<-На зміст->

 

11.3 Доступ мікрохвильовими телерадіоінформаційними мережами

 

Значний інтерес в даний час викликає передача даних і доступ до Інтернету за допомогою МТРМ. Великі зони транслювання МТРМ і можливість їх інтеграції з послугами Інтернету дозволяють операторові МТРМ і провайдерові Інтернету спільно легко обслуговувати просторово віддалених користувачів. Це відкриває величезні перспективи для початкового розгортання, а згодом і розширення Інтернет-послуг.
Запрошувані користувачами через ТМЗК дані транслюються оператором МТРМ прямим потоком в спеціально виділеному одному або декількох цифрових телевізійних каналах, кожен з яких може розділятися ще на ряд підканалів передачі даних. В кожному з підканалів зазвичай забезпечується швидкість трансляції прямого потоку даних з Інтернету порядку 10 Мбіт/с. Сумарна ж швидкість передачі прямого потоку інформації з Інтернету може досягати 54–68 Мбіт/с. В цілому системна продуктивність дозволяє забезпечити сервіс декільком десяткам тисяч користувачів Інтернету (від головної станції).
Структура швидкого однонаправленого безпроводового доступу в Інтернет для МТРМ наведена на рис. 11.5. Один кабельний модем, що підключається до того ж кабелю зниження, що і телевізійний приймач, забезпечує обслуговування як індивідуального користувача з одним комп’ютером, так і колективного абонента, що має корпоративну ЛОМ, яка може включати до декількох десятків комп’ютерів. Можливі різні варіанти розміщення устаткування провайдерів і відповідні їм схеми взаємозв’язку. Так, устаткування одного провайдера може бути розміщене в декількох місцях або безпроводовий і проводові сервіс-провайдери можуть взаємодіяти як партнери. Прикладом використання високошвидкісного доступу до Інтернету в системі МТРМ може служити також чисто проводове підключення через місцевого провайдера групи віддалених ізольованих користувачів (рис. 11.6).
До теперішнього часу апробовується також двонаправлений доступ в Інтернет через МТРМ, коли і дані (прямий потік), і запити (зворотний


Подпись: Рисунок 11.5 – Структурна схема Інтернет-доступу на основі МТРМ

Подпись: Рисунок 11.6 – Приклад підключення ізольованих абонентів до високошвидкісного Інтернет-доступу 




потік) передаються по радіоканалу. Схема центральної частини такої системи наведена на рис. 11.7. В цьому випадку як в ЦС, так і в абонентів встановлюються приймачі і застосовуються кабельні модеми зі зворотним каналом. Додатковими можливостями такої системи будуть найближчим часом підтримка IP-телефонії і повний двонаправлений мультимедіа-сервіс.

Рисунок 11.7 – Двонаправлена безпроводова система швидкого
доступу в Інтернет

Фірма «Комвейв» («Comwave») і корпорація «Эй-ди-си тслекоммуникейшнз инк.» («ADC Telecommunications Inc.») пропонують систему Інтернет-доступу на базі MMDS. Виділений для трансляції цифровий телевізійний канал шириною 6 МГц ділиться на три підканали по 2 МГц. В кожному з підканалів забезпечується швидкість передавання даних 10 Мбіт/с, а після автоматичної корекції помилок – близько 9 Мбіт/с. Використовуваний при цьому тип модуляції – 64-КАМ. Загальна швидкість передачі на радіочастотний канал шириною 6 МГц складає      30 Мбіт/с (27 Мбіт/с для абонентів).
Для ефективного обслуговування абонентів запропонована секторна високочастотна передача даних, як показано на рис. 11.8. Два високочастотні канали А1 і В1 з різними носійними частотами розподілено між шістьма секторами по 60° кожен.
Кабельний модем абонента ССМ-201 (фірми «Комвейв») дозволяє працювати з окремим комп’ютером по інтерфейсу 10Base-T, підтримувати до двадцяти комп’ютерів за допомогою концентратора Ethernet і забезпечує швидкість зворотного потоку даних (запит до провайдера через ТМЗК) – 28,8 кбіт/с.          

Рисунок 11.8 – Секторизація високочастотної передачі даних

В одиничному секторі при потоці 50 кбіт/с на абонента можливе обслуговування 540 активних абонентів, а при п’ятикратному завантаженні – 2700. Абонентська плата в системі MMDS за потік 9 Мбіт/с імовірно складе 150-300 дол. США в місяць, тоді як оплата за потік 1,544 Мбіт/с по виділеній кабельній лінії даних майже в два рази дорожче.
Основним гальмом розвитку Інтернет-доступу через MMDS як і раніше є частотна обмеженість системи, причому частина робочого діапазону MMDS збігається з частотами роботи ряду радіоподовжувачів комп’ютерних мереж. Високорівневий тип модуляції, який використовується в MMDS потребує певних умов розповсюдження радіохвилі та підвищення відношення сигнал-шум на виході конвертера абонента. Все це викликає необхідність у високих рівнях передавальної потужності і негативно впливає на екологічну обстановку. Окрім цього, в даний час ціна тільки КАМ-декодера складає приблизно 400 дол. США, що істотно позначається на вартості абонентського устаткування.
Ще одним чинником, стримуючим розповсюдження MMDS для Інтернет-доступу, є відсутність будь-якої стандартизації такого устаткування. З цієї причини існує небезпека придбання системи, розробка якої велася в безвихідному напрямку і в майбутньому не підлягає поліпшенню.
Цікаві можливості для організації інтерактивних мультимедійних систем відкриваються при використанні безпроводових стільникових мереж, що працюють в області КХЧ-діапазону. В цій області традиційно використовуються діапазони 27–30 ГГц (LMDS, МИТРИС-КВЧ) і              40 - 42 ГГц (MVDS).
Специфіка безпроводових мереж на міліметрових хвилях робить їх дуже відповідними для передачі інформації в Інтернеті. Найважливішою їх перевагою перед MMDS є широкий робочий діапазон частот. Він складає близько 2 ГГц, тобто вдесятеро більше діапазону, який стандартно виділяється для систем MMDS. Невеликий розмір стільників дозволяє індивідуалізувати послуги, що надаються всередині стільника. Розмір стільника залежить від потужності передавача і типу використовуваної модуляції. Сигнал модуляції QPSK зазвичай передається на 8 - 12 км., а сигнал КАМ – на 2 - 6 км.
Система LMDS надає прямі канали зі швидкістю передачі даних        2 Мбіт/с, а пропонований для неї новий метод передачі дасть можливість збільшити пропускну здатність до 54 Мбіт/с.
В даний час системи MVDS, як було вже відмічено в попередньому розділі, пропонують повністю цифровий варіант телемовлення. Дані передаються по будь-якому з цифрових каналів, причому в системах супутникового типу йде пряма ретрансляція супутникового Інтернет-каналу. При цьому використовуються канали шириною 36 - 40 МГц з модуляцією типу QPSK.
В МИТРИС дані передаються через виділений цифровий канал смугою  24 МГц з використанням QPSK, що дозволяє транслювати загальний цифровий потік зі швидкістю 34 Мбіт/с. При цьому всенаправлена антена не охоплює таку кількість абонентів, як у разі секторизації транслювання.
Перспективнішими є МТРМ, що мають зворотний радіоканал. У системах MMDS для цих цілей пропонується дозволений в США діапазон частот 2,15–2,36 ГГц. При цьому як передавальна і приймальна антена застосовується антена головної (центральною) станції MMDS. Крім того, рівень випромінюваної потужності передавача абонента повинен бути таким, щоб його сигнал «пробився» до антени головної станції. Вже з енергетичної точки зору буде потрібна тільки антена з високим КП.
Утворення зворотних радіоканалів в МТРМ КХЧ-діапазону на частотах, виділених на границі мовного діапазону систем, частково вирішує проблему зворотного каналу. Проте радіус дії зворотного каналу буде принаймні в два рази меншим, за максимальний радіус мовлення, через невисокий КП антени головної станції. Зате такий зворотний радіоканал здатний передавати потік з швидкостями 2 Мбіт/с і підтримувати симетричні послуги (відеоконференцзв’язок та ін.).
Основним недоліком такого способу створення зворотного радіоканалу є неможливість його використання всіма численними абонентами, оскільки збільшення кількості виділених частот в мовному діапазоні під зворотні канали зменшує число трансльованих системою телерадіоканалів. Правда, кількість користувачів, які можуть собі дозволити зворотні канали з потоками в 1 Мбіт/с і більше, невелика.
Така система зворотного каналу в даний час відпрацьовується в МИТРИС міліметрового діапазону для роботи з ЛОМ і утворення телефонних ліній в районах, радіус охоплення яких не перевищує 5 км.
В експлуатованій МИТРИС на 12 ГГц апробовується нова система формування зворотного радіоканалу за допомогою ряду радіоконцентраторів і зв’язних симплексних РРЛ або радіомостів. Дана система дає можливість організувати не тільки зворотний радіоканал, але і безпроводову ЛОМ серед абонентів.
Спрощена схема такої системи показана на рис. 12.9. Дані від абонента за допомогою спеціального абонентського передавача в діапазоні 40 - 42 ГГц прямують не на ЦС МИТРИС, а на найближчий радіоконцентратор. Останній приймає, демодулює сигнали зворотних радіоканалів від цілої групи абонентів і формує шляхом мультиплексування єдиний цифровий потік, який потім модулюється, переміщується вгору в діапазон прийому антени МИТРИС і передається до неї. Таким чином, при зростанні числа абонентів не потрібне пропорційне збільшення частотних каналів під зворотний радіоканал в робочому діапазоні системи.
Радіоконцентратор, який розташовується поблизу від МИТРИС, може бути з’єднаний з нею за допомогою кабельної лінії, що ще збільшить пропускну здатність зворотного каналу абонентів, не обмежуючи радіоресурс системи.
Використання стандартних комп’ютерних радіомодемів для формування зворотного радіоканалу не ефективно через їх обмежену пропускну здатність і наявність в них дуплексного режиму передачі. Останнє для МТРМ надмірно, та і сама наявність радіомодему може забезпечити користувачеві вихід в Інтернет, правда, нижчої якості.
Очевидно, що для зворотного каналу можуть бути з успіхом застосовані   передавачі   УКХ-,  ВЧ-  і  ДВЧ-діапазонів.   Проте   головною


Подпись: Рисунок 11.9 – Зворотний канал через радіоконцентратор в МИТРИС


перешкодою в цьому є повне завантаження вказаних діапазонів засобами зв’язку і мовлення.
Таким чином, проблема зворотного каналу передачі даних в МТРМ також актуальна, як і в супутникових, і кабельних мережах.
Підсумовуючи сказане слід відмітити основні переваги МТРМ порівняно з іншими системами доступу до Інтернет:
- швидкість розгортання системи;

  1. великий обхват користувачів з мінімальними витратами на комунікації;
  2. можливість прийняття окремими абонентами інформаційних потоків з швидкостями 1–2 Мбіт/с і більше;
  3. простота інтеграції по радіоканалах із засобами безпроводового і супутникового зв’язку;
  4. велика інформаційна ємність;
  5. можливість поетапного нарощування кількості абонентів.

 

<-На зміст->