СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА К СЕТЯМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
METHOD OF SUBSCRIBER ACCESS TO DATA NETWORK

Предлагаемое изобретение относится к области оптической связи и предназначено для использования в сетях передачи данных.
Известны способы организации абонентского доступа к сетям передачи пакетов данных на основе гибридных двунаправленных систем, использующие в качестве прямого канала спутниковые системы связи, а в качестве обратного канала связи - наземные телефонные линии (см. например, ж-л «Сети и системы связи», №2(66), 21 февраля 2001, с. 60-61).
Наиболее близким по технической сути к предложенному является способ организации абонентского доступа к сетям передачи данных, заключающийся в том, что организуют пункты доступа к сети по территориальному признаку и передают информацию от абонентов каждой зоны обслуживания к соответствующему пункту доступа при помощи модулированных узконаправленных пучков электромагнитного излучения оптического диапазона, излучаемых абонентскими передатчиками в направлении обслуживающих соответствующую зону базовых приемников пункта доступа, устанавливают независимые оптические соединения между абонентскими передатчиками и соответствующими им базовыми приемниками, причем для установления упомянутого оптического соединения для каждой зоны обслуживания формируют уменьшенное пространственное изображение расположенных в данной зоне обслуживания абонентских источников электромагнитного излучения (см. патент РФ 2197784, H04B 10/10, опубл. 27.01.2003).
Основным недостатком этого способа абонентского доступа является низкое качество связи из-за нестабильности оптических соединений между абонентами и базовыми приемниками.
Решаемая предлагаемым изобретением задача - повышение качества связи за счет повышения надежности соединений между абонентами и базовыми приемниками.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении способа - оптимизация использования возможностей базовых приемников, путем определения и использования в реальном масштабе времени для каждого абонента максимально возможного количества базовых приемников оптического излучения.
Для решения поставленной задачи с достижением технического результата, в известном способе организации абонентского доступа к сетям передачи данных, заключающемся в том, что организуют пункты доступа к сети по территориальному признаку и передают информацию от абонентов каждой зоны обслуживания к соответствующему пункту доступа при помощи модулированных узконаправленных пучков электромагнитного излучения оптического диапазона, излучаемых абонентскими передатчиками в направлении обслуживающих соответствующую зону базовых приемников пункта доступа, устанавливают независимые оптические соединения между абонентскими передатчиками и соответствующими им базовыми приемниками, причем для установления упомянутого оптического соединения для каждой зоны обслуживания формируют уменьшенное пространственное изображение расположенных в данной зоне обслуживания абонентских источников электромагнитного излучения, согласно предложению, в качестве базовых приемников используют матрицу оптоэлектронных преобразователей с шагом между центрами элементов матрицы не более 1,2 мм, при этом, в реальном масштабе времени, определяют элементы матриц, на которых наблюдается прием сигналов не выше шумового уровня или более, чем от одного абонента, исключают сигналы от этих элементов из дальнейшей обработки, а сигналы от остальных элементов матрицы объединяют в группы таким образом, что сигналы, принимаемые каждой группой элементов матрицы, соответствуют одному абоненту, и далее обрабатывают сигналы от каждой группы элементов матрицы как один сигнал.
Суть предлагаемого изобретения заключается в следующем. Использование известного способа-прототипа в реальной практике показало, что основной проблемой реализации этого способа является низкое качество доступа абонентов к сетям передачи данных из-за систематических прерываний оптических соединений между абонентскими передатчиками и базовыми приемниками. Причиной таких прерываний является в первую очередь перемещение в пространстве мест установки базовых приемников, поскольку в основном используются или крыши высотных зданий, или специальные башни. И в том, и в другом случае наблюдаются перемещения базовых приемников относительно земли, в основном из-за ветровых нагрузок. Соответственно, в плоскости расположения базовых приемников перемещаются формируемые уменьшенные пространственные изображения расположенных в зоне обслуживания абонентских источников оптического излучения, что приводит к срыву устанавливаемых оптических соединений.
В соответствии с предложением, в качестве базовых приемников используют матрицу оптоэлектронных преобразователей с шагом между центрами элементов матрицы не более 1,2 мм. Как показала практика использования подобных систем в отечественных климатических условиях, приемлемой зоной обслуживания для базовой станции, построенной в соответствии со способом-прототипом, является зона с радиусом не более 3 км. Учитывая потенциально реализуемые в настоящее время размеры и радиусы кривизны фокусирующих отражателей, пригодных для формирования уменьшенных пространственных изображений расположенных в одной зоне обслуживания абонентских источников оптического излучения, автором эмпирически определено предельное расстояние между центрами соседних базовых приемников, требуемое для оптического разрешения сигналов от двух ближайших абонентов. Это расстояние не должно быть более 1.2 мм, в противном случае сигналы от двух ближайших абонентов могут приниматься одними и теми же базовыми приемниками.
В процессе реализации предложенного способа, равно как и при реализации способа-прототипа, происходит перемещение базовых приемников относительно поверхности земли. Для обеспечения беспрерывных оптических соединений между абонентами и сетью передачи данных, при помощи соответствующего программного обеспечения (которое представляется тривиальным и его конкретная реализация не является существенной для достижения поставленной цели), в реальном масштабе времени определяют элементы матриц, на которых наблюдается прием сигналов не выше шумового уровня или более, чем от одного абонента. Далее исключают сигналы от этих элементов из дальнейшей обработки, а сигналы от остальных элементов матрицы объединяют в группы таким образом, что сигналы, принимаемые каждой группой элементов матрицы, соответствуют одному абоненту, и обрабатывают сигналы от каждой такой группы элементов матрицы как один сигнал.
Это обеспечивает максимально возможную, для каждой конкретной реализации клиентов в пространстве и времени, энергетическую концентрацию сигналов от каждого абонента на элементах матрицы базовых приемников. При отсутствии конкурирующих абонентов, весь оптический сигнал от одного абонента со всех принимающих данный сигнал элементов матрицы будет объединен и воспринят как единое целое.
При увеличении активности абонентов, способ позволяет эффективно оптимизировать возможности базовых приемников, определяя и используя для каждого абонента максимально возможное на данный момент времени количество элементов матрицы базовых приемников оптического излучения.
Таким образом, предложение обеспечивает достижение поставленной цели с обеспечением ожидаемых технических результатов.