ЦРЛС: расширяя границы возможного
Автор: Олег Григорчак
Источник: журнал Connect!, №12, 2004
Оригинал статьи: http://www.connect.ru/article.asp?id=5427
Не секрет, что значение телекоммуникаций резко повысилось именно в последние годы, когда многие сферы деятельности человека напрямую зависят от оперативности получения актуальной информации и скорости принятия и исполнения решений. Связь стала цифровой, провода заменяются оптоволоконными линиями, телевизионное вещание использует программы, передаваемые напрямую со спутников, а область применения радиорелейной связи значительно расширилась. Так как же сегодня применяются цифровые радиорелейные линии связи (ЦРЛС)?
На первый взгляд, применение оптоволоконных линий связи намного выгоднее – ведь оборудование радиорелейной связи дороже, да и емкость передаваемого сигнала намного ниже. Безусловно, использование волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) оправданно на магистральных линиях, где необходимо передавать большие объемы информации. Однако если объем информации невелик, то применение ЦРЛС позволит значительно снизить расходы на эксплуатацию такой линии связи. Особенно актуально становится применение ЦРЛС в местах, где прокладка ВОЛС невозможна, например, в условиях городской застройки или, наоборот, значительной удаленности от магистралей связи.
Каковы же основные области применения радиорелейных линий? Прежде всего это магистральные линии связи, дублирующие оптоволоконную линию. Хотя объем информации, передаваемой по ЦРЛС, значительно меньше, чем по ВОЛС, при повреждении оптоволокна цифровая радиорелейная линия позволяет передавать часть каналов, обеспечивая тем самым передачу информации первостепенной важности. Использование ЦРЛС в таком качестве важно для предприятий, реализующих передачу информации по всей стране, например для объединения «Ростелеком». К тому же при этом можно использовать радиомачты, оставшиеся от аналоговых радиорелейных линий. Подобные станции можно использовать и для организации связи между городскими АТС, выходов на города-спутники.
Следующая область применения – инфраструктура компаний сотовой связи. Базовые станции сотовой связи стандарта GSM должны находиться друг от друга на расстоянии не более 80 км, что определяется ограниченным временем отклика аппарата сотовой связи на запрос базовой станции. В городах для связи между базовыми станциями мобильные операторы арендуют цифровые потоки на оптоволоконных линиях. А что делать там, где ВОЛС не существует или подключение к ним затруднительно? В данной ситуации задействуются радиорелейные линии связи, тем более что есть возможность использовать общую систему электропитания и одну мачту для размещения антенн базовых и радиорелейных станций.
Еще одна возможность ЦРЛС – связь между подразделениями крупных предприятий. В данном случае радиорелейное оборудование передает сигнал формата Ethernet 10 Base T или Ethernet 100 Base T, и оконечная станция подключается непосредственно к локальной сети. Для подключения оборудования РРЛ рекомендуется использовать Ethernet-оборудование, поьное включение режима Full Duplex. Это повышает пропускную способность канала и позволяет избежать перегрузки сети. Безусловно, при такой организации локальной сети необходимо применять различные методы шифрования и аппаратные средства для обеспечения секретности передаваемой информации, что не представляет особых трудностей для квалифицированного персонала IT-служб. Подобная структура эффективна в сети крупных магазинов для оперативной коррекции цен на товары, контроля их количества, степени нагрузки и т. д. Аналогичную сеть используют энергетические компании для оперативного контроля за потреблением и распределением потоков электроэнергии, например АО KEGOC в Казахстане.
Нельзя не отметить и такую сферу применения радиорелейных линий, как организация связи в труднодоступных районах. На огромной территории России существует множество поселков, деревень, куда оптоволоконные линии связи прокладывать нецелесообразно из-за небольшого количества потенциальных пользователей. Но поскольку такая потребность все-таки существует, выходом становится построение ЦРЛС малой емкости. В России выпускаются комплекты цифровых радиорелейных станций на низкие частоты, которые не требуют высокой точности юстировки антенн, да и антенны типа «волновой канал» легко разбираются для перевозки и занимают мало места. Дальность передачи станций превышает 100 км, что дает возможность использовать их в мобильных группах для организации временной связи (например, для геологов). Особенно ценным становится применение такого оборудования для организации связи в районах стихийных бедствий, когда другие сети связи разрушены. Конечно, остается спутниковая связь, но ее стоимость до сих пор очень высокая.
За последние годы степень проникновения новых информационных технологий в жизнь россиян резко возросла. Все больше людей не удовлетворены доступом в Интернет по обычному аналоговому модему. Здесь главной проблемой по-прежнему является организация «последней мили» – доставка высокоскоростных каналов к потребителям. Получают распространение такие виды организации связи, как ADSL, IDSL, системы спутникового приема, что оправданно при просмотре страниц в Интернете. Если же необходимо установить Web- или FTP-сервер, то низкая пропускная способность в направлении к телефонной станции станет серьезным препятствием для загрузки данных. Одним из рациональных решений этой проблемы является использование радиорелейной станции для передачи цифрового потока от магистральной линии связи до потребителей. К подобной организации связи вполне могут прибегнуть провайдеры Интернета, которые с помощью ЦРЛС создают канал связи с пользователями.
Все большую популярность приобретают сети кабельного телевидения. Количество платных каналов постоянно увеличивается, и, соответственно, растет стоимость построения приемных станций в разных районах города. Для снижения расходов на эксплуатацию компании используют передачу сигналов кабельного телевидения между районами горолоконным линиям связи. Однако более экономичный вариант во многих случаях – применение радиорелейного оборудования, передающего сигнал SDH-1, емкости одного ствола которого достаточно для передачи 16–21 канала телевидения вещательного качества. При использовании четырех стволов возможное количество передаваемых телевизионных каналов возрастает до 84.
Один из вариантов применения ЦРЛС появился в последние годы и связан он с ростом числа обеспеченных граждан, живущих «за городом», в собственных домах. Обеспечить связь в таких случаях можно с помощью радиорелейных линий связи. При этом в цифровом канале реальна организация и телефонных каналов, и Интернета, и средств связи с локальной сетью фирм и предприятий.
Тем не менее нельзя не упомянуть о недостатках, сопровождающих установку и эксплуатацию ЦРЛС. Как известно, радиочастотный ресурс ограничен, поэтому иногда достаточно сложно получить разрешение на эксплуатацию радиорелейной линии из-за условий обеспечения отсутствия помех другим станциям. На небольших расстояниях оптимальным вариантом является использование более высокочастотного оборудования, поскольку с повышением частоты снижается дальность связи, и уже при меньшей удаленности ЦРЛС друг от друга взаимное влияние исключается.
Другой минус – замирания. Их можно свести к минимуму грамотным проектированием линии связи, применением эффективных антенн и оборудования.
Еще один и, возможно, главный недостаток – достаточно высокая цена на оборудование. Однако не следует забывать, что дальнейшие расходы на эксплуатацию ЦРЛС незначительны, в отличие от других способов связи, где необходимо выделять средства для обеспечения сохранности кабельных или оптоволоконных линий связи либо оплату аренды цифровых каналов.
Как уже было отмечено, за последние годы в технологиях связи произошел сильный прорыв, что привело к ее применению в областях, ранее не связанных с ней. Развитие радиорелейной связи – прекрасная тому иллюстрация. Радиорелейные линии можно использовать как альтернативу проводным, они способны заменить проводную связь практически во всех случаях, а оптоволоконную – в очень многих. Разработаны и немало других методов обеспечения удаленного доступа в локальную сеть, существуют альтернативные решения и для остальных возможностей ЦРЛС, рассмотренных в статье. Применение того или иного способа связи следует обдумывать еще на стадии проектирования.
