Сегодня на предприятиях используются беспроводные приложения, для работы которых необходим целый ряд беспроводных технологий и радиочастот. Информационные службы компаний лучше всего знакомы с приложениями на базе беспроводных локальных сетей (WLAN). Однако с их помощью можно расширить спектр использоваия мобильных телефонов и КПК внутри помещений. Вместе с тем законодательство требует, чтобы в больших зданиях обеспечивалась работа раций, применяемых службами общественной безопасности. Вспомните также о шуме, поднятом вокруг таких технологий, как Mobile WiMax и сети сотовой связи класса 4G.

К несчастью для информационных служб, большинство корпоративных зданий представляют собой “черные дыры” для беспроводной связи — она просто не может в них стабильно работать. Чаще всего радиосигнал блокируется отражающей стеклянной облицовкой или поглощается плотными конструктивными материалами настолько, что даже не может достичь рабочих помещений, расположенных в центре здания. Таким образом, для получения “пятизвездочного” качества беспроводной связи внутри зданий менеджерам ИТ необходимо сделать “разводку” инфраструктуры, известной как распределенная антенная система (Distributed Antenna System, DAS). Такое решение позволяет радиосигналу преодолевать неизбежные в любом здании препятствия и обеспечивает надежный охват беспроводной сетью всех помещений.

Что такое DAS?

В простейшем случае DAS обеспечивает доставку беспроводных сервисов по проводам — в подобных решениях для передачи радиосигнала между источником и сетью распределенных антенн используется кабельная инфраструктура, которая разносит сигнал по зданию. Она может строиться с применением коаксиального кабеля, оптоволокна, кабеля категории 5/6 или, чаще всего, их различных сочетаний.

Конечно, чтобы DAS заработала, ее необходимо подключить к источникам радиосигналов, с помощью которых предоставляются беспроводные сервисы. Самый простой вариант — это загрузка беспроводных сигналов с ближайшей станции сотовой связи с применением установленной на крыше антенны, подключенной к двунаправленному усилителю (bidirectional amplifier, BDA). Хотя такое решение отличается простотой, оно может негативно повлиять на сеть провайдера беспроводной связи -- степень загрузки базовой станции непомерно возрастет. За более высокую плату провайдер может также разместить базовую станцию беспроводной связи (base transceiver station, BTS) внутри здания, соединив ее со своей сетью линией класса T1. Это позволит значительно упростить предоставление мобильных сервисов для сотрудников компании, размещенных внутри помещений.

Сигнал после установки его внутреннего источника “распределяется” по зданию, чтобы обеспечить доступ к разнообразным радиосервисам даже внутри помещений. Самые новые из представленных на рынке вариантов DAS поддерживают интегрированные функции WLAN с использованием кабелей DAS, что избавляет от необходимости в особой кабельной проводке исключительно для WLAN. Такой подход дает возможность информационным службам при минимальных затратах развернуть WLAN с использованием инфраструктуры, поддерживающей другие беспроводные сервисы.

Контрольные вопросы: когда следует устанавливать DAS?

Поскольку мобильные коммуникации превращаются в стандартный атрибут рабочего места, ИТ-менеджерам следует изучить имеющиеся в их распоряжении варианты беспроводной связи и оценить потребности в DAS. Показания для установки таких систем представлены в таблице 1.
Таблица 1. Показания для инсталляции распределенной антенной системы
Среда, в которой осуществляются мобильные коммуникации Мобильной связью пользуются персонал компании, ее клиенты и посетители. Производительность их труда зависит от беспроводных сервисов, предоставляемых различными операторами.
Слабый сигнал Границы зоны уверенной связи зависят от особенностей операторских сетей и уровня сигнала внутри помещений (Received Signal Strength Indication, RSSI).
Расширение WLAN Вы планируете расширить имеющуюся беспроводную локальную сеть за пределы зала заседаний совета директоров или использовать приложения для передачи голоса по WLAN. Самое время изучить возможность прокладки мультисервисной DAS.
Общественная безопасность После 11 сентября 2001 г. многие регулирующие органы в США издали распоряжения, обязывающие обеспечить внутри зданий работу радиостанций, используемых службами общественной безопасности. Для соблюдения этих требований вам необходимо создать условия для работы раций в диапазоне 450 МГц и на частоте, используемой экстренными службами (например, 700/800 МГц).
Поддержка перспективных сервисов Для поддержки новых мультимедийных приложений с использованием сервисов Mobile WiMax (работающих в диапазоне 2,5--2,7 ГГц) вам потребуется обеспечить надежность беспроводной связи во всех помещениях, поскольку при более высокой частоте сигнала он быстрее теряет энергию.
Если ваша организация стремится выполнить какие-то из перечисленных условий, вам следует серьезно задуматься о развертывании DAS.

Выбор решения: два варианта конфигурации

В зависимости от размеров вашего здания и требований, предъявляемых беспроводной связью или “коктейлем из сервисов”, вы можете выбрать одно из двух: узкополосное или широкополосное решение. Эти два варианта DAS различаются по типу используемых для передачи сигнала кабелей и по типу оборудования, обрабатывающего беспроводные сигналы.

Распределенная антенная система с узкополосным каналом

В решениях на базе DAS с узкополосным каналом обычно применяются кабели категории 5/6, которые могут дополняться оптоволокном для возможной масштабируемости решения. Узкополосные архитектуры используют электронные устройства на каждом конце кабеля категории 5/6 для манипулирования беспроводными сигналами (перенастройки спектра частот — re-band) с целью передачи по узкополосному каналу. Они обладают следующими особенностями:

  • низкая стоимость прокладки кабелей категории 5/6;
  • высокие требования к эффективности работы оборудования;
  • в сочетании с оптоволоконными кабелями — быстрая масштабируемость по размерам;
  • одновременная работа только в одном-двух диапазонах беспроводной связи. Для расширения возможностей необходима прокладка параллельной сети.

Распределенная антенная система с широкополосным каналом

В широкополосных вариантах DAS используются кабели с широкой полосой пропускания, такие как коаксиальный или волоконно-оптический. Они допускают одновременную передачу по единой кабельной инфраструктуре нескольких беспроводных сервисов в частотных диапазонах от 400 МГц до 6 ГГц. Существует два варианта таких решений. В одних используется исключительно пассивная среда передачи (коаксиальных кабель), в других — комбинация широкополосных сред (например, коаксиальный и оптоволоконный кабели) в сочетании с активными элементами (гибридный вариант).

Два типа DAS с широкополосным каналом

Пассивный:

  • поддерживает несколько частотных диапазонов и сервисов одновременно;
  • потери мощности на уровне 3-4 дБ на каждые 10 метров длины коаксиального кабеля обуславливают неизбежное ослабление сигнала и ограничивают масштабируемость. Поэтому такой вариант хорошо подходит для помещений площадью не более 23--25 тыс. м;
  • из-за колебаний уровня потерь мощности сигнала и при отсутствии компенсирующего или “активного” оборудования такую систему трудно проектировать и вносить в нее изменения;
  • часто невозможно активное управление сетью.

Гибридный:

  • поддерживает несколько частотных диапазонов и сервисов одновременно;
  • использование оптоволокна с низким уровнем потерь превращает решение в расширяемое;
  • по сравнению с узкополосным вариантом DAS используется более простое оборудование, но выше стоимость кабеля;
  • наличие четких правил проектирования и возможность регулировать мощность сигнала упрощают проектирование и развертывание;

Поскольку каждая модель DAS обладает собственными достоинствами, менеджерам ИТ необходимо при выборе варианта DAS учитывать размеры здания, объем выделяемых средств, будет ли использоваться “коктейль из сервисов”, численность персонала и будущие потребности.

Варианты развития ситуации

После того как модель развертывания DAS выбрана, необходимо произвести следующие действия:

  1. Привлечь к работе провайдеров беспроводной связи. Сделать это лучше на ранних этапах. Часто провайдеры стремятся активно управлять своими лицензионными сервисами внутри помещений, чтобы те не влияли на их сети в целом. Многие провайдеры могут согласиться оплатить ваше оборудование типа BDA (стоимостью 10 тыс. долл.) или BTS (стоимостью от 150 тыс. долл.) при наличии у вас определенного числа абонентов и в зависимости от выбранного тарифного плана, а также долговременности сотрудничества.
  2. Оценить топологию сети. Проанализируйте конструкцию вашего здания. Определите, где находятся материалы, которые преграждают путь радиоволнам, отражают или поглощают их либо прозрачны для них. В зданиях легкой конструкции с немногочисленными несущими стенами требуется более низкая плотность размещения антенн, чем в фундаментально построенных зданиях из “стекла и бетона”.
  3. Исходя из набора сервисов и топологии определить дизайн и стоимость сети. Учтите, что радиосигналы различной частоты имеют неодинаковый характер распространения в пространстве. Чем выше частота работы устройств, тем больше потери мощности. При этом требуются более значительные поправки на затухание сигнала, что влияет на длину кабелей и размещение антенн. Например, для частот в диапазоне 800 МГц, который используется службами общественной безопасности, обычно необходима установка антенн через каждый 2--3 км. А сервисы 802.11a, поддерживающие передачу голоса по WLAN, требуют одной антенны на 150 кв. м. Все эти факторы влияют на стоимость. Однако в конечном счете вложение средств в DAS является достаточно выгодным по сравнению с инвестициями в другую необходимую инфраструктуру. Обычно затраты на DAS составляют от 20--30 центов до 1,5 долл. на квадратный метр. И вы можете спроектировать DAS таким образом, чтобы удовлетворялись ваши самые высокие требования к беспроводной связи (например, использование сервисов 802.11a). Это гарантирует вам пользование сервисами, не предъявляющими столь высоких требований.
  4. Рассмотреть требования к персоналу и менеджменту. Определите объем операционных расходов на управление радиосервисами. Будут ли у сотрудников информационной службы инструменты, позволяющие быстро выявлять возникающие проблемы? Если вы хотите, чтобы важнейшие для бизнеса сервисы функционировали 24 часа в сутки 7 дней в неделю, то решения на базе пассивного варианта DAS станут не лучшим выбором.

Выбрав модель DAS, соответствующую целям вашей организации и позволяющую решить неизбежные проблемы с управлением радиосигналом внутри помещений, вы зададите основные параметры корпоративной стратегии в области мобильной связи, разрабатываемой по всем правилам и надолго.