Métodos de interacción en redes heterogéneas. Métodos de interacción de redes heterogéneas. Un extracto que caracteriza una red informática heterogénea

Dado que la demanda de datos móviles supera todas las expectativas, una arquitectura de red heterogénea con múltiples bandas de frecuencia, diferentes tecnologías de acceso por radio y estaciones base con diferentes áreas de cobertura es la única solución para que los operadores sigan avanzando.

En el campo de las telecomunicaciones, son ampliamente conocidas estadísticas alarmantes respecto a la demanda de transmisión de datos, especialmente en los lugares donde la gente se encuentra más congestionada. La alta demanda está obligando a los operadores a aumentar la densidad de estaciones base (BS) y aumentar la eficiencia espectral a través de MIMO (Eng. Multiple Input Multiple Output) y otras tecnologías LTE. Sin embargo, tarde o temprano, la posibilidad de desplegar nuevas estaciones base llegará al límite debido al sobreuso de frecuencias y al alto costo, y su instalación se volverá poco práctica en las grandes ciudades. Por lo tanto, se hace necesario instalar puntos de acceso Wi-Fi, pequeñas estaciones base y otros elementos para "llenar los vacíos" que juntos forman una red heterogénea (HetNet).

Tecnologías claveHetNet

Una de las tareas clave es la integración "sin fisuras" (invisible) de pequeñas estaciones base en la red: su instalación puede tener un impacto negativo en los indicadores clave de rendimiento, como una caída en la velocidad de transmisión como resultado de la interferencia entre macro y micro estaciones base

Para descargar macro BS, se requerirá una cantidad bastante grande de BS pequeñas instaladas en lugares concurridos; sin embargo, los requisitos para su implementación y los costos pueden ser bajos debido a la suma de la transmisión ya disponible en el sitio y la potencia incorporada. suministros.

1. Definición precisa de los lugares donde se necesitan pequeñas estaciones base.

Los BS pequeños son efectivos para descargar macro BS cuando se instalan en lugares concurridos. Los operadores pueden crear mapas de tráfico de red recopilando información sobre la ubicación de micro y macro BS, la cantidad de tráfico circulante y la ubicación de los terminales de usuario (UE) en la red en este momento. Dado el tamaño del área de cobertura de micro BS, la precisión recomendada para el mapa de tráfico es de 50 × 50 metros. Los operadores pueden evaluar el rendimiento de una micro BS comparando mapas de tráfico previos y posteriores a la implementación para ayudar a realizar más optimizaciones en el futuro.

2. Integración de micro BS.

La compra de un sitio completamente nuevo con muchos equipos se vuelve costosa e ineficiente, lo que requiere el despliegue de pequeñas BS en postes y paredes. Para lograr esto, los elementos de transmisión, fuentes de alimentación y protección contra sobretensiones se pueden integrar con todo lo demás en un conveniente factor de forma BS (esférico o rectangular), que no exceda los 8 kg (para que una sola persona pueda instalarlo fácilmente).

3. Transmisión flexible.

La transmisión es un problema grave cuando se implementa micro BS. Para su resumen, se pueden utilizar métodos tanto fijos como inalámbricos.

La fibra es el medio principal para las BS con enrutamiento de transmisión fijo a través de conexiones de red óptica pasiva (xPON) o punto a punto (P2P).

La conexión inalámbrica de pequeñas estaciones base es más flexible, pero menos confiable. Las soluciones típicas para esto son el uso de microondas de 60 GHz, LTE TDD, microondas eBand o conectividad Wi-Fi, todas las cuales tienen sus propias ventajas.

La banda de 60 GHz sin licencia demuestra ser rentable si se espera una transmisión de corto alcance y alto rendimiento; mientras que el uso de LTE TDD será efectivo en entornos sin visibilidad directa, y Wi-Fi será útil para brindar servicios de bajo costo.

4. Aprovecha las oportunidadesSON (redes autoorganizadas).

Para satisfacer la demanda de banda ancha móvil durante los próximos cinco años, la cantidad de BS pequeñas debe superar constantemente la cantidad de BS macro. La fácil implementación y mantenimiento que viene con SON juegan un papel importante en la reducción de los costos operativos a largo plazo.

Una micro BS autoorganizada puede escanear automáticamente las condiciones de su entorno de radio, por lo que planifica y configura automáticamente parámetros como la frecuencia, el código de codificación y las potencias de transmisión. Una BS tradicional no puede hacer esto, por lo que una micro BS con funciones SON ahorra un 15% de horas-hombre para la planificación de la red.

Además, tal micro BS puede detectar automáticamente cambios en el entorno de radio; cuando se implementa otro micro BS junto a él, puede optimizar automáticamente los parámetros de la red. Para las redes tradicionales, la optimización de la red es una parte fundamental del mantenimiento de la red. Y cuando pasa a ser automático, los costes laborales se reducen entre un 10 y un 30 %.

5. Coordinación macro-micro BS

Uno de los beneficios clave de la arquitectura HetNet es que permite un crecimiento incremental y flexible de la capacidad de la red en función de la demanda en lugar de la predicción. Los puntos de acceso que son poco frecuentes en el área requieren solo unas pocas micro BS, y pueden usar las mismas frecuencias de la misma manera que lo hacen las macro BS. Sin embargo, se necesita coordinación para reducir la interferencia entre ellos. Cuando aumenta la cantidad de tráfico en un Hotspot y se implementan suficientes micro BS, los ingenieros pueden asignar portadores de manera flexible entre los micro BS para maximizar la capacidad.

Con las micro BS implementadas, su coordinación con las macro BS aumenta el rendimiento general de la celda en un 80 - 130 %.

Escenarios de implementación

1. Interior

El pavimento interior se clasifica por división (múltiple o no) y según el tamaño del pavimento (pequeño, mediano o grande). Una ubicación típica para BS con cobertura pequeña a mediana y acceso múltiple sería un edificio residencial, supermercados, subterráneos y salas de conferencias de tamaño mediano, y otras áreas con techos bajos, usuarios en movimiento y requisitos de alta capacidad. Este tipo incluye pico celdas LTE y el uso de Wi-Fi.

Los hotspots interiores multiusuario grandes incluyen grandes edificios de oficinas, hoteles y otros lugares donde hay una alta densidad de usuarios con una gran demanda. Sin embargo, estos dos requisitos, tanto la capacidad como la demanda, deben considerarse en conjunto, teniendo en cuenta la disponibilidad de ascensores y una gran cantidad de pisos (verticalmente, la cobertura de macro BS suele ser deficiente).

2. Exterior

La cobertura exterior se divide en tres categorías: Hotspots pequeños e independientes ("HotDots"), Hotspots exteriores ("HotLines") y Hotspots zonales grandes ("HotZones").

En "HotDot" (café) la demanda es alta pero la cobertura es bastante baja y los usuarios están en su mayoría en el sitio. En "HotLine" la densidad de suscriptores y la demanda es alta y la cobertura es comparable a una calle de la ciudad, con "HotLine" interactuando activamente con todos los servicios y negocios en esta calle, lo que debe tenerse en cuenta al implementar "HotZone". previsible.

La cobertura exterior puede utilizar microceldas LTE, y las celdas pequeñas de la cobertura interior deben complementar principalmente la cobertura exterior, utilizándose en conjunto con ella.

Conclusión

Las redes móviles del futuro necesitarán una gran capacidad y experiencia de usuario, y esto se logrará con HetNet. Las micro BS deben colocarse en lugares de congestión masiva de personas y gran cantidad de tráfico para descargar las macro BS. Se requiere una coordinación adecuada: macro y micro BS deben tener una influencia mínima entre sí. Cualquier micro BS debe integrar baterías, alimentador y protección contra sobretensiones para minimizar los requisitos de espacio y los costos de implementación. Una cobertura interior optimizada de próxima generación debe proporcionar una ubicación de estación base flexible y versátil, expansión de capacidad incremental y capacidades de servicio remoto. Ya existen algunos escenarios de implementación y los operadores ahora deben adaptarlos a sus propias necesidades.

Preparado por: Romanshenkov N.O.

Dado que la demanda de datos móviles supera todas las expectativas, una arquitectura de red heterogénea con múltiples bandas de frecuencia, diferentes tecnologías de acceso por radio y estaciones base con diferentes áreas de cobertura es la única solución para que los operadores sigan avanzando.

En el campo de las telecomunicaciones, son ampliamente conocidas estadísticas alarmantes respecto a la demanda de transmisión de datos, especialmente en los lugares donde la gente se encuentra más congestionada. La alta demanda está obligando a los operadores a aumentar la densidad de estaciones base (BS) y aumentar la eficiencia espectral a través de MIMO (Eng. Multiple Input Multiple Output) y otras tecnologías LTE. Sin embargo, tarde o temprano, la posibilidad de desplegar nuevas estaciones base llegará al límite debido al sobreuso de frecuencias y al alto costo, y su instalación se volverá poco práctica en las grandes ciudades. Por lo tanto, se hace necesario instalar puntos de acceso Wi-Fi, pequeñas estaciones base y otros elementos para "llenar los vacíos" que juntos forman una red heterogénea (HetNet).

Tecnologías claveHetNet

Una de las tareas clave es la integración "sin fisuras" (invisible) de pequeñas estaciones base en la red: su instalación puede tener un impacto negativo en los indicadores clave de rendimiento, como una caída en la velocidad de transmisión como resultado de la interferencia entre macro y micro estaciones base

Para descargar macro BS, se requerirá una cantidad bastante grande de BS pequeñas instaladas en lugares concurridos; sin embargo, los requisitos para su implementación y los costos pueden ser bajos debido a la suma de la transmisión ya disponible en el sitio y la potencia incorporada. suministros.

1. Definición precisa de los lugares donde se necesitan pequeñas estaciones base.

Los BS pequeños son efectivos para descargar macro BS cuando se instalan en lugares concurridos. Los operadores pueden crear mapas de tráfico de red recopilando información sobre la ubicación de micro y macro BS, la cantidad de tráfico circulante y la ubicación de los terminales de usuario (UE) en la red en este momento. Dado el tamaño del área de cobertura de micro BS, la precisión recomendada para el mapa de tráfico es de 50 × 50 metros. Los operadores pueden evaluar el rendimiento de una micro BS comparando mapas de tráfico previos y posteriores a la implementación para ayudar a realizar más optimizaciones en el futuro.

2. Integración de micro BS.

La compra de un sitio completamente nuevo con muchos equipos se vuelve costosa e ineficiente, lo que requiere el despliegue de pequeñas BS en postes y paredes. Para lograr esto, los elementos de transmisión, fuentes de alimentación y protección contra sobretensiones se pueden integrar con todo lo demás en un conveniente factor de forma BS (esférico o rectangular), que no exceda los 8 kg (para que una sola persona pueda instalarlo fácilmente).

3. Transmisión flexible.

La transmisión es un problema grave cuando se implementa micro BS. Para su resumen, se pueden utilizar métodos tanto fijos como inalámbricos.

La fibra es el medio principal para las BS con enrutamiento de transmisión fijo a través de conexiones de red óptica pasiva (xPON) o punto a punto (P2P).

La conexión inalámbrica de pequeñas estaciones base es más flexible, pero menos confiable. Las soluciones típicas para esto son el uso de microondas de 60 GHz, LTE TDD, microondas eBand o conectividad Wi-Fi, todas las cuales tienen sus propias ventajas.

La banda de 60 GHz sin licencia demuestra ser rentable si se espera una transmisión de corto alcance y alto rendimiento; mientras que el uso de LTE TDD será efectivo en entornos sin visibilidad directa, y Wi-Fi será útil para brindar servicios de bajo costo.

4. Aprovecha las oportunidadesSON (redes autoorganizadas).

Para satisfacer la demanda de banda ancha móvil durante los próximos cinco años, la cantidad de BS pequeñas debe superar constantemente la cantidad de BS macro. La fácil implementación y mantenimiento que viene con SON juegan un papel importante en la reducción de los costos operativos a largo plazo.

Una micro BS autoorganizada puede escanear automáticamente las condiciones de su entorno de radio, por lo que planifica y configura automáticamente parámetros como la frecuencia, el código de codificación y las potencias de transmisión. Una BS tradicional no puede hacer esto, por lo que una micro BS con funciones SON ahorra un 15% de horas-hombre para la planificación de la red.

Además, tal micro BS puede detectar automáticamente cambios en el entorno de radio; cuando se implementa otro micro BS junto a él, puede optimizar automáticamente los parámetros de la red. Para las redes tradicionales, la optimización de la red es una parte fundamental del mantenimiento de la red. Y cuando pasa a ser automático, los costes laborales se reducen entre un 10 y un 30 %.

5. Coordinación macro-micro BS

Uno de los beneficios clave de la arquitectura HetNet es que permite un crecimiento incremental y flexible de la capacidad de la red en función de la demanda en lugar de la predicción. Los puntos de acceso que son poco frecuentes en el área requieren solo unas pocas micro BS, y pueden usar las mismas frecuencias de la misma manera que lo hacen las macro BS. Sin embargo, se necesita coordinación para reducir la interferencia entre ellos. Cuando aumenta la cantidad de tráfico en un Hotspot y se implementan suficientes micro BS, los ingenieros pueden asignar portadores de manera flexible entre los micro BS para maximizar la capacidad.

Con las micro BS implementadas, su coordinación con las macro BS aumenta el rendimiento general de la celda en un 80 - 130 %.

Escenarios de implementación

1. Interior

El pavimento interior se clasifica por división (múltiple o no) y según el tamaño del pavimento (pequeño, mediano o grande). Una ubicación típica para BS con cobertura pequeña a mediana y acceso múltiple sería un edificio residencial, supermercados, subterráneos y salas de conferencias de tamaño mediano, y otras áreas con techos bajos, usuarios en movimiento y requisitos de alta capacidad. Este tipo incluye pico celdas LTE y el uso de Wi-Fi.

Los hotspots interiores multiusuario grandes incluyen grandes edificios de oficinas, hoteles y otros lugares donde hay una alta densidad de usuarios con una gran demanda. Sin embargo, estos dos requisitos, tanto la capacidad como la demanda, deben considerarse en conjunto, teniendo en cuenta la disponibilidad de ascensores y una gran cantidad de pisos (verticalmente, la cobertura de macro BS suele ser deficiente).

2. Exterior

La cobertura exterior se divide en tres categorías: Hotspots pequeños e independientes ("HotDots"), Hotspots exteriores ("HotLines") y Hotspots zonales grandes ("HotZones").

En "HotDot" (café) la demanda es alta pero la cobertura es bastante baja y los usuarios están en su mayoría en el sitio. En "HotLine" la densidad de suscriptores y la demanda es alta y la cobertura es comparable a una calle de la ciudad, con "HotLine" interactuando activamente con todos los servicios y negocios en esta calle, lo que debe tenerse en cuenta al implementar "HotZone". previsible.

La cobertura exterior puede utilizar microceldas LTE, y las celdas pequeñas de la cobertura interior deben complementar principalmente la cobertura exterior, utilizándose en conjunto con ella.

Conclusión

Las redes móviles del futuro necesitarán una gran capacidad y experiencia de usuario, y esto se logrará con HetNet. Las micro BS deben colocarse en lugares de congestión masiva de personas y gran cantidad de tráfico para descargar las macro BS. Se requiere una coordinación adecuada: macro y micro BS deben tener una influencia mínima entre sí. Cualquier micro BS debe integrar baterías, alimentador y protección contra sobretensiones para minimizar los requisitos de espacio y los costos de implementación. Una cobertura interior optimizada de próxima generación debe proporcionar una ubicación de estación base flexible y versátil, expansión de capacidad incremental y capacidades de servicio remoto. Ya existen algunos escenarios de implementación y los operadores ahora deben adaptarlos a sus propias necesidades.

Preparado por: Romanshenkov N.O.

La coexistencia de varias tecnologías de red (cable coaxial, par trenzado (10.100 y 1000 Mbps)) plantea el problema de su uso conjunto en una sola red. Para este propósito, se utiliza un nuevo tipo de dispositivos de red: conmutadores (conmutador Ethernet).

Las LAN estructuradas se construyen utilizando conmutadores de grupos de trabajo, es decir, dispositivos con 12-24 puertos 10Base-T y 1-2 puertos 100Base-T. Dichos conmutadores brindan acceso de alta velocidad, sin esperar a que cada cliente comparta recursos.

Puede aumentar la cantidad de estaciones de trabajo en la red utilizando concentradores apilados. Al mismo tiempo, se pueden combinar tanto a través de dispositivos de control comunes como en cadena. La ventaja de la segunda solución es una mayor fiabilidad. Direcciones MAC: direcciones de adaptadores de red (Control de acceso a medios). (10+100) - designaciones del interruptor.

El desarrollo posterior de la tecnología Switch Ethernet condujo a la aparición de switches que le permiten conectar estaciones de trabajo que funcionan tanto a 10 Mbps como a 100 Mbps al puerto. Esto se logra mediante el uso del mecanismo Auto-Negotiation (negociación) o Auto-Sensive. Los conmutadores 10/100 se pueden utilizar como conmutadores de grupo de trabajo o solos. Su ventaja es la capacidad de transmitir datos solo al puerto especificado, sin bloquear el medio de transmisión.

Tabla de direcciones internas:

Además, cada puerto de switch tiene su propio búfer de memoria y tabla de direcciones (direcciones MAC) con las que puede interactuar. Esto limita el número de WS (dominio de colisión) a los que la estación de trabajo envía paquetes de difusión.

Debido a las similitudes entre concentradores y conmutadores, los conmutadores 10/100 a veces se denominan concentradores conmutados.