Рид-Соломон кодын

• Сымсыз технологиялар әрекет ету аймағын үлкейтуге келгенде оңай

өзгертіледі.

• Алыс қашықтықтағы аймақтарда, дамыған елдерде желінің әрекет ету

аймағын кеңейтуде шығындарды азайту факторы ретінде орнату қарапайымдылығы.

• Радиобайланыс жүйелерінде алыстан қамту негізгі көрсеткіш болып

табылады. Қазіргі уақытта  кең жолақты деректердің жіберілудегі көптеген сымсыз технологиялар желідегі өзара объектілер арасында тікелей  көрінуінің болуын талап етеді.

• WiMAX технологиясы IP хаттамасына ие, ол локальді желіге оңай және анық интегралдауға мүмкіндік береді.
• WiMAX технологиясы бiртұтас инфрақұрылымда желінің бекiтiлген,

басқа орынға ауыстырылатын  және жылжымалы объектілеріне арналған.

WiMAX жұмысының принциптері. WiMAX жүйесі екі негізгі бөліктен

тұрады:

• WiMAX базалық станциясы, биік объектілерді орналаса алады: ғимаратта

немесе мұнарада.

• WiMAX қабылдауышы: қабылдауышы бар антенна, дербес компьютердің

карталары немесе сыртқы карталары.  

Базалық станциясы мен қолданушылық қабылдауыштың арасындағы байланыс төменгі жиілікте 2-11 ГГц аралығында жүргізіледі. Бұл байланыс тамаша шарттарда  мәліметтерді 20 Мбит/с жылдамдықта жіберуге мүмкіндік береді және станция мен қолданушы арасында тікелей көрінушілікті талап етпейді. WiMAX базалық станциясы жұмысының бұл режимі кең қолданылатын 802.11 (Wi-Fi) стандартына жақын, ол шығарылған қолданушы құрылғысы мен WiMAX арасындағы үйлесімділікті жібереді.

WiMAX  технологиясы «соңғы  миляда» (провайдер мен қолданушы арасындағы түпкі кесінді) қолданылады, және де аймақтық желілерде де (офистік, аймақтық) қолданылады (сурет 8).

Көрші базалық станциялар арасында тікелей көрінушілік (line-of-sight) радиобайланыстың ӨЖЖ (өте жоғарғы  жиілікті 10-66 ГГц) режимі қолданылған тұрақты байланыс орнатылады. Бұл байланыс жақсы жағдайларда деректерді 120 Мбит/с жылдамдықпен жіберуге мүмкіндік береді.

Кем дегенде бір базалық  станция әрдайым кең жолақты  байланыстың  жоғары жылдамдығы (T3 немесе деректердің тұрақты жоғары жылдамдықта берілуіне кепілдік беретін басқа құрылғы) арқылы провайдер желісімен байланыста болуы мүмкін. Провайдер желісіне неғұрлым көп станциялар қолжетімді болса, соғұрлым деректердің жіберілу сенімділігі мен жылдамдығы да үлкен болады. Бірақ нүктелердің аз санымен де жүйе кәрездік (сотовой) топология негізінде жүктемені түзу бөліп беруге қабілетті. Кәрездік принцип негізінде үлкен объектілерді (мысалы, таулы массивтер) айналып өтетін тиімді желілерді де құрастыруға болады, бұл жағдайда тізбектелген станциялар эстафета принципі бойынша деректерді жібереді (сурет9). Мұндай өңдеулер стандарттың келесі нұсқасына қосылу жоспарлануда. Бұл өзгертулер жылдамдықты көтеруге мүмкіндік береді.

 

            

Сурет 8. Станциялар және қабылдағыштар.

 

 

 

 

Сурет 9. WiMAX жабулары.

 

IEEE 802.16 стандарты желісінің  құрылысы бойынша дәстүрлі мобильді  байланыс желісіне ұқсас: мұнда  50 км радиусқа дейін әсер ететін  базалық станциялар бар, оларды  биік мұнараларға орналастыру  міндетті емес үйдің шатырына  да орналастыруға болады, тек станциялар арасында тікелей көрінушілік шарасын орындау талап етіледі. Базалық станцияны қолданушымен байланыстыру үшін абоненттік құрылғының болуы міндетті. Одан кейін сигнал стандартты Ethernet-кабелмен түсе алады, сигнал нақты компьютерге түскен сияқты 802.11 Wi-Fi стандартының қолжетімді нүктесіне түсе алады немесе Ethernet стандартының локальді кабельдік желіге де түсуі мүмкін. Бұл аймақтық немесе офистік локальді желілердің кабельдік қолжетімділіктен WiMAX-қа өтуде инфрақұрылымын сақтауға мүмкіндік береді. Бұл сонымен қатар желіні оңай максимальді кеңейтуге мүмкіндік береді (компьютерлерді қосқанда  таныс технологияларды қолдануға рұқсат береді).

Wimax – бұл әрдайым  сізбен бірге болатын интернет. Яғни сіз желі жабынының кез  келген жерінде болуыңыз мүмкін, сол кезде жылдамдығы жағынан әдеттегі сымды интернетпен салыстырылмалы, бірақ сымсыз кең жолақты кіру мүмкіндігіңіз болады.

Сіз фильмдер қарап, on-line ойындар ойнай аласыз, үлкен файлдар  көшіріп, теледидар қарай аласыз және әншейін интернетпен ыңғайлы жұмыс істей аласыз. Ешқандай әбігерленіп Wi-Fi нүктелерді іздеудің, файлыңыз тіпті өте үлкен болса да, ол жүктелгенше немесе жіберілгенше ұзақ күтудің қажеті жоқ. Нағыз атына заты сай Интернет: мобильді, қол жетімді, жылдамдықты және сізге қажет дерлік барлық жерде, міне WiMAX деген осы. Мобильді WiMAX-ң тағы бір артықшылығы оны жүріп келе жатып та пайдалануға болады. Сіз қалада 120 км. сағ. дейін жылдамдықпен қозғалып, байланыста бола бересіз [17].

 

 

2.2 Микротолқынды байланыс

 

 

Микротолқынды байланыс видеосигналды жоғары сапалы сымсыз жіберу кезінде қолданылады.

Видеосигнал алдымен  электромагниттік спектрдің микротолқынды  аралығына (диапазонына) сәйкес келетін  жиілікпен модульдейді. Бұл аралықтың  толқынының ұзындығы 1 мм мен 1 м арасында өзгереді. Әйгілі формуланы қолдана отырып, жиілік пен толқын ұзындығын байланыстыратын: 

 

                                                       λ =  с/Т                                                 (2.2.1)

 

мұнда с -  жарық жылдамдығы 300000000 м/с, микротолқынды аралық 300 МГц және 3000 ГГц шамасында деп есептей аламыз. Жоғарғы деңгей іс жүзінде 100 ГГц  тен аспайтын инфрақызылды жиілікке жалғасады. Инфрақызылды спектрдің төменгі бөлігі де микротолқынды аралыққы кіреді. Бірақ тәжірибе жүзінде видеосигналды микротолқынды жіберу үшін әдетте  1- ден  10 ГГц – ке дейін қолданылады (сурет 10).

 

 

Сурет 10. Видеосигналдың микротолқынды байланыс арқылы жіберілуі.

 

Көптеген қызмет орындары: әскери, полиция, жедел жәрдем, курьерлер, авиация радарлары жасанжы жиіліктерді пайдаланады, себебі жиілікті пайдалану мәселесін реттеу керек болатын. Мұны жасаған Халықаралық телекоммуникация ұйымы (ITU)  және әртүрлі елдің жергілікті басқару органдары. Австралияда бұл Көлік және коммуникация министерствасының міндетіне кірді. Осылайша микротолқынды байланысты күзеттік телевидениеде қолдану кезінде маңызды факторды ұмытпау керек, ол әрбір жиілікті және микротолқынды қоректену көзін жергілікті өкілетті орындармен үйлестіру керек, себебі сол спектрді пайдаланушы басқа да қызмет орындарының жиіліктеріне енуінің минимумын келістіру үшін. Бұл тіркелген қолданушылардың  қорғанысын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Микротолқынды байланыс видеосигналдың кең жиілікті жолағын жіберуге мүмкіндік береді, сонымен бірге егер басқа да мәліметтерді жіберу қажеттігі туындаса жіберуге болады. Жіберудің жиілік жолағы хабарлама жіберу құрылғысының моделіне байланысты. Сапалы құрылғылар әдетте      7 МГц жиілік жолағын қамтамасыз етеді.

Микротолқынды жіберілу кезінде әдетте бір бағытта жүреді, мысалы ССТV-видеосигиал А пунктінен Б пунктіне жіберіледі. Бірақ екі бағытта да жіберілу  бар, егер видеосигналды екі бағытқа жіберу керек болса немесе видеосигналды бір бағытқа жіберіп, басқа деректерді басқа бағытқа жіберуге болады. Әдетте видеосигналды жіберу кезінде қолданылатын кодтау техникасы – бұл жиілік модуляциясы, және амплитудалық модуляция да қолданылуы мүмкін. Егер аудио және видеосигналдар бір уақытта жіберіліп жатса, онда видеосигнал  амплитудалық модуляция арқылы модулденеді, ал аудиосигнал телехабарламадағыдай жиілік модуляциясы арқылы модулденеді.

Хабарламаны жіберуші және қабылдаушы тікелей көрінушілік  сызығында орналасу керек. Көп жағдайда жіберуші және қабылдаушы антенна параболалық  антеннаны негіздейді, ұқсасы сол, олар спутникті телевидениені қабылдауда қолданылады.

Бұл технологияның жіберу қашықтығы жіберушінің шығару қуатына  және антенна диаметріне (ол хабарлағыштың  күшейту коэффициентi мен қабылдағыштың  сезгiштiгiн анықтайды) тәуелді. Сигнал сапасына атмосфераның жағдайлары әсер етеді. Егер жүйе дұрыс жобаланбаған болса, микротолқынды байланыс ашық күні анық суреттерді көрсетсе, ал жаңбырлы күндері сигнал толықтай жоғалып кетуі мүмкін. Тұман және қар да сигналға әсер етуі мүмкін. Егер параболалық антенна дұрыс орнатылмаған болса, желден қозғалғаннан кейін байланысқа әсер етеді, тікелей көрінушілік сызығының периодтық жоғалуына алып келуі мүмкін.     

Көптеген параболалық антенналар пластикалық және тері жабуларымен  қорғалады. Бұл жабулар бір уақытта  желдің әсер етуінен және антенналардың сезімтал бөліктерін жаңбыр мен қардан қорғайды. Неғұрлым  көп арақашықтықта жабу қажет болса, соғұрлым антенна биік болу керек және орнатуы да сенімді болу керек. Алғашында үлкен арақашықтықта тікелей көрінушілік сызығын түзету қиындау болады, дегенмен жоғары сапалы құрылғыларда түзетуді оңтайландыратын кірістірілген кернеу индикаторы болады. Микротолқынды байланысқа бағытталған көптеген өндірушілер жіберу қашықтығын максималды  30 км деп көрсетеді. Әдетте қорғаныс телевидениесінің жүйелеріне екі жүз метрден артық қажет емес, егер тікелей көру қашықтығы бар болса, ол қиындық тудырмайды. Жіберу қуаты және антенна өлшемі өндірушілермен бекітілген болу керек. Үлкен емес арақашықтықта микротолқынды байланыс үшін стержінді антенналар немесе басқа параболалық емес антенналар түрлері қолданылуы мүмкін. Бұл жағдайда кемшілік сигналдың бағытталмаған жіберілісімен байланысты қорғаныс мәселесінде туындауы мүмкін, бірақ артықшылығы кең көлемді қамту мүмкіндігінде. Австралияда жасалған бағытталмаған микротолқынды жіберілу жүйесі келесідей болды: жарыс автомобилінің төбесіне вертолетке сигнал жіберуге арналған хабарлағыш антеннасы орнатылды. Шамалы уақыттан кейін антеннаны ТВ аппаратуралары орнатылған фургонға қойды. Мұндай орнату Race Cam деп аталатын көрермендерге жарыс автомобилінің жүргізушісі не көретінін қарауға мүмкіндік берді.

Көптеген микротолқынды  байланыс жүйесінің өндірушілері видеокамералардың  және алыстан басқару құрылғыларының интерфейсін ұсынады.   Кейбір ССТУ-құрылғыларын өндірушілер аудиодиапазонда  басқаруға арналған құрылғыларды ұсынады, яғни микротолқынды байланыстың РТ2-камераларымен басқаруға арналған аудиоканалын колдануға болады [18]. 

 

 

2.3 Радиорелейлік байланыс

 

 

Радиорелейлік байланыс – бірнеше қабылдаушы-таратушы радиостанциялар тізбегінен тұратын радиобайланыс жүйесі. Жер бетіндегі радиорелейлік байланыс әдетте дециметрлік және сантиметрлік толқындарда жүзеге асырылады (жүздеген мегагерцтен ондаған гигагерцке дейін).  Радиорелейлік байланыс (радио және фран. relais - аралық станция) радиостанцияның жіберу – қабылдау тізбегі көмегімен қалыптасқан радиобайланыс (сурет 11). 

 

         

Сурет 11. Радиорелейлік байланыс сызығының схемасы.

 

Әрбір көрші екі станцияның антенналары бір-бірінен тікелей  көрінетін қашықтыққа орналасуы  тиіс. Әрбір осындай станция көрші станциядан сигналды қабылдап, оны күшейтеді де  ары қарай келесі станцияға жібереді.

Радиорелейлік байланыс көпканалды телефондық, телеграфтық  және телевизиондық сигналдарды  дециметрлік (ДМ) және сантиметрлік (СМ) толқындарда жіберу үшін қолданылады. ДМ және СМ толқын диапазондарының таңдалу себебі: бір уақытта бірнеше ондаған Мгц – ке дейін жететін сигналдары бар көптеген бірнеше радиотаратушылармен жұмыс мүмкін болады, атмосфералық және индустриалды кедергілердің радиоқабылдағышта қабылдау деңгейі төмен, өткiрбағытты антенналардың қолдану мүмкіндігі. Яғни ДМ және СМ толқындарының тұрақты таралуы тек тікелей көрінетін қашықтықта жүргізіледі, үлкен арақашықтықтағы байланыс үшін ретрансляциялық станциялардың көп санын орнату керек. Станциялар арақашықтығы үлкен болу үшін олардың антенналары 70-100 м биіктіктегі діңгекке немесе биік мұнараларға орнатылады (сурет 12).

Жазық жерлерде станциялар арасындағы қашықтық 40-50 км болады, тропосфералық радиобайланыс станцияларының арақашықтығы 250-300 км–ге дейін барады. Радиорелейлік байланыстың кәдімгі желілік байланыстан ерекшелігі, ол ауқымды, аймақтық және жергілікті желілерде мәліметтерді жібере алатындығында. Деректерді жіберу желісін тез арада кеңейту қажеттігі туындағанда, әсіресе жылжымалы абоненттер үшін, немесе байланыс инфрақұрылымы дамымаған аймақтрда радиорелейлік байланысқа тең келетіні табылмайды. Көпжыл бойына радиорелейлік байланысты тәжірибеде қолданудың арқасында бұл байланыстың көптеген мүмкіншіліктерінің қатарын тудырды:

• байланыс сызықтарын (кабельдік байланыспен салыстырғанда) жылдам

және үнемді кеңейту;

• кабелдi   төсеу  тиiмсiз   болатын   аймақтарда және күрделi бедерлі (тау,

орман, батпақтар) территорияларда  экономикалық тұрғыдан тиімді, сонымен  бірге көпканалдық байланыстың жалғыз мүмкін болатын ұйымы;

• магистральді байланыстың оның бүлінген бөлімшелерін сымды байланыс

жолымен апаттық қалпына  келтiру мүмкіндігі;

• желелік байланыстан қалмайтын байланыс сапасы.

 

 

Сурет 12. Радиорелейлік байланыс.

 

Дискретті цифрлық үлгідегі берілген ақпаратты жіберу қажеттігінің туындауы жіберудің цифрлық жүйелерінің пайда болуына алып келді, дискретті ақпаратты аналогтік түрге және керісінше (модуляция және демодуляция тәсілдері) түрлендірудің қазіргі заманғы тәсілдерінің пайда болуын жылдамдатты, сонымен қатар оны кодтау тәсілдері пайда болды. Цифрлық ақпаратпен алмасуға мүмкіндік беретін құрылғылар пайда болды. Цифрлы радиорелейлік байланыс пайда болды.