Материал: 6282

терминалами в режиме реального времени автоматически, без участия оператора. Он же осуществляет сбор биллинговой информации о каждом звонке. Биллинговая информация поступает в подсистему хранения данных BISE (Billing Information Storage Equipment).

Конфигурация центральной станции имеет модульную структуру, что позволяет рационально наращивать трафик и расширять ассортимент предоставляемых услуг по мере развития сети.

Система «Ямал»

Известный в нашей стране производитель оборудования космической связи РКК "Энергия" разрабатывает и производит три типа ЗС, различающихся по пропускной способности: центральную ЗС (ЦЗС) для телепортов, узловую ЗС (УЗС) и абонентскую ЗС. В настоящее время они используются в сети "Ямал".

Таблица 6.3. Основные технические характеристики ЗС системы "Ямал"

Земные станции сети "Ямал" обеспечивают передачу информации со скоростью до 2048 Мбит/с (магистральные каналы) и до 192 кбит/с (VSAT-терминалы) и предназначены для организации радиотелефонной связи с различными типами сигнализации, факсимильной связи со скоростью 2,4- 9,6 кбит/с, передачи данных со скоростью не выше 115 кбит/с (синхронные), а также видеоконференцсвязи.

ЗС комплектуются различными типами антенн (в основном антенным постом "Пихта", оснащаемым позиционером "Бусна", в котором используются экстремальные методы наведения, и усилителями мощности фирм MATRA MARCONI, 125 Вт и SKY DATE, 20 Вт). В этих ЗС применяются модемы типа SDM (SDM-100, SDM-600) и мультиплексоры СХ-1000.

Модульная структура ЗС "Ямал" обеспечивает замену любого блока и наращивание пропускной способности без изменения конфигурации, что позволяет легко модернизировать ее при моральном устаревании, а также вводить новые функции без всяких дополнительных доработок станции. Такой подход гарантирует также независимость от какого-либо определенного производителя, допуская применение аппаратуры любого типа. Например, в качестве каналообразующего оборудования на первом этапе в составе ЗС использовался модем MD7000, затем SDM-100 и SDM-6000, что позволило без доводки оборудования перейти на новые методы кодирования речи.

ЗС сети "Ямал" используют расширенный С-диапазон частот: 57606125 МГц (передача) и 3460-3800 МГц (прием). Серийно выпускаемая приемопередающая аппаратура имеет нижнюю границу диапазонов 5850 и 3650 МГц соответственно. Сегодня многие международные организации (Intelsat, Inmarsat, USAsat, Aziasat) и администрации связи (в

Индии, Китае, Сингапуре, Индонезии и других странах) подали заявки в МСЭ на этот расширенный диапазон как на рабочий. Поэтому следует ожидать его активного освоения и разработки соответствующего оборудования, начиная от антенных постов и заканчивая преобразователями частоты.

Следует отметить, что, поскольку С-диапазон космических аппаратов (КА) "Ямал" смещен, а ЗС должны работать и через спутники стандартного С-диапазона, суммарная рабочая полоса частот ЗС "Ямал" составляет более 600 МГц.

Использование уплотнения при поляризации сигнала накладывает на ЗС специфические обязательства. Согласно требованиям ОТТ Минсвязи, коэффициент эллиптичности антенной системы должен быть не менее 0,92, развязка по поляризации - 27,6 дБ. Для удовлетворения этих требований, учитывая, что на КА "Ямал" применяются антенны с коэффициентом эллиптичности 0,82, развязка по поляризации в системе с двумя КА на геостационарной орбите в одной точке стояния составит от 17 до 27,6 дБ.

Ограниченный запас частотного ресурса на российских КА приводит к необходимости работать одновременно через несколько стволов одного и того же ретранслятора. Для этого в ЗС предусматриваются дополнительные тракты приемапередачи, которые выполняют также функции резервирования, предотвращая полный отказ станции. Еще одна особенность ЗС "Ямал" - совмещение нескольких функций в одном аппаратном средстве, что делает ее более универсальной и в конечном счете более рентабельной.

Одна из основных проблем при эксплуатации сетей спутниковой связи в России - необходимость применять системы наведения на VSAT-терминалах, имеющая по крайней мере три источника.

Во-первых, разработанные ранее системы наведения по целеуказаниям (в основном для военного применения) никогда не найдут широкого распространения для ССС

коммерческого назначения из-за их большой стоимости и сложности.

Во-вторых, отечественные и западные операторы и производители ЗС при работе в России используют антенные посты нашего производства. К сожалению, такая экономия приводит к дополнительным сложностям, так как наши алгоритмы систем наведения оставляют желать лучшего, не говоря уж о надежности работы, особенно в жестких климатических условиях.

Третий источник - использование спутников-ретрансляторов серий "Горизонт" и "Экспресс". В них не только не предусмотрено излучение специального пилот-сигнала, как во всех зарубежных спутниках связи. При приеме сигнала от этих российских КА на границе зоны обслуживания возникают большие колебания (нестабильность) уровня сигнала. Но эти области нестабильного приема как раз и включают районы Севера, где в основном и используется сеть "Ямал". Поэтому для VSAT-станции "Ямал" разработана специальная система стабилизации на основе отдельного канала/тракта в рамках ЗС, обеспечивающего получение устойчивого сигнала управления для системы наведения.

Специфика условий эксплуатации ЗС "Ямал" (чаще всего в северных и труднодоступных районах), а также назначение системы (для газодобывающей промышленности) определили высокие требования к надежности станций: коэффициент готовности ЗС должен составлять не менее 0,9999. Чтобы обеспечить столь высокую надежность, в ЗС используются схемы как "холодного", так и "горячего" резервирования. Подтвержденная наработка на отказ уже установленных ЗС составляет в настоящее время более 10 000 ч для телепортов и УЗС и более 15 000 ч для VSAT-станций. Ожидаемая наработка на отказ новых, разрабатываемых ЗС будет не менее 50 000 ч.

Станция полностью автоматизирована: контроль и управление, архивирование сведений об отказах, определение неисправностей, переключение режимов работы и т. д. происходят с помощью встроенных микропроцессоров. Разработка новых блоков ведется также с учетом современных требований контроля и управления. В частности, предусматривается шлейфовый контроль по промежуточной частоте и по радиочастоте, а

также измерения излучаемой мощности, что позволяет отслеживать параметры не только ЗС, но и спутниковой радиолинии.

ЗС оснащена стандартными интерфейсами и станционным контроллером, что обеспечивает возможность работы станции как в автономном режиме, так и с помощью дистанционного управления по командам из центра управления связью.

Поскольку большую часть частотного ресурса КА "Ямал" планируется использовать за пределами России, разработка земных станций ССС "Ямал" ведется с учетом требований и отечественных, и международных стандартов.

Мультимедийные терминалы VSAT

Описание VSAT-оборудования было бы неполным без упоминания о мультимедийных терминалах. Из-за отсутствия общепринятого названия для передачи в общем потоке информации от разных видов служб связи или потому, что неопределенное название более всего подходит для данного периода развития телекоммуникаций, сети, предоставляющие разнородные услуги, сегодня называют мультимедиа-сетями. Они обеспечивают своих абонентов целым спектром услуг от простой электронной почты до организации видеоконференций и интерактивного телевидения. Отчасти этот термин указывает на конвергенцию услуг связи и вещания, когда-то очень далеких друг от друга. А по прогнозам аналитиков рынка, слияние связи и вещания неизбежно приведет к созданию широкополосных VSAT-технологий.

Сегодня разработкой мультимедийных терминалов, способных объединить традиционную телефонную связь, низкоскоростную передачу информации, телевидение, радиовещание, IP и DVB-потоки данных, в мире занят не один десяток фирм. Безусловным лидером среди них является американская компания HNS.

С появлением мультимедийных VSAT терминалов возникла и новая аббревиатура MMV (Multimedia VSAT). Терминалы MMV предназначены для высокоскоростной передачи информации, телевизионного и звукового вещания. Их базовой областью применения является доступ в Internet, работа в корпоративных интрасетях, интерактивное дистанционное обучение, а также однонаправленные передачи типа циркулярных широковещательных трансляций, деловое телевидение, широковещательное распространение файлов.

До недавнего времени одним из главных препятствий на пути создания корпоративных мультимедийных сетей являлась низкая пропускная способность спутниковых станций, не позволяющая доставлять удаленным пользователям Webстраницы или организовывать видеопросмотры. Несколько лет назад компанией HNS было предложено решение проблемы в виде малогабаритной VSAT-станции IP-Advantage с антенной диаметром один метр.

На удаленные станции данные передаются через центральную со скоростью до 24 Мбит/с с помощью исходящего канала IP-Advantage. В обратном направлении короткие запросы транспортируются со скоростью в 3 раза выше, чем в ISDN канале - до 200 кбит/с.

В России же об этом типе терминалов знают только понаслышке, хотя на последней выставке Cable & Satellite интерес к еще одной новой разработке Hughes проявили многие операторы.

Мультимедийный терминал DirecWay, разработанный этой компанией в 1999 г., является результатом интеграции хорошо себя зарекомендовавших в реальных условиях эксплуатации изделия PES с оборудованием DirectPC, которое обеспечивает работу широкополосных Internet-приложений .

Спутниковый канал обеспечивает передачу информации от серверов к удаленным терминалам со скоростью 64, 128 или 256 кбит/с, а прием - со скоростью от 550 кбит/с до 24 Мбит/с, при этом скорость на одно TCP-соединение может достигать 2,5 Мбит/с.

Терминал DirecWay MMV поддерживает работу всех традиционных IP-приложений. Телевизионное и звуковое вещание принимается как на обычный телевизор, так и на ПК. Терминалы DirecWay MMV будут выпускаться с антеннами диаметром от 0,75 до 2,4 м для диапазонов частот С и Ku.

В России существуют и другие производители VSAT-станций, например ЗАО "Сатис-ТЛ-94" . Однако почти для всех для них характерна одна тенденция: при выпуске основных модулей ЗС используются зарубежные комплектующие. Что же касается антенных систем, то эта российская продукция традиционно не уступает зарубежным образцам, а по ряду параметров и превосходит их.

Европейские проекты ACTS

Сегодня много говорится о мультимедиа – одновременной передаче различных видов информации, а также об интерактивных услугах, смысл которых состоит в установлении обратной связи от получателя информации к ее источнику. Тем не менее, пока еще не совсем ясно, как будут эти нововведения применяться в будущем: то ли для покупок по телевизору, то ли для обращения к врачу через компьютер, то ли для различных "виртуальных" развлечений. Вероятнее всего, будут иметь место самые разнообразные применения, поэтому надо стремится учитывать все возможные направления развития мультимедиа.

Предоставление услуг мультимедиа предполагает наличие оборудования с пропускной способностью на порядок более высокой, чем существует в настоящее время (в частности, видеопрограммы могут занимать память объемом от нескольких гигабайт и выше). Поэтому существующие сети связи не годятся для функционирования интерактивных служб мультимедиа, которые требуют высокоскоростных линий передачи. Локальные (LAN) и территориальные (MAN) вычислительные сети, используемые для передачи пакетов данных, непригодны для трансляции непрерывных сигналов мультимедиа.

Преодолеть эти трудности можно путем сжатия сигналов, позволяющего снижать требуемый объем памяти и пропускную способность каналов.

Развитие мультимедиа будет положительно сказываться на занятости населения, поскольку деятельность, связанная с созданием программного обеспечения и предоставлением услуг, может дать работу многим людям. Предприниматели малого бизнеса смогут предлагать свои услуги с помощью мультимедийных средств. Внедрение мультимедиа поможет решить и другие социальные задачи. Например, если бы часть жителей большого города смогли выполнять свою работу на персональном компьютере (ПК), не выходя из дома, это позволило бы обществу справиться со многими проблемами, в частности, решить транспортную проблему. Тем не менее, пока уровень развития компьютерной техники и особенно средств связи недостаточен для того, чтобы работать вне офиса.

В последнее время мультимедийное теле- и радиовещание приобретает такой существенный признак, как интерактивность, т.е. возможность пользователя (в частности, телезрителя) влиять на состав и характер транслируемой ему информации. Интерактивность постепенно превращается в повседневную реальность.

Вероятно, именно в этом направлении – интерактивные мультимедиа-услуги – пролегает магистральный путь дальнейшего совершенствования традиционных телевидения и радио, и в ближайшие годы на нем следует ожидать еще более впечатляющих успехов.

Конкретный пример практической реализации принципов мультимедийного телерадиовещания представляют проекты европейской исследовательской программы "Передовые технологии и услуги связи" – ACTS.

Серьезные исследования и эксперименты в области предоставления интерактивных многофункциональных (мультимедиа) услуг ведутся в рамках специальной европейской

исследовательской программы "Передовые услуги и технологии связи" (Advanced

Communications Technologies & Services – ACTS). Программа ACTS построена на результатах реализации предшествующей программы RACE (Research into Advanced Communications for Europe, 1985-1995), которая была учреждена с целью исследования проблем введения интегральной широкополосной связи (IBC) с учетом развития ISDN и национальных стратегий внедрения широкополосных услуг к 1995 году.

Программа ACTS представляет собой следующий шаг в направлении создания глобального информационного общества. В ней принимают участие основные европейские операторы телекоммуникационных сетей и сетей кабельного телевидения (КТВ), ведущие вещательные компании и крупнейшие производители телекоммуникационного оборудования совместно с европейскими исследовательскими организациями.

Одной из основных научно-технических областей программы ACTS является область – "Интерактивные цифровые мультимедиа-услуги". Основная цель работ в этой области состоит в том, чтобы стимулировать появление европейских интерактивных цифровых мультимедийных услуг связи по крайней мере так же быстро, как в других развитых странах. Широкое внедрение этих услуг предполагается с 2001 года. Среди работ выделены следующие направления:

Интеграция существующих широкополосных услуг, включая эфирное, кабельное и спутниковое ТВ, с коммутируемыми цифровыми услугами сетей общего пользования. Предоставление технологий для введения новых услуг: от поддержки профессиональной телеработы до развлекательных услуг общего пользования (видеотелефония высокого качества, видеоконференции и т.п.).

Разработка перспективных систем сжатия изображений для эффективного использования ширины полосы передачи, 3D-видеосвязи и телеприсутствия. Интероперабельность интерактивных мультимедиа-услуг.1

В вышеназванной области программы ACTS существуют, по крайней мере, три десятка проектов, направленных на исследование, разработку и экспериментальную эксплуатацию сетей с полным набором услуг в целях реализации трансъевропейской широкополосной инфраструктуры связи к концу 2000 года.

Выделим среди них некоторые характерные проекты, относящиеся к исследованиям, разработкам и демонстрациям систем связи с интерактивными мультимедиа-услугами на базе сетей кабельного и сотового телевидения.

Проект AMUSE (Advanced Multimedia Service for Residential Users – Передовые мультимедиа-услуги для пользователей жилого сектора), в котором проводились эксперименты по обеспечению интерактивных мультимедиа-услуг для реальных абонентов жилого сектора, используя АТМ-сеть, продемонстрировал осуществимость и востребованность будущих коммерческих мультимедиа-услуг. Такие услуги "по требованию", как просмотр новостей, фильмов, музыкальных и спортивных программ, а также "покупка из дома", были продемонстрированы с различными уровнями интерактивности. Обеспечивался высокоскоростной доступ в Интернет. В интерактивном режиме участники экспериментов (150 отдельных пользователей из 6 европейских стран) могли загружать цифровые видео- и аудиоматериалы и неподвижные изображения. Сигналы передавались по существующим сетям КТВ и гибридным радио-волоконно- оптическим сетям через различные виды терминалов от ПК до обычного телевизора с приставкой set-top box в формате MPEG-2. Причем эволюция последних рассматривалась в направлении создания универсальных абонентских устройств-"телепьютеров".

Проект CABSINET (Cellular Access to Broadband Services and Interactive Television —

Сотовый доступ к широкополосным услугам и интерактивному ТВ) направлен на исследование возможностей предоставления интерактивного широкополосного беспроводного доступа широкому кругу пользователей.