Возврат   Обзоры рынка
 
август 2005 г.

В отсутствие прямой видимости

На десятой конференции БЕСЕДА, традиционно организованной компанией CompTek, главный эксперт фирмы Infinet Wireless Юрий Писарев сделал доклад о способности WiMAX-оборудования работать в условиях отсутствия прямой видимости (ОПВ) между антеннами базовой и абонентской станций. Производители оборудования и аналитики рассчитывают, что такая возможность позволит значительно повысить плотность эффективного покрытия зоны обслуживания каждой БС WiMAX и, следовательно, сократит расходы операторов на подключение абонентов. По разным оценкам, в городах в зоне прямой видимости (ПВ) могут находиться от 10 до 50% потенциальных абонентов. За счет подключения абонентов в зоне ОПВ их охват может быть увеличен до 60–90%.

Вместе с тем Юрий Писарев указал, что радиусы зон ПВ и ОПВ различаются в разы. Принцип работы в ОПВ базируется на использовании механизмов обработки сигналов, отраженных от различных препятствий. Даже если на приемник поступил всего один отраженный сигнал, его энергетика будет ниже, чем в условиях ПВ, из-за потерь, понесенных в результате отражения от препятствия. Однако в реальной жизни приходится иметь дело с многолучевым отражением, когда на приемник приходит два и более отраженных сигналов, причем в разное время (вследствие разной длины пройденного пути). В этом случае сумма лучей значительно отличается от оригинала, а потери энергетики составляют немалые величины. Ослабление влияния этих негативных факторов достигается путем использования технологии OFDM, обеспечивающей в каждую единицу времени выбор наиболее мощного сигнала. Такой вид уплотнения каналов позволяет значительно понижать скорость передачи данных на каждой поднесущей и тем самым уменьшать уровень помех, возникающих в результате многолучевого распространения сигнала. По данным г-на Писарева, в случае поступления на приемник пяти отраженных сигналов выигрыш при использовании технологии OFDM с четырьмя поднесущими по сравнению с одной-единственной несущей может составлять 5 дБ. Увеличение количества поднесущих, как правило, приводит к улучшению результатов при работе в условиях ОПВ.

Следует подчеркнуть, что не-OFDM-системы (например, MMDS, LMDS или с расширенным спектром) не могут нормально работать в условиях ОПВ из-за нестабильности амплитуды сигнала в широком диапазоне (в том числе вызванной многолучевым распространением) и плавания несущей частоты.

Однако и OFDM не избавляет от потерь энергии, что уменьшает дальность приема по сравнению с условиями ПВ в несколько раз. По словам Юрия Писарева, расчеты, произведенные с помощью модели, входящей в пакет MathLab 7.0, показывают, что при использовании OFDM с 64 поднесущими дальность связи в условиях ОПВ меньше по сравнению с ПВ в 3–9 раз. Эти результаты согласуются с данными производителей оборудования стандарта 802.16-2004. Так, система AN100 компании Redline Communications, использующая в соответствии со спецификациями WiMAX 256 поднесущих, обеспечивает дальность работы до 45 км в условиях ПВ и до 3 км – в ОПВ.

Кроме того, Юрий Писарев рассказал о результатах моделирования работы системы OFDM с 64 поднесущими при условии потери не более 10% пакетов и на скоростях до 24 Мбит/с с использованием различных видов модуляции сигнала. В случае BPSK, QPSK и 16 QAM 1/2 потери в условиях ОПВ составили от 17 до 20 дБ, а при 16QAM 3/4 и 64QAM (скорости 36 Мбит/с и выше) связь полностью отсутствовала.

Подводя итог, можно сказать, что WiMAX-оборудование в условиях ОПВ будет работать лишь на небольших расстояниях (1–4 км в зависимости от конкретных условий местности) и на скоростях до 10 Мбит/с. Тем не менее, по мнению Юрия Писарева, WiMAX-системы (256 поднесущих) в условиях ОПВ обеспечат приблизительно в 2 раза большую дальность, чем системы pre-WiMAX (52 – 64 поднесущих).

Леонид Кузьмин