Спутниковые каналы передачи данных

Спутники в системах связи могут находиться на низких или геостационарных орбитах. При геостационарных орбитах заметны задержки на прохождение сигналов. С другой стороны возможно покрытие всех поверхности земного шара при помощи 4-х спутников. В низкоорбитальных системах обслуживание конкретного пользователя происходит попеременно разными спутниками. Чем ниже орбита, тем меньше площадь покрытия и, следовательно, нужно или больше наземных станций или как вариант требуется межспутниковая связь. Число спутников при использовании низких орбит, также значительно больше и составляет, как правило, несколько десятков. Примером спутниковой системы передачи данных является система VSAT (Very Small Aperture Terminal). Наземная часть данной системы представлена совокупностью комплексов, в состав каждого из которых входят центральная станция и абонентский пункт. Связь центральной станции со спутником производится по радио каналу с пропускной способностью 2 МБ/с через направленную антенну диаметром от 1-го до 3-х метров и приемно-передающей аппаратуры. Абонентские пункты подключаются к центральной станции по схеме «Звезда» с помощью радиоканала или через многоканальную аппаратуру. Те абонентские пункты, которые соединяются по радио каналу, имеют свои антенны и для каждого из абонентских пунктов выделяется своя частота. Центральная станция передает свои сообщения широковещательно на одной фиксированной частоте, а принимает на частотах абонентских пунктов. Примером российских систем спутниковой связи являются системы: ИНМАРСАТ и RUnnet. Пример систем с низкоорбитальными станциями: ГлобалСтар.

Сотовые системы связи

Системы мобильной связи осуществляют передачу данных между абонентами, один или оба из которых являются подвижными. Характерным признаком систем мобильной связи является использование радиоканала. К технология мобильной связи относятся:

• Пейджинг;

• Твейджинг;

• Сотовая телефония и транпинг;

Пейджинг – система односторонней связи, при которой передаваемое сообщение поступает на мобильное устройство или пейджер пользователя, информируя его о тех или иных событиях, это наиболее дешевый вид мобильной связи.

Твейджинг – двусторонний пейджинг (типа СМС).

Сотовые технологии обеспечивают телефонную связь между подвижными абонентами. Связь осуществляется через базовые станции, выполняющие коммутирующие функции. Одна из первых систем сотовой связи под названием NMT-450 появилась в странах Скандинавии, а в России на ее базе была создана система сотовой связи СоТел (1991 год). NMT-450 – аналоговая система, работающая в частотном диапазоне от 453 до 468 МГц. Использование сравнительно низких частот обеспечивает повышенную дальность прямой связи до нескольких десятков километров до базовой станции. Поэтому такая система эффективна в районах с невысокой плотностью населения. Однако, на этих частотах имеются трудности с реализацией защиты от прослушивания, помехоустойчивостью, а также дефицит числа каналов связи. В связи с проблемой дефицита каналов связи в настоящее время более распространены цифровые системы сотовой связи. Диапазон скоростей в цифровых системах сотовой связи довольно широк и составляет от 19,2 КБ/с в стандарте CDPD до 1,23 Мбит/С в стандарте CDMA. Радиус действия 10-12 км от базовой станции. Доступ к радиоканалу осуществляется одним из следующих способов:

• Случайный доступ (метод Алоха) – этот метод применяется только при малых нагрузках, а его развитием стал метод множественного доступа с контролем несущей коллизии (CSMA/CD).

• CDMA – характерна тем, что для каждого абонента выделяется своя кодовая комбинация, в которой кодируются 1 и 0 передаваемых сообщений. Это широкополосная технология с возможностью одновременной передачи в отведенной полосе частот нескольких сообщений с различными кодами символов.

• TDMA – технология с временным мультиплексированием с выделением слота по требованию. Требования отсылаются в короткие интервалы времени, а при коллизии запросы повторяются. Базовая станция выделяет свободные слоты отсылая их источнику и получателю.