Какую скорость передачи данных может обеспечить широкополосная связь по лэп
Обновлено: 28.04.2024
В информационных технологиях и связи, мультиплекси́рование (англ. multiplexing, muxing) — уплотнение канала, то есть передача нескольких потоков (каналов) данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному каналу.
Топология типа общая ши́на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.
Точка беспроводного доступа (англ. Wireless Access Point, WAP) — это беспроводная базовая станция, предназначенная для обеспечения беспроводного доступа к уже существующей сети (беспроводной или проводной) или создания новой беспроводной сети.
Базовая станция в радиосвязи вообще — системный комплекс приёмопередающей аппаратуры, осуществляющей централизованное обслуживание группы оконечных абонентских устройств.
Ду́плекс (лат. duplex — двухсторонний) — способ связи с использованием приёмопередающих устройств (модемов, сетевых карт, раций, телефонных аппаратов и др.).
Беспроводная локальная сеть (англ. Wireless Local Area Network; Wireless LAN; WLAN) — локальная сеть, построенная на основе беспроводных технологий.
Волоконно-оптический кабель (также оптоволоконный или оптико-волоконный кабель) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи, в виде фотонов (света), со скоростью меньшей скорости света из-за непрямолинейности движения.
Физический слой (англ. physical layer) или Физический уровень — первый уровень сетевой модели OSI. Это нижний уровень модели OSI — физическая и электрическая среда для передачи данных. Физический уровень описывает способы передачи бит (а не пакетов данных) через физические среды линий связи, соединяющие сетевые устройства. На этом уровне описываются параметры сигналов, такие как амплитуда, частота, фаза, используемая модуляция, манипуляция. Решаются вопросы, связанные с синхронизацией, избавлением.
Телефонная сигнализация (англ. signaling) в телекоммуникациях — техническое средство для взаимодействия различных устройств друг с другом в рамках обеспечения процедур установления, поддержки и завершения соединения, а также согласования различных параметров, связанных с соединением и передачей данных.
ВЧ-связь (высокочастотная связь) — комплекс оборудования связи, использующего в качестве среды передачи провода и кабели высоковольтных линий электропередачи. Приемопередатчики ВЧ-связи обычно устанавливаются по концам ЛЭП на территории подстанций.
Сеть из точки в точку, соединение точка-точка — простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. Достоинством такого вида соединения является простота и дешевизна, недостатком — соединить таким образом можно не более двух компьютеров, в отличие от таких методов передачи данных, как широковещание и точка-многоточка.
Синхронная цифровая иерархия (СЦИ: англ. SDH — Synchronous Digital Hierarchy, SONET) — это система передачи данных, основанная на синхронизации по времени передающего и принимающего устройства. Стандарты СЦИ определяют характеристики цифровых сигналов, включая структуру фреймов (циклов), метод мультиплексирования, иерархию цифровых скоростей и кодовые шаблоны интерфейсов и т. д.
Выделенная линия — подключение к сети Интернет посредством физического канала связи в виде проводной линии (например: Ethernet-канал и GPON) или в виде радиорелейного канала или посредством изолированной полосы частот (например на линии проводной телефонной связи или линии кабельного телевидения). Используемое со стороны абонента оконечное оборудование зависит от конкретного типа используемой выделенной линии.
Сетевой мост (также бридж с англ. bridge) — сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть.
Сетевой концентратор (также хаб от англ. hub — центр) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet с применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.
В телекоммуникации канал связи — это канал связи, который соединяет два или более сообщающихся устройств. Этот канал связи может быть физическим или логическим, он может использовать один или более физических каналов связи.
В телекоммуникации и информатике под последовательной передачей данных понимают процесс передачи данных по одному биту за один промежуток времени, последовательно один за одним по одному коммуникационному каналу или компьютерной шине, в отличие от параллельной передачи данных, при которой несколько бит пересылаются одновременно по линии связи из нескольких параллельных каналов. Последовательная передача всегда используется при связи на дальние расстояния и в большинстве компьютерных сетей, так как.
То́ковая петля́ (current loop) — способ передачи информации с помощью измеряемых значений силы электрического тока. В настоящее время такой способ более распространён в инженерной практике, чем использование для этой цели напряжения. Для задания измеряемых значений тока используется, как правило, управляемый источник тока. По виду передаваемой информации различаются аналоговая токовая петля и цифровая токовая петля.
Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации между двумя и более точками на расстоянии, не требуя проводной связи. Для передачи информации могут использоваться радиоволны, а также инфракрасное, оптическое или лазерное излучение.
Беспроводная вычислительная сеть — вычислительная сеть, основанная на беспроводном (без использования кабельной проводки) принципе, полностью соответствующая стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet). В качестве носителя информации в таких сетях могут выступать радиоволны СВЧ-диапазона.
Сетево́е обору́дование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.
Управление доступом к среде (англ. media access control, или medium access control, MAC) — подуровень канального (второго) уровня модели OSI, согласно стандартам IEEE 802.
Плезиохронная цифровая иерархия (ПЦИ, также PDH от англ. Plesiochronous Digital Hierarchy) — цифровой метод передачи данных и голоса, основанный на временном разделении канала и технологии представления сигнала с помощью импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
Интеллектуальные счетчики — это разновидность усовершенствованных счётчиков, определяющих показатели потребления более детально, нежели традиционные средства измерения, снабжённых (дополнительно) коммуникационными средствами для передачи накопленной информации посредством сетевых технологий с целью мониторинга и осуществления расчётов за коммунальные услуги.
Телефонная сеть — это совокупность технических сооружений и оборудования, предназначенных для осуществления телефонной связи и состоящий из телефонных узлов связи, телефонных станций, линий связи и оконечных абонентских терминалов. Оконечным абонентским терминалом как правило является телефонный аппарат, снабженный номеронабирателем или клавиатурой для ручного ввода требуемого телефонного номера, либо имеющий так называемый автонабор. Оконечный терминал служит прежде всего для установления голосового.
Передача данных (обмен данными, цифровая передача, цифровая связь) — физический перенос данных (цифрового битового потока) в виде сигналов от точки к точке или от точки к нескольким точкам средствами электросвязи по каналу передачи данных, как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники. Примерами подобных каналов могут служить медные провода, ВОЛС, беспроводные каналы передачи данных или запоминающее устройство.
Фантомное питание — одновременная передача по одним проводам питания постоянного тока и информационных сигналов.
Карта расширения (от англ. expansion card) — вид компьютерных комплектующих: печатная плата, которую устанавливают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Платы расширения, необходимые для подключения внешних устройств, могут также называться адаптерами или контроллерами этих устройств.
Вита́я па́ра — вид кабеля связи. Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.
Мобильная связь — это радиосвязь между абонентами, местоположение одного или нескольких из которых меняется. Одним из видов мобильной связи является сотовая связь.
Беспроводная технология Bluetooth с низким энергопотреблением (англ. Bluetooth Low Energy, Bluetooth LE, BLE, представленная также как Bluetooth Smart) — выпущенная в декабре 2009 года версия спецификации ядра беспроводной технологии Bluetooth, наиболее существенным достоинством которой является сверхмалое пиковое энергопотребление, среднее энергопотребление и энергопотребление в режиме простоя.
Телефо́нный коммута́тор — устройство в телефонии, коммутатор для соединения (коммутации) абонентских, соединительных и междугородных телефонных линий.
Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП). Описывается стандартом IEC 61158.Устройства используют сеть для.
Пилот-сигнал (пилот-тон) — сигнал с априорно известными на приёмной стороне параметрами (например, определённой частоты).
Система видеонаблюдения (закрытые системы кабельного телевидения, CCTV) — система аппаратно-программных средств, предназначенная для осуществления видеонаблюдения.
Сетевая плата (в англоязычной среде NIC — англ. network interface controller/card), также известная как сетевая карта, сетевой адаптер (в терминологии компании Intel), Ethernet-адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе.
Распредели́тель пита́ния (англ. power distribution unit, PDU) — устройство для распределения электрической энергии.
Универсальный асинхронный приёмопередатчик (УАПП, англ. Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, UART) — узел вычислительных устройств, предназначенный для организации связи с другими цифровыми устройствами. Преобразует передаваемые данные в последовательный вид так, чтобы было возможно передать их по одной физической цифровой линии другому аналогичному устройству. Метод преобразования хорошо стандартизован и широко применяется в компьютерной технике (особенно во встраиваемых устройствах и системах.
Интернет давно не является новым явлением. И он так же необходим в повседневной жизни, как бытовая техника, например, холодильник или стиральная машина. Широкополосный доступ — это тип подключения, который может удовлетворить все потребности по скорости доступа к сети. Подключить широкополосный интернет можно разными способами, и большинство пользователей используют один из этих вариантов.
Широкополосный доступ открывает множество возможностей
Что такое широкополосное подключение к интернету
Технология ADSL разработана для обеспечения высокоскоростного доступа к интерактивным видеослужбам. Наивысшая скорость достигается за счет использования частот и диапазонов, которые не используются фиксированными телефонными линиями.
Этот тип инфраструктуры позволяет предоставлять доступ в сеть не только с большими объемами данных и с более высокой скоростью, но и с гораздо большей стабильностью с момента создания пакета данных до конечного потребления.
Однако нет четкого определения того, насколько высокой должна быть скорость соединения, чтобы оно считалось широкополосным. Кроме того, из-за постоянного развития коммуникационных технологий и, как следствие, увеличения пропускной способности доступа, границы постоянно расширяются.
Современное подключение к интернету не должно тормозить при просмотре видео в формате HD.
Как правило, широкополосное подключение должно обеспечивать скорость загрузки в несколько мегабит в секунду. Пропускная способность загрузки обычно значительно меньше. Некоторые профессиональные и частные приложения доступны только через широкополосное интернет соединение. Сюда входят такие приложения, как удаленная работа, видеоконференцсвязь.
Если говорить простыми словами, широкополосное подключение к интернету — это связь, которая обеспечивает скорости доступа, превышающие запросы клиента. Для большинства регионов России показатели будут на уровне 10 Мбит/сек. Такой скорости более чем достаточно для серфинга, игр, просмотра качественного видео.
Полезным будет не только узнать, что это такое — широкополосное подключение к интернету, но и разобраться, в чем его преимущества.
Особенности и основные преимущества
В настоящее время операторы предлагают услуги ADSL или оптоволокна. Одним из преимуществ подключения к широкополосному интернету является возможность сделать это через беспроводное соединение благодаря маршрутизаторам, способным создавать сети Wi-Fi на расстоянии от 20 до 50 метров вокруг этого устройства, без необходимости прокладки кабелей для комнаты.
Высокоскоростное подключение выполняется специалистами
ADSL (аббревиатура от английского Asymmetric Digital Subscriber Line; асимметричная цифровая абонентская линия) — это технология, которая подразумевает более высокую скорость, чем модемное соединение.
С другой стороны, волоконная оптика — это тонкая нить из плавленого стекла или кремния, которая проводит свет. Она позволяет передавать данные очень быстро, потому что это осуществляется с помощью световых импульсов, и она очень стабильна, потому что на нее не влияют помехи.
Волоконная оптика позволяет нескольким устройствам подключаться к интернету одновременно без потери скорости.
Кроме того, она позволяет использовать системы передачи и приема видео, голоса с высоким качеством звука и изображения, позволяет просматривать телевидение высокой четкости (HD) через интернет.
Основное различие между ними — скорость. Это означает, что чем шире полоса, тем больше людей могут использовать ее в одно и то же время. Следовательно, пропускная способность означает, что у пользователя может быть более высокий трафик. А если трафик — это фильмы, сериалы и музыка, пользователь может слушать больше песен и смотреть больше фильмов.
Максимальная скорость, которую можно получить в ADSL, составляет около 30 Мбит/сек. Оптоволоконный кабель дает скорость до 300 Мбит/сек. Но скорость может быть ниже по разным причинам.
Что касается покрытия, большинство операторов имеют покрытие ADSL во всех городах и крупных поселках. Напротив, волоконная оптика по-прежнему ограничена некоторыми городами и поселками.
Варианты подключения
Варианты подключения и описание
Важный аспект, который следует учитывать, заключается в том, что качество и стабильность доступа во многом будут зависеть от установленной инфраструктуры провайдера. Количество клиентов, которые он может обслуживать, и охват территории — факторы, которые влияют на тип подключения.
Скорость зависит от нескольких факторов, но, в конце концов, главным является тип подключения. Всего существует шесть типов:
- Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL): интернет-сигнал поступает по медным кабелям на существующие телефонные линии.
- Кабельное телевидение: несколько компаний платного телевидения предлагают пакеты с интернетом. Требуются кабельный модем. Тип используемого кабеля — коаксиальный.
- Волоконная оптика: информация передается в виде света через стекловолокно, которое немного толще человеческого волоса.
- Мобильное подключение (3G, 4G, 4.5G и LTE): это соединение использует радиоволны и частоты. Башни или радиобазы, то есть инфраструктура, доступная компаниям, отправляют пакеты данных на совместимые устройства.
- Спутник: этот тип широкополосного доступа использует спутники для передачи данных со скоростью более 10 Мбит/с.
- Широкополосная связь по линиям электропередач: здесь электросеть используется для передачи данных и получения широкополосного соединения.
Самым распространенным в городах является кабельное подключение. В этом случае провайдер доводит до дома оптоволокно, а внутри здания, между квартирами прокладывается витая пара. Такой вариант позволяет обеспечить доступ абонентов на приличной скорости.
Некоторые компании, предоставляющие широкополосный доступ, предлагают полный спектр сетевых услуг в комплекте с другими услугами, такими как кабельное телевидение или домашний телефон. Некоторые провайдеры могут даже предлагать своим абонентам услуги электронной почты и серверов.
LTE для сельской местности порой является единственной альтернативой
Технологии организации связи
Самой распространенной технологией широкополосного доступа является технология DSL. Она использует медные пары проводков и обеспечивает высокую полосу пропускания по ним. Другие методы, основанные на соединениях по фиксированной линии, включают интернет через кабель или оптические соединения, такие как оптоволоконные линии.
В дополнение к этим методам широкополосное подключение может быть выполнено на основе беспроводных технологий. Для этого используются спутниковые сети или другие беспроводные технологии, такие как Wi-Fi и WiMAX.
Как для обычных пользователей, так и для предприятий широкополосное подключение к интернету является важным фактором. По этой причине так важно значительное расширение доступности широкополосного подключения.
В сельской местности обеспечение быстрого доступа затруднено и требует больших инвестиций со стороны провайдеров.
Там, где нет оптоволоконных линий, часто используются радиотехнологии, такие как LTE, поскольку они не требуют прокладки кабеля.
Перспективы широкополосного подключения к интернету
Основной недостаток коммутируемого доступа — ограниченная пропускная способность. Кроме того, с этой версией подключения, телефонная линия занята. К счастью, сегодня данная технология не используется и практически исчезла. Впрочем, стационарные телефоны тоже теряют свои позиции.
Сегодня доступ в интернет не требует наличия телефонной линии
Широкополосные каналы увеличивают скорость обмена данными в несколько раз, и не требуют монополии на телефонных линиях. Высокоскоростной интернет — это так называемая двусторонняя связь, которая позволяет отправлять и получать данные с более высокой скоростью.
Высокоскоростной интернет становится все более и более популярным, так как спрос современных пользователей также увеличивается, что приводит к необходимости в высокоскоростных сетях доступа.
Широкополосное подключение к интернету как вариант корпоративной связи
Выделенный доступ важен для бизнеса
Увеличение скорости изменило способ ведения бизнеса и общения людей. В сегодняшнюю эру высокоскоростного интернета пользователи всемирной паутины привыкли к быстрому и бесперебойному обслуживанию. Развитие широкополосного интернета можно отнести к этому нововведению, поскольку этот тип подключения действительно произвел революцию в способах взаимодействия людей.
Каждая компания, стартап или предприятие больше не может позволить себе работать традиционным способом без подключения к сети.
Подразделения, менеджеры и сотрудники могут связаться с офисом из любой точки. Без сбоев и помех звонки, видеоконференции, загрузки, выгрузки, просмотр и многое другое работают оптимально. Совершенно очевидно, что выделенный доступ обеспечивает стабильный поток данных для бизнеса, компании или стартапа.
Перед тем, как подключиться к сети для действий, требующих высокой скорости, рекомендуется изучить все варианты широкополосного доступа, доступные в регионе.
Особые свойства, которые отличают радиорелейную связь от традиционной проводной, делают ее все более привлекательной для использования в глобальных, региональных и местных сетях передачи данных. В тех случаях, когда требуется быстрое развертывание сетей передачи данных, обслуживающих подвижных абонентов, или в районах с неразвитой связной инфраструктурой, радиорелейной связи нет альтернативы.
Многолетний опыт применения радиорелейных линий выявил ряд достоинств этого вида связи, которые значительно расширяли возможности отрасли в целом:
• быстрота и экономичность развертывания (по сравнению с проводной связью) линий связи;
• экономически выгодная, а в ряде случаев и единственно возможная организация многоканальной связи на территориях, имеющих сложный рельеф (лес, горы, болота и пр.), а также в тех местах, где прокладка кабеля нецелесообразна;
• возможность аварийного восстановления связи магистралей проводной связи путем замены ее поврежденных участков;
• качество связи, не уступающее проводной связи.
Необходимость передавать данные - информацию, представленную в дискретном цифровом виде, подтолкнула к созданию цифровых систем передачи, ускорила разработку современных методов преобразования дискретной информации в аналоговую и обратно (методы модуляции и демодуляции), а также методов ее кодирования. Появились системы, способные обмениваться цифровой информацией - системы передачи данных (СПД). Были созданы цифровые РРС.
Цифровые радиорелейные станции
Цифровые магистрали, на основе которых строятся современные сети передачи данных, должны соответствовать стандарту SDH (Synchronous Digital Hierarchy – синхронная дискретная иерархия), определяющему основные характеристики линий для цифровой сети передачи данных. Такие линии обеспечивают передачу любых видов данных: текста, звука, речи, изображений и видеофильмов с помощью дискретных электрических сигналов.
Современная цифровая РРС – сложный технический комплекс, в который входят приемопередатчик, модем, мультиплексор, приемопередающие антенны, система автоматического резервирования, система телеуправления и телесигнализации, контрольно-измерительная аппаратура, устройства служебной связи, система электропитания. Рассмотрим функции основных устройств: приемопередатчика, модема и мультиплексора.
Приемопередатчик РРС – устройство, которое выполняет функции приема и передачи модулированных электрических колебаний заданных частот. Приемник выделяет электрический сигнал заданной частоты из сигналов, принятых приемной антенной. С выхода приемника сигнал поступает на модулятор. Передатчик вырабатывает модулированный электрический сигнал заданной частоты для последующего его излучения передающей антенной. На вход передатчика сигнал поступает из модулятора.
Один комплект приемопередающей аппаратуры, установленный на РРС, образует ствол. Для увеличения пропускной способой аппаратуры – создают несколько стволов.
Модем РРС – оконечное устройство, служащее для модуляции/демодуляции сигнала.
Поступающий из мультиплексора дискретный сигнал модем преобразует в аналоговый (непрерывный) сигнал некоторой промежуточной частоты и передает его в приемопередатчик, а при приеме поступающий из приемопередатчика аналоговый сигнал преобразуется в дискретный. Таким образом, в составе цифрового радиорелейного тракта модем выполняет функции цифрового стыка, который должен соответствовать рекомендациям G.703 MKKTT.
Как правило, в модеме РРС дополнительно создаются:
• речевой канал, позволяющий организовывать служебную телефонную связь;
• канал RS-232 (9600 бит/с), который может быть использован и как дополнительный сервисный канал связи, и для дистанционного контроля параметров.
В многопролетных системах связи программное обеспечение позволяет осуществлять дистанционное управление и диагностику модемов.
Для преобразования сигнала в модемах Р P С чаще всего применяются следующие методы модуляции:
• FSK (Frequency Shift Keying) – частотная модуляция (ЧМ), сущность которой заключается в том, что дискретные сигналы 0, 1 передаются гармоническими сигналами (синусоидами), имеющими различные частоты;
• PSK (Phase Shift Keying) – фазовая модуляция, при которой дискретные сигналы 1 и 0 передаются путем переключения двух несущих, сдвинутых на полпериода относительно друг друга. Другой вариант PSK – изменение фазы на 900 в каждом такте при передаче нуля и на 2700 при передаче единицы.
Мультиплексор РРС предназначен для асинхронного объединения нескольких цифровых потоков в один, например Е 1 (2048 Мбит/с), E2 (8448 Мбит/с) в сигнал Е 2 (8448 Мбит/с) или сигнал E3 (34368 Мбит/с) в соответствии с рекомендацией G.742 (G.751) МККТТ.
В зависимости от места, которое занимает РРС в радиорелейной линии, различают оконечные, промежуточные и узловые РРС. Оконечными называют РРС, расположенные на концах радиорелейной линии; размещенные между оконечными РРС носят название промежуточных. Промежуточные станции, на которых предусмотрено выделение каналов, называют главными. Если на главной станции предусмотрено ответвление на другую радиорелейную линию, то такую РРС называют узловой. Главные и узловые РРС имеют специальное оборудование выделения каналов, или ответвления. Как правило, оконечные и главные станции обслуживаются специалистами, а обычные промежуточные – контролируются дистанционно с оконечных и/или главных станций и персонала не имеют.
Цифровые радиорелейные линии
Радиорелейные линии на основе цифровых РРС стали важной составной частью цифровых сетей электросвязи – ведомственных, корпоративных, региональных, национальных и даже международных.
РРЛ классифицируют по следующим взаимосвязанным признакам:
• скороависимости от которой различают РРЛ:
– высокоскоростные (скорость передачи свыше 140 Мбит/с);
– среднескоростные (до 52 Мбит/с);
– низкоскоростные (до 8 Мбит/с);
• емкость радиорелейной линии (количество стволов и каналов в них), в зависимости от которой различают РРЛ:
• количество пролетов в радиорелейной линии, по которому различаются РРЛ:
Высокоскоростные большой емкости радиорелейные линии применяются в глобальных сетях передачи данных и называются магистральными. Среднескоростные средней емкости радиорелейные линии используются для создания региональных, зоновых сетей передачи данных и называются зоновыми. Наконец, малоканальные широко используются для организации связи на железнодорожном транспорте, газопроводах, нефтепроводах, линиях электропередачи и т. п. Малоканальные радиорелейные линии с подвижными РРС применяются в военных целях.
Полосы радиочастот РРЛ расположены в диапазоне от 2 до 50 ГГц и жестко регламентируются внутри каждой полосы как рекомендациями ITU ( Международного союза электросвязи), так и Радиорегламентом Российской Федерации.
В ряде случаев, например в условиях больших городов, получение свободных радиочастот на некоторых направлениях затруднительно, что связано с проблемой электромагнитной совместимости с другими радиотехническими системами (РТС). Решение этих проблем – тема отдельного разговора.
Построение цифровых радиорелейных линий
Спектр применения современных цифровых радиолиний достаточно широк, это объясняется тем, что они позволяют:
• оперативно наращивать возможности системы связи путем установки оборудования РРС в помещениях узлов связи, используя антенно-мачтовые устройства и другие сооружения, что сокращает капитальные затраты на создание радиорелейных линий связи;
• организовать многоканальную связь в регионах со слаборазвитой (или с отсутствующей) инфраструктурой связи, а также на участках местности со сложным рельефом;
• развертывать разветвленные цифровые сети в регионах, больших городах и индустриальных зонах, где прокладка новых кабелей слишком дорога или невозможна;
• восстанавливать связь в районах стихийных бедствий или при спасательных операциях и др.
Сеть РРС может строиться как однопролетная, многопролетная линия и радиорелейная сеть.
Однопролетная РРЛ состоит из двух территориально разнесенных РРС. Такие радиолинии создаются для соединения базовых центров сотовой связи, АТС и другирмой Nera ( Норвегия). Радиолиния с пропускной способностью 140 Мбит/с для российского телевидения соединила телецентр на Ямском поле с земной станцией спутниковой связи в Клину, обеспечив одновременную передачу 17 телевизионных каналов. РРЛ с пропускной способностью 155 Мбит/с и емкостью 1920 цифровых каналов РФ связала Центробанк с его подразделением, удаленным на 140 км.
Примером радиорелейной сети может служить созданная в Киргизской Республике в качестве первичной сети цифровая радиорелейная магистраль из 16 РРС, замкнутых в кольцо, от узловых станций которой отведены 3 радиолинии с 7 другими РТС. Горный рельеф позволил увеличить некоторые пролеты между РРС до 165 км. Сеть охватывает все регионы республики и имеет выходы на наземную станцию спутниковой связи COMSTAT ( США) с антенной, направленной на искусственный спутник Intelsat 630, что обеспечивает прямой выход сети связи республики на национальные сети связи многих стран Азии и Европы.
РТС используются также вместо широкополосных оптоволоконных линий, создаваемых в городских условиях для связи между узловыми АТС и другими объектами связи. Такие РРС могут быть встроены в телекоммуникационные сети, отвечающие стандартам SDH/SONET.
Основными направлениями применения радиолиний в этом случае могут быть:
• магистраль. РРЛ вписывается в городские сети SDH/SONET и служит для замыкания колец, для соединения между кольцами и для подключения удаленных узлов доступа. Линия может использоваться как транспортная альтернатива оптоволокну или для его резервирования;
• организация доступа к сети АТМ. РРЛ соединяется с оконечным сетевым устройством АТМ и концентратором доступа АТМ;
• сопряжение между собой сетей АТМ, FAST ETHERNET и др.
В настоящее время зарубежные и отечественные производители выпускают большое количество РТС этих диапазонов. На мировом рынке представлены РТС около 15 фирм, в том числе Microwave Network ( США), Ceragon Networks.
Инфраструктура миря развивается как интегрированная первичная транспортная сеть, обеспечивающая передачу любого вида информации, базируется на комплексном использовании проводной, радио, радиорелейной и спутниковой (космической) связи. Радиорелейная связь занимает в этой структуре свое достойное место.
Вопрос о применении того или иного рода связи или их комбинации в сетевой инфраструктуре решается в зависимости от конкретных географических условий, а также экономических, социальных и политических факторов, нужд обороны и безопасности страны. Технические средства связи и методы их применения должны быть увязаны в единую систему. Этим обусловливаются возрастающее внимание к решению вопросов связи и необходимость дальнейшего развития и использования технических средств всех видов связи, в том числе радиорелейной.
Статья предоставлена проектом
Дальность прямой видимости зависит от высоты приемопередающих антенн две РРС и может быть вычислена по простой формуле
где D – дальность прямой связи, выраженная в километрах;
H1 и H2 – высоты приемопередающих антенн радиостанций.
Максимальная дальность радионо и радиовидимостью (для высоких частот критично, чтобы первая зона Френеля не касалась поверхности), которая зависит от частотного диапазона используемых РРС, емкости ствола (скорость потока), диаметра антенн и может незначительно отличаться от вычисленной по приведенной формуле.
На равнинной местности расстояние между РРС обычно составляет 40–70 км, в горах и на пересеченной местности оно может быть увеличено за счет установки РРС на возвышенностях или вершинах гор. Если расстояние между РРС превышает пределы прямой видимости, то устанавливают промежуточные (ретрансляционные) РРС. Применение (в отдельных звеньях цепочки) станций тропосферной радиосвязи, которые используют эффект рассеяния радиоволн СВЧ на неоднородностях тропосферы, позволяет увеличить это расстояние до 250–300 км.
Теперь следует сказать о том, почему выбраны диапазоны ДЦВ и СВ. Оказывается, ширина полосы частот этих диапазонов позволяет работать в нем одновременно многим широкополосным радиопередатчикам с шириной спектра сигналов до нескольких десятков МГц. В этих диапазонах низкий уровень атмосферных и индустриальных помех радиоприему, и возможно применение остронаправленных (с малым углом излучения) малогабаритных антенн. Максимальная эффективность связи между двумя РРС достигается в том случае, если размеры антенны соизмеримы с четвертью длины волны. Например, если длина волны равна 100 см, то диаметр антенны должен составлять 25 см.
Исследования в области передачи данных с использованием электросети ведутся достаточно давно. Когда-то применение PLC тормозила низкая скорость передачи данных и недостаточная защищенность от помех. Развитие микроэлектроники и создание современных, а главное более производительных процессоров (чипсетов), дали возможность использовать сложные способы модуляции для обработки сигнала, что позволило значительно продвинуться вперед в реализации PLC. Однако о реальных возможностях технологии связи по электросети до сих пор знают лишь немногие специалисты.
Технология PLC использует электрические сети для высокоскоростной передачи данных и основана на тех же принципах, что и ADSL, которая применяется для передачи данных в телефонной сети. Принцип работы следующий: сигнал высокой частоты (от 1 до 30 МГц) накладывается на обычный электрический сигнал (50 Гц) с применением различных модуляций, а сама передача сигнала происходит через электрические провода. Оборудование может принять и обработать такой сигнал на значительном расстоянии - до 200 м. Трансфер данных может осуществляться как по широкополосным (BPL), так и по узкополосным (NPL) линиям электропередачи. Только в первом случае передача данных будет идти со скоростью до 1000 Мбит/с, а во втором значительно медленнее — только до 1 Мбит/с.
На пределе скорости?
Однако важно понимать, что речь идет о физической скорости. Реальная скорость передачи данных зависит от многих факторов и может быть в разы меньше. Качество электропроводки в доме, скрутки в линии, ее неоднородность (например, в алюминиевой проводке затухание сигнала сильнее, чем в медной, что сокращает дальность связи примерно в два раза) — все это деструктивно влияет и на физическую скорость и качество передачи данных. Также PLC - все адаптеры должны находится на одной фазе в электрической сети, в электросети между адаптерами не должно быть гальванических развязок (трансформаторов , ИБП), пилоты, фильтры и УЗО снижают скорость передачи данных. Исключение - QPLA-200 v.2 и QPLA-200 v.2P, т.к. особенностью данных адаптеров является уникальная технология Clear Path. Используя технологию Clear Path, можно создать сеть даже тогда, когда PLC устройства подключены к разным фазам, т.е. эта технология динамически выбирает менее зашумленные каналы для передачи информации, тем самым увеличивая скорость передачи данных. В одной PLC –сети могут находиться до 8 устройств.
Говоря о PLC-технологии, за скорость принято брать полудуплексную или однонаправленную скорость. То есть, если указанная скорость равна 200 Мбит/c, то реальная будет составлять 70-80 Мбит/c. В реальной жизни физическую скорость с большой уверенностью можно делить пополам, и пропорционально уменьшать на 10% при подключении каждого мощного домашнего устройства -утюг, чайник, кондиционер, холодильник и пр.
В обычных бытовых условиях по проводам с помощью PLC сигнал может передаваться на расстояние около 200 м. Например, дом площадью 200 кв. м можно покрыть без проблем. Качество связи при этом будет зависеть от качества электрической сети. Преградой для прохождения сигнала может стать обыкновенный сетевой фильтр, который часто бывает встроен в удлинитель, источник бесперебойного питания или трансформатор. Следует помнить и то, что распространение сети по электропроводке ограничивается электрическим щитком с предохранителями. Так что создать сеть, например, с соседом по квартире не получится. Для этого лучше подойдет Wi-Fi.
Плюсы и минусы PLC
PLC-технологии, безусловно, заслуживают внимания, однако наряду с плюсами, у них есть и очевидные недостатки. Но обо всем по порядку. PLC помогает наладить качественное предоставление услуг Triple Play, не требует прокладки проводов для передачи данных, а, значит, и дополнительных затрат. Быстрый монтаж и возможность подключения к существующим сетям — тоже очко в пользу PLC. Кроме того, PLC-сеть можно легко разобрать и сконфигурировать, например, при переезде офиса в другое здание. Такая сеть легко масштабируется — можно организовать практически любую ее топологию с минимальными затратами (в зависимости от количества дополнительных PLC-адаптеров). В сложных условиях (железобетонные конструкции, высокий уровень электромагнитных помех) в отличие от беспроводных технологий Wi-Fi, WiMAX и LTE PLC-сеть будет работать без сбоев. При этом за счет применения самых современных алгоритмов шифрования обеспечена и безопасная передача данных по сети.
Недостатков у PLC меньше, но знать о них стоит. Во-первых, пропускная способность сети по электропроводке делится между всеми ее участниками. Например, если в одной PLC-сети две пары адаптеров активно обмениваются информацией, то скорость обмена для каждой пары будет составлять примерно по 50% от общей пропускной способности. Во-вторых, на стабильность и скорость работы PLC влияет качество выполнения электропроводки (например, медного и алюминиевого проводника). И в-третьих, PLC не работает через сетевые фильтры и источники бесперебойного питания, не оборудованные специальными розетками PLC Ready.
Применение PLC на практике
Сегодня PLC находит широкое практическое применение. В связи с тем, что технология использует существующую электросеть, она может быть использована в автоматизации технологических процессов для связки блоков автоматизации по электропроводам (например, городские электросчетчики).
Нередко PLC применяют при создании систем видеонаблюдения или локальной сети в небольших офисах (SOHO), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая масштабируемость. При этом как вся офисная сеть, так и отдельные ее сегменты могут быть построены с помощью PLC-адаптеров. Часто в уже существующую офисную сеть необходимо включить удаленный компьютер или сетевой принтер, расположенный в другой комнате или даже в другом конце здания — c помощью PLC-адаптеров эту проблему можно решить за несколько минут.
Читайте также: