Scpc жерсеріктік байланыстың классикалық технологиясын Mesh толықбайланысты жерсеріктік желімен салыстыру талдауы
Бөлінген жерсеріктік арналар
SCPC тасушыға арналған бір арна – жерсеріктік байланыстың классикалық технологиясы. Бұл технологияның мазмұны өте қарапайым және төмендегі келтірілген 1 – суретте көрсетілген: А және В екі жер станциясын байланыстыру үшін жерсерікте екі жиілік жолағы бөлінеді – бірі А – В бағытында тарату үшін, ал екіншісі – В – А бағытында тарату үшін.
1 – сурет. А және В екі жер станциясын байланыстыру бағыттары
Бұл жиілік жолақтары тек А және В станцияларымен «монополиялы» пайдаланылады және басқа ешқандай станцияның қолдануында болмайды. Осылайша, SCPC – белгіленген (бөлінген) физикалық байланыс арнасы. Байланыс тек қана «нүкте – нүкте» сұлбасы бойынша жүзеге асырылады. Әлдеқайда күрделі топологиялы SCPC жерсеріктік желілері (мысалы, «жұлдыз») бірнеше бөлек «нүкте – нүкте» арналары негізінде құрылады.
SCPC симплексті арналар – ерекшелік ретінде бұл заңға бағынбайды. Олар теледидарлық және радио хабар, деректер тарату үшін пайдаланылады. Тарату желісінде таратушы жер станциясы (ЖС) тек біреу, ал қабылдаушы станциялары бірнеше болуы мүмкін. Олар мүлде жерсеріктік қорды пайдаланбайды, сәйкесінше, бір – біріне кедергі келтірмейді.
SCPC жерсеріктік желілердің артықшылықтары және жабдықтары
SCPC жерсеріктік желілердің артықшылықтары:
Кепілденген арна сапасы. Басқа технологиялардағыдай арнаның толық бір жолағы көп ЖС арасында бөлінбей, нақты бір жер станциясымен пайдаланылады. Сондықтан SCPC арнасының өткізу қабілеті әрқашан кепілденген.
Арнаның жоғары дайындығы. SCPC модемінің кірісіне түсетін деректер дереу арнаға таралады.
Минималды уақыттық кідіріс. Деректер «бір секірісте» таратылады және тарату үшін «кезекте тұрмайды», сондықтан SCPC арнасындағы кідіріс минималды- 250 мсек шамасында. Бұл – жарық жылдамдығымен Жерден геостационарлы жерсерікке дейін және кері қарай жол жасау үшін сигналға қажет уақыт.
Жерсерікте жиіліктік қорды максималды тиімді пайдалану. SCPC арналары «нүкте – нүкте» сұлбасы бойынша ғана ұйымдастырылады, олар «виртуалды сым» болып табылады. Сондықтан SCPC – да адрестеу жоқ, ал басқа қызметтік ақпарат минимумға жетеді (бөгеттен қорғаушы кодтардың бақылау биттері, алшақтатылған ЖС құрылғыларын басқару командалары). Бұл берілген жиілік жолағында пайдалы ақпаратты таратуда максималды мүмкін болатын жылдамдықты алуға мүмкіндік береді. Сәйкесінше, басқа технологияларға қарағанда, SCPC технологиясы бойынша 1 Мбит/сек әлде қайда арзанырақ тұрады (әрине, басқа шарттардың теңдігі кезінде – энергетика, қызмет көрсету саласы бойынша және с.с.).
Автономдылық. SCPC жерсеріктік байланыс желісі орталықтандырылған басқаруды қажет етпейді. Ондай желінің сенімділігі оператордың орталық станциясының жұмысына тәуелді болмайды, әрбір «нүкте-нүкте» бағыты бөлек қызмет атқарады. Компания құрылғыны меншігіне сатып алып, рұқсат қағаздарын рәсімдеп, байланыс операторларының көмегіне жүгінбей, өздігінен SCPC желісін пайдалана алады. Осылайша байланыс шығындары азаяды – компания тек қана жерсеріктің жиіліктік қорын пайдаланғаны үшін төлейді. Бірақ әрине, кей кездері да қарама – кайшылықтар да орын алады, кейбір компаниялар көбірек қаржы төлесе де, байланыс операторынан дайын арнаны сатып алып, бейінді емес іспен шұғылданбауды қалайды.
Жолақ және энергетиканы таңдау мүмкіндігі. SCPC арнаның жылдамдығы мен энергетикасына кең таңдау ұсынады. Қолданушы модуляцияның қарапайым сұлбаларын, әлсіз таратушыны және арзан модемді пайдаланып, жабдықтың бағасында үнемдей алады. Алайда деректерді тарату үшін әлдеқайда кең жиілік жолағы қажет болады, сәйкесінше, ай сайынғы төлемдер салыстырмалы түрде үлкен болады. Керісінше, модуляцияның күрделірек сұлбаларын, «әлсіз» кодтауды қолданып, ай сайынғы төлемдерді азайтуға болады. Сол кезде сондай жылдамдықпен деректерді тарату үшін жерсеріктегі аздау жиілік жолағы қажет болады, сәйкесінше, жерсеріктік сыйымдылықты жалдау бағасы арзанырақ болады. Алайда жұмыс жасау үшін үлкен көлемді антенналар, қуатты таратушылар және «ақылдырақ» модемдер қажет болады. Басқа технология бойынша құрылған желілерде мұндай мүмкіндік жоқ- қолданушы желінің орталық станциясының параметрлеріне тәуелді болады. Ал SCPC – та екі жер станциялары бір – бірімен жұмыс жасайды және екеуінің де параметрлерін қолданушының мәселесіне максималды сәйкес келетіндей етіп таңдауға болады.
Осы артықшылықтардың есебінен SCPC – ті байланыстың магистралды жерсеріктік арналарын ұйымдастыру үшін жиі пайдаланады: қалааралық телефондық арналар, ірі қызмет көрсету – провайдерлеріне арналған Интернетке қолжеткізім арналары, теледидарлық және радиохабар үшін.
SCPC кемшілігіне жер станциялары жабдықтарының қымбаттылығын және әр станцияға бөлек жиіліктік иеленуін алу қажеттілігін жатқызуға болады.
SCPC жер станциясының арнақұрастырушы жабдығы ретінде жерсеріктік модем саналады. Ол тізбекті деректерлерді радиожиілікті сигналға және керісінше түрлендіреді. Клиенттік жабдық жағынан модемде тізбектелген интерфейс бар – синхронды (G.703, V.35) немесе асинхронды (мысалы, RS – 449, RS – 232). Антенна жағынан – аралық жиілігі 70 МГц немесе L – Band (950…1450 МГц) радиосигналдың кірісі мен шығысы. Аралық жиілікті сигналды жерсеріктік тарату мен қабылдау жиілігіндегі (С немесе Ku диапазон) сигналға түрлендіру үшін әлсіретуші азшулайтын конвертер (LNB) және көтеруші конвертер – қуат күшейткіш (BUC) пайдаланылады. Заманауи жер станцияларында бұл тура антеннада орналасатын екі кішігірім құрылғы. Кейде таратуда қуатты көбейту үшін BUC – тан кейін қосымша жартылай өткізгіш қуат күшейткіш (SSPA) орнатылады. Бір антеннаға бірнеше модем жұмыс жасайтын үлкен және қуатты станцияларда, сондай – ақ орталық станцияларда сұлба біршама күрделі: модем (модемдер), LNB және қуат күшейткіш арасында ішкі немесе сыртқы атқарудағы аралық көтеруші/әлсіретуші конвертер («трансивер») орнатылады.
SCPC жер станцияларының антенналары, мысалы, «екіжақты жерсеріктік Интернет» үшін арналған антенналармен салыстырғанда көлемі бойынша әлдеқайда үлкен. Бұл «жерсеріктік Интернет» станциясы диаметрі 5…12 м антеннасы және қуаты бірнеше жүз Ватт таратушысы бар желінің орталық станциясымен бірге жұмыс жасайтындығына байланысты, сондықтан абоненттік станция күшті сигналды қабылдап, ал өзі әлсіз сигналдарды тарата алады. SCPC станциясы дәл сондай сияқты станциямен бірге жұмыс жасайды, сондықтан олар екеуі де біршама әлсіз сигналдарды қабылдап, біршама күшті сигналдарды таратуы керек.
Таратушы антеннасының нақты көлемі мен қуаты, біріншіден, деректерді тарату үшін қажет жылдамдыққа, сондай – ақ жерсеріктің өзінің параметрлеріне байланысты болады.
1.1.2 Қолдану мысалдары
Алшақтатылған АТС – ті қосу – бұл бір – біріне жерсерік арқылы бекітілген телефондық байланысты коммутаторлардың «дәстүрлі»қосылу әдісі. 2 – суретте көрсетілгендей біз Көкшетау қаласындағы телефондық байланыс желісі мен Мариновка ауылын байланыстырған болатынбыз.
2 – сурет. Алшақтатылған АТС – ті қосу
Тізбектелген синхронды G.703 интерфейстері бар модем жұбы пайдаланылады, одан Е1 (2048 кбит/с) сандық ағыны таратылады, толық немесе бөлшек. Осындай әдіспен үлкен АТС – тің алшақтатылғн абоненттік шығарылым қосылуы мүмкін (шығарылым абоненттерінің нөмірлері локальді абоненттердегідей болады), немесе алшақтатылған дербес АТС тірек АТС – ке қосыла алады (мысалы, ауылдық қалалыққа), немесе екі теңқұқықты АТС (мысалы, мекемелік) бір – біріне қосылуы мүмкін. Жерсеріктік байланыс арнасының кішігірім уақыттық кідірісінен бөлек (0,25 секунд), барлық құрылғы мыс немесе оптикалық кабель немесе радиорелейлі желі көмегімен қосылыс кезіндегідей жұмыс жасайды.
Тағы бір мысал ретінде ұялы байланыстың алшақтатылған базалық станциясының қосылуын келтіруге болады. Оның үлгісі 3 – суретте көрсетілген.
3 – сурет. Ұялы байланыстың алшақтатылған базалық станциясының қосылуы
Бұл ұялы байланыстың алшақтатылған базалық станциясының жерсерік арқылы қосылуының жалғыз әдісі, ол сапалы байланысты және ұялы оператордың барлық қызметін толық көлемде атқаруын кепілдейді. Тізбектелген синхронды G.703 интерфейстері бар модем жұбы пайдаланылады, одан Е1 (2048 кбит/с) сандық ағыны таратылады, толық немесе бөлшек.
4 – суретте орталық кеңсенің алшақтатылған бөлімшемен байланысы көрсетілген.
4 – сурет. Орталық кеңсенің алшақтатылған бөлімшемен байланысы
SCPC технологиясы жерсеріктің қызмет көрсету аймағында кез келген екі нүктені бір – бірімен тікелей байланыстыруға мүмкіндік береді. Сондықтан оны орталық кеңсені бөлімшемен немесе корпорацияның екі теңқұқықты бөлімшесін, егер екеуі де ірі қалалардан бөлек орналасса, байланыстыру үшін пайдалануға ыңғайлы. Жер станцияларында синхронды тізбектелген интерфейсі бар модемдер қолданылады, мысалы, G.703 немесе V.35. Бір тізбектелген арна арқылы бір уақытта телефон трафигін де, компьютер желісі трафигін де таратуға болады. Ол үшін арнайы құрылғылар пайдаланылады- дауыс- деректер мультиплексорлары.
5 – суретте интернетке арналық қолжеткізім үлгісі көрсетілген.
5 – сурет. Орталық кеңсенің алшақтатылған бөлімшемен байланысы
SCPC жерсеріктік арнасын аймақтағы провайдерлік түйін үшін Интернетке сыртқы қолжеткізім арнасы ретінде пайдалануға болады. Ережеге сәйкес, ондай жағдайда жерсеріктік байланыс арнасы Мәскеудегі ірі байланыс операторы түйініне «қонады». Әдетте мұндай операторда үлкен көлемді антеннасы және қуатты таратушысы бар орталық жер станциясы болады. Осының арқасында оның клиенті аймақта антеннасы біршама кіші көлемді жер станциясын пайдалана алады. Немесе, одан қызығырақ, модуляцияның әлдеқайда «тығыз» сұлбаларын (8PSK, 16QAM, 32 APSK) пайдалана алады, осылайша жерсеріктік байланыс арнасы құнында үнемдей алады. Жер станциясы модемі мен провайдердің желілік құрылғысы арасында марщрутизатор орнатылады.
6 – суретте Broadband Frame Relay-ға арналған кері арна үлгісі берілген.
6 – сурет. Broadband Frame Relay – ға арналған кері арна
SCPC жерсеріктік байланысты Интернетке бір бағытты жерсеріктік қолжеткізіммен бірге кері («сұратулық») арна ретінде пайдалануға болады, мысалы, Broadband Frame Relay One Way. Мұндай қиыстыру SCPC екібағытты арнамен салыстырғанда әлде қайда тиімдірек болып саналады. Broadband Frame Relay клиенті ай сайын SCPC – ді қолданған кездегідей белгіленген ақы төлейді. Оған қоса ол SCPC қолданушысы сияқты кепілденген минимум жылдамдықты иеленеді. SCPC қолданушысына бұл минимум максимум болып та табылады – арнадағы жылдамдық белгіленген. Frame Relay One Way – де кепілденген минимумнан бірнеше есе көп лезде уақыттағы нақты жылдамдықты алуға болады. Бұл аймақтардағы Интернет провайдерлері үшін өте қолайлы қызмет көрсету, себебі бұл жерлерде ірі байланыс операторларының жердегі жоғарыжылдамдықты арналарына қолжетім шектелген, ал жергілікті операторлар төмен сапалы арналарды өте жоғары бағамен ұсынады. Алайда Broadband Frame Relay One Way сервисін дербес пайдалануға болмайды – ол тек қана кіріс трафигін қабылдауда жұмыс жасайды, ал шығыс трафик үшін альтернативті байланыс арнасы қажет. Осындай арна ретінде SCPC пайдалану аймақтық ISP – ге жергілікті операторлар байланысының қызмет көрсетуінен толық бас тартуға мүмкіндік береді. Broadband Frame Relay қабылдауы мен SCPC таратуы үшін бір антенналы жүйені пайдалануға болады. SCPC модемі тек бір жақ – тарату үшін жұмыс жасайды.
Төменде берілген 7 – суретте радиохабардың жерсеріктік желісінің мысалы келтілірген.
7 – сурет. Радиохабардың жерсеріктік желісі
SCPC Audio – желілік FM – радиостанциясынан сигналдарды оның серіктестері- басқа қалалардағы ретрансляторларға жеткізудің классикалық технологиясы. Әсіресе SCPC – ті аймақтық радиостанциялар үшін пайдаланған өте қолайлы. SCPC жерсеріктік арнасын жалға алу осындай жылдамдықтағы басқа кез келген технологияны жалға алғаннан арзанырақ шығады. Бірақ, шындығында, қабылдаушы станцияларда айтарлықтай қымбат айрықша құрылғы қолдануға тура келеді. Алайда, ретранслятор – станциялары, әдеттегідей, көп емес, және бір рет сатып алынған құрылғының құны байланыс үшін төлемдерді үнемдеумен есесі тез қайтарылады.
Студияда орнатылған жерсеріктік байланыстың жер станциялары тек қана тарату үшін жұмыс жасайды. Оған RS – 449 тізбектелген интерфейсі және, дыбысты тізбектелген сандық ағынға 128…392 кбит/с жылдамдықпен түрлендіретін, ComStream DAC700 кодері бар қарапайым жерсеріктік модем орнатылады. Сандық MPEG – 1 Layer3 дыбысты сығуы қолданылады.
Ретранслятор – станцияларында жерсеріктік теледидарға арналған секілді қарапайым қабылдайтын жерсеріктік антенналар орнатылады. Антеннаға өзінде бірбағытты жерсеріктік модем мен MPEG декодерді үйлестіретін ComStream ABR202 арнайы қабылдаушы қосылады. Қабылдаушының шығысынан дыбыстың аналогты сигналдары (симметриялы) немесе AES/EBU форматындағы сандық сигналдар шешіледі.