Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телефонія

Коментарі до статті

Територія Росії характеризується слаборозвиненою інфраструктурою цифрових каналів зв'язку, особливо наземних ліній. На сьогоднішній день найбільш поширеним, а іноді й єдиним засобом організації зв'язку з високою якістю є супутниковий зв'язок. На території Росії вже розгорнуто понад 200 земних станцій, що працюють з геостаціонарними супутниками "Обрій", що дозволяє підключати користувачів, що знаходяться практично в будь-якій точці Росії. У статті розглядається, як ефективніше використовувати смуги пропускання міжміських та міжнародних ліній зв'язку для організації доступу до супутникових систем та мереж із закріпленими (виділеними) каналами або багаторазовим доступом із тимчасовим поділом каналів (Time Division Multiple Access – TDMА). Спектр послуг - передача мови та даних.

Російський ринок телекомунікаційних послуг зростає з кожним роком. Збільшується кількість компаній, розширюється діапазон пропозицій та видів послуг, знижуються ціни. Особливо це помітно у великих містах Росії, де вже зараз цифрові мережі однієї або кількох компаній покривають практично всю територію міста і будь-хто може отримати весь спектр телекомунікаційних послуг, від встановлення простого телефону до виходу в мережу Інтернет або інші інформаційні та фінансові мережі. Якщо ж необхідно зв'язати по виділеному цифровому каналу офіси, що знаходяться в різних містах або навіть країнах, або отримати доступ до телекомунікаційної мережі, не представленої у вашому місті, то доводиться звертатися не тільки до місцевих операторів, а й до операторів міжміського та міжнародного зв'язку (ММС). ).

Завдяки відносній розвиненості земних станцій біля Росії вже створюється технічна можливість організації міжміських і міжнародних цифрових каналів з допомогою супутників. Але вартість каналу DS0 (64 кбіт/с) у цьому випадку буде в 4...7 разів вищою, ніж каналу з такою самою швидкістю, але в межах міста. На такі витрати можуть піти небагато потенційних користувачів. Як же знизити витрати на міжміській чи міжнародній ділянці та таким чином розширити спектр користувачів?

Можливий варіант рішення - об'єднання в міських наземних дротяних мережах кілька низькошвидкісних каналів користувачів один канал DS0 (64 кбіт/с) з наступною передачею його на супутникову систему. Сказане дозволить значно знизити вартість організації каналу для одного користувача. Реалізувати таку схему можна двома способами:

type="disc">

для мереж комутації каналів - використання цифрової компресії мови та об'єднання низькошвидкісних каналів мови/даних в один агрегатний (що об'єднує кілька цифрових потоків в один);

для мереж Frame Relay, ATM та Х.25 - використання пакетної/кадрової комутації з динамічним розподілом смуги пропускання.

Як це вирішується компанією "Голден Лайн"?

Мережа компанії "Голден Лайн", що працює на російському телекомунікаційному ринку вже 5 років, - одна з найбільших та розгалужених транспортних мереж у Москві. Основне завдання мережі - надання доступу до будь-яких телекомунікаційних мереж та послуг, зокрема до операторів міжміського та міжнародного зв'язку (ММС) з будь-якої точки Москви. З цією метою організуються цифрові канали зв'язку зі швидкостями від 1,2 кбіт/с до 2,048 Мбіт/с для з'єднань з мережами комутації каналів, Х.25 і Frame Relay, а також до 155 Мбіт/с за технологією ATM.

Мережі пакетної комутації Х.25 набули широкого поширення у 80-х роках і досі використовуються у багатьох відомчих структурах. Стандарт Х.25 був розроблений МСЕ ще 1976 р., він визначає інтерфейс між кінцевим обладнанням користувача та апаратурою передачі даних мережі пакетної комутації. За рахунок підтримки технології виявлення та корекції помилок він ідеально підходить для передачі даних по лініях зв'язку поганої якості. Високошвидкісна розподілена мережа Frame Relay та ATM забезпечує підключення користувачів до операторів ММС безпосередньо за цими технологіями. Саме тому ефективність використання цих каналів досягається за рахунок динамічного розподілу смуги пропускання. У статті цей варіант організації ліній ММС не розглядається, оскільки він пов'язаний із проектуванням мереж пакетної та кадрової комутації та вимагає окремого викладу. Слід зазначити, що мережі Х.25 не підтримують передачу мови через великі затримки.

Технологія Frame Relay (ретрансляція кадрів), що стрімко розвивається, - це сучасний протокол комутації каналів, аналогічний Х.25, але використовує спрощену процедуру встановлення і перевірки якості з'єднань. Він розроблений для роботи на більш високих швидкостях (до 34 Мбіт/с) з малими затримками (див. статтю В. Неймана "Що таке ретрансляція кадрів?" у журналі "Зв'язок: засоби та способи" № 3, 4/1998) . Для мереж Frame Relay якість з'єднань, особливо під час передачі мови, залежить багатьох чинників. Це:

type="disc">

функціональні характеристики користувальницького обладнання, що дозволяють здійснювати стиснення мови, придушення луни та встановлення вищого пріоритету для мовних кадрів;

залежність розподілу смуги пропускання кількості сполук;

надання найвищого пріоритету та мінімальних затримок для передачі мови в публічних мережах Frame Relay, через які проходить канал. Ця специфікація стандартизована нещодавно і підтримується далеко ще не всім обладнанням Frame Relay.

ATM (Асинхронна цифрова ієрархія) - високошвидкісна технологія передачі інформації осередками постійного розміру 53 байти, що дозволяє надавати послуги з різними видами трафіку. ATM дозволяє передавати і мова, і дані водному каналі, тобто підтримувати і постійну, і змінну швидкість передачі інформації. ATM - ідеальне універсальне середовище передачі, де поєднуються всі переваги мереж виділених каналів та мереж передачі даних з динамічним розподілом смуги пропускання.

Але у світі глобальні мережі ATM ще недостатньо розвинені та надто дорогі для користувачів. Тому ця технологія широко не застосовується.

Для тієї категорії користувачів, яким необхідно для передачі промови та даних на невеликих швидкостях постійне високоякісне з'єднання, пропонується використовувати компресію промови та об'єднання кількох каналів даних/мова в один канал на швидкості 64 кбіт/с. Тут технологія комутації/мультиплексування каналів найбільш надійна і проста у реалізації, оскільки більшість мереж ММС використовують той самий спосіб передачі. Якість передачі при цьому не змінюється, якість мови погіршується незначно.

Розглянемо докладно технологію цифрової компресії мови та формування каналу 64 кбіт/с з кількох низькошвидкісних каналів мови та/або даних.

Обладнання, яке використовується "Голден Лайн" для реалізації цього завдання, розроблено фірмою Newbridge. Важливою його перевагою є те, що і компресію мовлення з імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ), і об'єднання каналів виконує один і той самий пристрій - модуль, званий цифровим сигнальним процесором (Digital Signal Processor -DSP). Кожен процесор має 6,10 або 20 ланцюгів, кожен ланцюг може бути налаштований як компресор мови (Voice Compressor - VC) або як об'єднувач низькошвидкісних каналів (Subrate Merger - SRM). Кожен вузловий мультиплексор введення/виводу можна встановити до семи модулів DSP

Нижче наведено принципи роботи та стандарти, що підтримуються цим обладнанням.

Компресія голосу

Як і більшість фірм-розробників телекомунікаційного обладнання, Newbridge підтримує два методи стиснення мови – власної розробки – HCV (8 та 16 кбіт/с) та стандартний, за Рекомендаціями Сектору технології – МСЕ-Т. G.728 - LD-CELP 16 кбіт/с та МСЕ-Т G.729 - A-CELP 8 кбіт/с. Алгоритми, розроблені Newbridge, дозволяють найбільш гнучко та ефективно використовувати пропускну здатність каналу 64 кбіт/с. Але при цьому процедура компресування/декомпресування може здійснюватись тільки на обладнанні Newbridge. Застосовуючи стандартні алгоритми перетворення мови, для декомпресії можна вибрати будь-яке устаткування, підтримує ці методи. Якість скомпресованої мови на швидкості 16 кбіт/с еквівалентна якості на швидкості 32 кбіт/с при використанні адаптивної диференціальної імпульсно-кодової модуляції (АДІКМ), що застосовується в телефонії на міжміських лініях зв'язку. А на швидкості 8 кбіт/с компресія підтримує мову "переговорної" якості (toll-quality speach).

Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку

Таким чином, при використанні компресії швидкості 8 кбіт/с канал на швидкості 64 кбіт/с може містити до восьми мовних каналів, а при 16 кбіт/с - до чотирьох мовних каналів. Упаковка скомпресованих каналів у канал 64 кбіт/с здійснюється за методом "прозорої" адаптації швидкостей, що не вимагає інформації про кадрову синхронізацію та сигналізацію. Канал 64 кбіт/с складається з восьми елементів на швидкості 8 кбіт/с із позначеннями від В7 до ВО. Скомпресована мова на швидкостях 8 та 16 кбіт/с розміщується у відповідній кількості елементів. Телефонна сигналізація передається всередині інформації користувача. Такий метод передачі сигналізації називається "in-band". На рис. 1 показана схема об'єднання каналів та їх розміщення в агрегатному каналі 64 кбіт/с.

Об'єднання низькошвидкісних каналів даних

Об'єднання низькошвидкісних каналів даних зі швидкостями від 1,2 до 19,2 кбіт/с відбувається за тими самими принципами і на тому ж обладнанні, що і об'єднання мовних каналів. Дані подаються відразу на об'єднувач низькошвидкісних каналів SRM, де інформація від кількох користувачів групується в один канал 64 кбіт/с.

Фірма Newbridge пропонує два методи об'єднання каналів:

type="disc">

власний - НСМ (High Capacity Multiplexing - високоефективне мультиплексування), що підтримує дуже високий коефіцієнт (98,75%) використання пропускної спроможності каналу при цифровій передачі, а також мультиплексування синхронних та асинхронних каналів даних і, при бажанні, що дозволяє додавати до інформації користувача біти та стану керуючих сигналів;

стандартні - Х.50 та DDS.

Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку

Х.50 - європейський стандарт мультиплексування, розроблений відповідно до Рекомендацій МСЕ-Т, що описує механізм об'єднання кількох синхронних низькошвидкісних каналів в один канал 64 кбіт/с. Стандарт прийнято визначення інтерфейсу між громадськими мережами передачі на міжнародному ділянці.

DDS - північноамериканський стандарт, аналогічний Х.50, розроблений компанією AT&T і підтримує мультиплексування синхронних та асинхронних каналів даних. У таблиці наведено дані щодо кількості низькошвидкісних каналів, які можуть бути передані в каналі 64 кбіт/с за цикл кадру 2,048 Мбіт/с (інтерфейс, описаний у Рекомендації G.703 МСЕ-Т).

При порівнянні очевидно, що використання способу мультиплексування НММ набагато ефективніше, ніж інших.

Схема організації мультиплексування представлена рис. 2.

Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку

Організація доступу до операторів ММС

Наведені вище методи ефективного використання пропускної спроможності каналу 64 кбіт/с дозволяють розробляти різні схеми та проекти підключення користувачів до мереж супутникового зв'язку, при цьому методами мультиплексування в каналі 64 кбіт/с можна поєднувати і мова, і дані.

На рис. 3 показано схему реалізації підключення користувачів до наземного вузла супутникового зв'язку.

Організація доступу до мереж операторів супутникового зв'язку

Інтерфейс між мультиплексором введення/виводу та супутниковою системою може бути обраний будь-який з описаних у Рекомендаціях МСЕ-Т V.24, Х.21, V.35 або G.703. У разі використання стандарту G.703, можливе підключення до 30 агрегатних каналів на швидкості 64 кбіт/с в одному потоці 2,048 Мбіт/с. Ці інтерфейси широко застосовуються у приватних та публічних мережах передачі даних з тимчасовим поділом каналів та є практично у будь-якому телекомунікаційному устаткуванні – комутаторах, мультиплексорах та маршрутизаторах. Супутникова система або модем повинні мати модулі для з'єднання з кінцевим обладнанням даних з перерахованими вище інтерфейсами. Такими системами можуть бути, наприклад, супутникова станція VSAT-NEXTAR фірми NEC або низькошвидкісні супутникові модеми SDM-100 фірми EFData і DMD2401 фірми Radyne.

Насамкінець зазначимо, що ефективне використання пропускної спроможності каналів ММС могло б бути корисним багатьом операторам супутникового зв'язку для зниження тарифів на послуги і тим самим залучення додаткових клієнтів. Подібна схема реалізована та успішно працює у спільному проекті British Telecom та "Голден Лайн" з надання мовних каналів з компресією на швидкостях 8 і 16 кбіт/с московським банкам для виходу на лондонські біржі. Використання технології передачі мови та даних в одному або двох каналах 64 кбіт/с є оптимальним рішенням для організації корпоративних мереж компаній, що мають представництва у різних містах та країнах.

Автор: С.Ларюшкін, м.Москва

Дивіться інші статті розділу телефонія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Висококласна пасивна АС від YAMAHA 08.01.2004

YAMAHA випустила нову пасивну акустичну систему NS-PF7. У продажу новинка з'явиться наприкінці цього місяця, вартість NS-pf7 складе близько 700 USD.

Всі спікери магнітоекрановані, що дозволяє встановлювати їх близько до монітора або телевізора. Діапазон відтворюваних частот – 70 Гц. ..45 кГц, потужність - 25 Вт. Вартість цієї АС настільки велика через високоякісні матеріали, які використовуються в системі Габаритні розміри YAMAHA NS-pf7 - товщина 143 мм. ширина 87 мм, висота 183 мм, вага – 1,4 кг.

Інші цікаві новини:

▪ В алергії винен пектин

▪ Водневий міхур

▪ Будматеріал із відходів пластмаси

▪ Золота військова уніформа

▪ Датчики видимого та інфрачервоного зображень в одному чипі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Профілактика тероризму. Правила поведінки під час контакту з терористами. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Скільки існує видів мух? Детальна відповідь

▪ стаття Сосна звичайна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Коректор кута ОЗ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Куди зник гудзик? Секрет фокусу. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт