Отчет по практике в АО «Казахтелеком»

Логическим продолжением стандарта 802.16a стал стандарт 802.16d, который предусматривал возможность реализации фиксированного доступа внутри помещений.

Окончательно стандарт 802.16d был  принят в июле 2004 года и получил  название 802.16-2004, после чего необходимость  рассмотрения отдельных стандартов, 802.16d и 802.16a, стала неактуальной, поскольку итоговая версия охватывала и стандарт 802.16d, и 802.16a.

Наиболее активно продвижением IEEE 802.16 занимается сейчас Wi-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) некоммерческая организация, образованная по инициативе корпорации Intel с участием ведущих производителей телекоммуникационного оборудования (Airspan Networks, Alvarion Ltd, Aperto Networks, Axxcelera Microelectronics America, Intel, OFDM Forum, Proxim Corporation, Wi-LAN, Inc. и др.).

Целью организации Wi-MAX является содействие разработке беспроводного оборудования для доступа к широкополосным сетям, скорейшее развертывание сетей во всем мире, сертификация оборудования 802.16, а также подготовка спецификаций, призванных обеспечить совместимость оборудования разных производителей. По данным аналитиков, члены Wi-MAX представляют собой более 75% рынка производителей оборудования широкополосного беспроводного доступа.

В настоящее время в стадии разработки находится стандарт IEEE 802.16е, который рассматривает вопросы роуминга между сетями различных «беспроводных» стандартов, чтобы пользователь без ущерба для сеанса связи мог переходить из беспроводных сетей стандарта IEEE 802.11a/b/g в сети IEEE 802.16 и обратно.

Решение вопросов роуминга представляется весьма важным для дальнейшего продвижения беспроводных технологий. Сегодня пользователи сетей стандарта IEEE 802.11a/b/g могут пользоваться услугами беспроводного доступа только находясь на территории хот-спота или зоны доступа. Покидая такую зону, они теряют возможность соединения. С помощью технологии IEEE 802.16e пользователи получат возможность оптимального соединения: посредством IEEE 802.11 a/b/g находясь в пределах соответствующего хот-спота, посредством IEEE 802.16 находясь в зоне действия «городской» сети WMAN.

Если протокол IEEE 802.16 это протокол операторского класса, то протокол IEEE 802.16e ориентирован на конечных пользователей, причем мобильных, и в этом смысле он представляет собой альтернативу стандартам 802.11a/b/g. По мнению экспертов Intel, в недалеком будущем пользователь, имея ноутбук или КПК со встроенными возможностями стандарта IEEE 802.16e, сможет постоянно оставаться на связи в любой точке города. Мало того, принятие IEEE 802.16 в качестве общеевропейского стандарта позволит активным путешественникам пользоваться роумингом по всей Европе.

Особенности стандарта 802.16. С самого начала стандарт 802.16 задумывался таким образом, чтобы развиваться как набор радиоинтерфейсов, базирующихся на общем протоколе управления доступом к среде передачи данных (Medium Access Control, МАС), но с различными спецификациями физического уровня, зависящими от используемой части спектра. МАС-уровень протокола разрабатывался для сетей доступа с топологией «точка-многоточка» (point-to-multipoint) с целью достижения высокой скорости передачи сигналов как в восходящем Up Link-потоке (поток от абонента к базовой станции), так и в нисходящем Down Link-потоке (поток от базовой станции к абоненту).

По структуре сети стандарта IEEE 802.16 очень похожи на традиционные сети мобильной связи: здесь также имеются базовые станции, которые действуют в радиусе до 50км, но при этом их не обязательно устанавливать на вышках для них вполне подходят крыши домов. А для соединения базовой станции с пользователем необходимо всего лишь устанавливаемое в помещении абонентское оборудование. С этого блока сигнал поступает по стандартному Ethernet-кабелю либо непосредственно на конкретный компьютер, либо на точку доступа стандарта 802.11, либо в локальную проводную сеть стандарта Ethernet.

Одна базовая станция в сети стандарта IEEE 802.16 может обслуживать  большое количество пользователей  и предоставлять им услуги различного уровня. Например, один сектор одной  базовой станции способен обеспечить скорость передачи данных, достаточную для одновременного обслуживания более 60 предприятий, подключенных по каналам типа T1 (передача данных со скоростью до 2 Мбит/с), и 100 жилых домов, подключенных по каналам типа DSL. Типовая базовая станция имеет до шести секторов.

Рисунок 1.1 – Схема использования WIMAX для обеспечения доступа.

 

 

 

 

2 Реализация системы беспроводного доступа на основе Wi-MAX

 

2.1 Структура  Центра информационных технологии 

 

Место прохождения практики - «Центр Информационных технологий». ЦИТ является структурным подразделением Восточно-Казахстанской областной дирекции телекоммуникаций – филиала АО «Казахтелеком».

Первоначально ЦИТ был создан с целью осуществления контроля за предоставлением услуг связи. В настоящее время в функции и задачи ЦИТ входит все программное обеспечение всех подразделений АО «Казахтелеком», создаются программы, с помощью которых в дальнейшем операторы  работают с населением, государственными и частными учреждениями – принимают оплату за предоставляемые услуги телекоммуникаций. На основе анализа математических моделей и алгоритмов (постановок экономических и других задач) разрабатываются и внедряются программы, реализующие решение задач. Разрабатываются технологии решения задач по всем этапам, разработка корпоративных сетей, разработка широкополосного доступа интернет.

ЦИТ находится в непосредственном подчинении у Генерального директора филиала. В своей деятельности ЦИТ руководствуется Положением о Восточно-Казахстанской ОДТ, приказами, распоряжениями, нормативными и регламентирующими документами АО «Казахтелеком».

Практика проходит под  руководством ведущего администратора баз данных в должности инженера-программист. В его обязанности входит: участие в работах по установке, отладке, опытной проверке и вводу в эксплуатацию комплексов технических и программных средств АСУП, организация и проведение ремонтных и профилактических работ на сети  в соответствии  с  утвержденными планами и графиками работ, обеспечение бесперебойной работы сервисов и серверов корпоративной информационной сети (далее КИС), организация взаимодействия КИС ВК ОДТ с другими информационными сетями, в том числе Интернет, и решение вопросов использования их информационных ресурсов.

Распределения обязанностей между работниками осуществляется начальником ЦИТ в соответствии с должностными инструкциями.

 

2.2 Место реализации  проекта

 

Во время прохождения  практики специалистами ЦИТ разрабатывался проект беспроводного широкополосного доступа к Интернет, в котором довелось участвовать и мне.

Предприятием на основе которого будет внедрятся этот проект выбрано филиал АО «Казахтелеком» в городе Усть-Каменогорск. Так как на сегодняшний день является лидером  телекоммуникационных услуг на территории  всей республики, в частности в городе Усть-Каменогорск.

Интересы предприятия  от реализации проекта «Построение сети Wi-MAX в городе Усть-Каменогорск».

В настоящее время  развитие традиционных коммутационных систем практически прекращено. В  основном идет процесс адаптации  к сетям нового поколения. Для  максимального захвата рынка  и значительного увеличения доходов от услуг телекоммуникаций требуется  не только модернизация телекоммуникационной сети, но и внедрение новых технологий, необходимое для предоставления всего спектра современных услуг для всех абонентов. Для этого необходимо провести развертывание сети широкополосного беспроводного доступа Wi-MAX в городе Усть-Каменогорск.

Необходимость и актуальность организации сети беспроводного  доступа на базе Wi-Max в городе Усть-Каменогорск обусловлена растущим неудовлетворенным спросом юридических лиц и населения на присоединение абонентов к сетям АО «Казахтелеком» в результате отсутствия ЛКХ. Для удовлетворения спроса будет использоваться оборудование на базе стандарта 802.16 (Wi-MАХ).

Задачи проекта:

- Развертывание сети беспроводного широкополосного доступа  Wi-MAX в г. Усть-Каменогорск;

- Удовлетворение существующего и прогнозируемого спроса на услуги телекоммуникаций в районах, где отсутствуют сети телекоммуникаций ВК ОДТ;

- Повышение технического уровня телекоммуникаций, повышение качества предоставляемых услуг;

- Закрепление положительного имиджа АО «Казахтелеком», как оператора, предоставляющего различные виды услуги телекоммуникаций в нужное время и в нужном месте;

- Удержание и захват высокодоходных рыночных сегментов;

- Увеличение доходов Общества;

- Захват сегмента рынка предоставления услуг широкополосного мобильного доступа. (В перспективе – широкий набор клиентских устройств, в т.ч. ноутбуки и PDA со встроенными модулями Wi-MАХ );

  В городе Усть-Каменогорск  и близлежащих населенных пунктах  существуют районы, в которых  предоставление широкого спектра услуг телекоммуникаций  затруднительно из-за сложного рельефа местности, а в некоторых случаях требуются большие капитальные затраты..

Область применения технологий беспроводного доступа Wi-MAX:

- Отсутствие технической возможности подключения по проводной линии DSL;

- Несоответствие технических параметров абонентской линии (спаренный телефон, высокая дальность, зашумленная линия, воздушная линия, применение аппаратуры уплотнения PCM и др.);

- Экономическая нецелесообразность подключения по проводной линии;

- Быстрый захват потенциальных абонентов.

- Обеспечение высокой скорости передачи данных (Свыше 10 Mbps)

- Возможность телефонизации пригородных населенных пунктов находящиеся в зоне охвата;

Кроме того, затраты на ЛКС будут расти с увеличением удаленности абонента от АТС. Затраты по Wi-MAX при таком варианте останутся неизменными.

Одним из важнейших плюсов является для клиента удобство в  пользований услугой, при переезде нет необходимости перенастраивать оборудование под новое место расположение, самое главное находится в зоне покрытия услуги, т.е в радиусе действия БС.

 

2.3 Разработка структурной схемы организации  сети

 

Проект «Построение  сети Wi-MAX в городе Усть-Каменогорск»  базируется на оборудовании Axxcelera ExcelMax, получившим сертификат Wi-Max.

Сеть Wi-MAX объединяет географически удаленных пользователей в единую сеть оператора связи с интеграцией услуг.

 Сеть представляет собой звездообразную структуру с центром ЦУС на территории телецентра в городе Усть-Каменогорск. Обмен данными осуществляется через базовые станции нового поколения ExcelMax как непосредственно между пользовательскими терминалами ExcelMax, так и для выхода в сеть Internet и в сеть общего пользования (СТОП) PSTN. При этом задачей ЦУС является распределение и управление потоками, разрешение аварийных ситуаций, предоставление абонентам сети дополнительных услуг, а также дистанционный контроль и управление базовыми станциями и пользовательскими терминалами ExcelMax инженерами непосредственно с ПК, что значительно упрощает эксплуатацию оборудования ExcelMax.

Абонентские комплекты ExcelMax CPE, приведены на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 – Абонентские комплекты ExcelMax

Беспроводная сеть, которую  планируется реализовать, будет  основана на последнем варианте семейства изделий ExcelMax компании Axxcelera.

Абонентские устройства ExcelMax состоят из внутреннего блока и внешнего радиомодуля. К внешнему и внутреннему блоку подключается сетевое оборудование клиента и если клиенту необходима телефония, то также подключается абонентский терминал ExcelMax IAD. Абонентские устройства ExcelMax подключаются к оборудованию данных, использующее стандартный IEEE 802.3 Ethernet 10/100BaseT интерфейс (RJ 45). К абонентским терминалам ExcelMax IAD подключается обычные телефонные аппараты через стандартный интерфейс (RJ 11). Такая широта выбора позволяет оптимально подобрать тип абонентского терминала для каждого клиента и не тратить денежные средства компании на абонентские терминалы, которые включают в себя сразу множество типов и стоят намного дороже.

Базовая станция представляет собой cPCI корпус высотой 8U, который вставляется в стандартную 19-ти дюймовую или ETSI стойку. Оборудование базовой станции содержит сетевые и радиомодули и модули электропитания. Все модули имеет горячее резервирование. Высокую степень готовности можно обеспечить через многократные схемы резервирования. Поддержка технологии интеллектуальных антенн, включая использование пространственно временного кодирования (STC), разных видов поляризации, максимального коэффициента комбинирования (MRC) совместно с радиомодулями с высокой выходной мощностью обеспечивают работу самостоятельно инсталлируемых CPE внутреннего исполнения в условиях плотной городской застройки и пригорода. Изображение базовой станции ExcelMax 70 приведено в приложение А рисунок А.1.

Сеть будет включать в себя Центральную Управляющую Станцию (ЦУС) сети, и одну удаленную базовою станцию (БС) и абонентские терминалы пользователей. Схема построения сети Wi-MAX в городе Усть-Каменогорск приведена в приложение Б рисунок Б.1.

Центральная управляющая станция сети будет осуществлять контроль и управление абонентскими терминалами и обеспечивает доступ абонентов сети к телефонным сетям общего пользования и сети Интернет. Рассредоточенные по городу базовые станции будут связаны с центральной управляющей станцией по беспроводным каналам связи.

Использование оборудования Базовой станции с делением ячейки на сектора позволяет организовать синхронную работу секторов в радиоканале, эффективно использовать доступный частотный спектр. Масштабируемость оборудования позволяет при низких начальных вложениях, постепенно увеличивать количество оборудования и обеспечить охват сотен и тысяч абонентов при необходимости. В комплект базовой станции не входят коммутатор (Switch), маршрутизатор (Router) и голосовой шлюз (Getway), поэтому выберем для использования в проектируемой сети наиболее подходящие оборудование высокой производительности, с наибольшим количеством возможных интерфейсов и используемых портов, придерживаясь сочетаний «цена – качество».

В качестве коммутаторов для подключения к базовой станции с помощью стандартных интерфейсов Ethernet 1000 Base-T, и интерфейса для подключения оптического кабеля для соединения базовой станции с существующей сетью Metro Ethernet используем Switch компании Cisco Systems модель Cisco Catalyst 2960. Коммутаторы потребуется установить на для обеих базовых станций.

Для осуществления маршрутизации  будет использоваться уже существующий маршрутизатор в сети NGN, класса WAN, производства Cisco Systems, Cisco 3845. В данном маршрутизаторе имеется  два порта Ethernet 10/100/1000 Base-T. При необходимости количество портов может быть увеличено докупкой модульных карточек – вставкой в слоты дополнительных карт.