Когда применить РРЛ?

Представим, что перед нами стоит задача: обеспечить телефонную связь между двумя населенными пунктами. На первый взгляд ничего сложного, если бы не преграды: реки, горы, леса, пустыни и т.д. Прокладка провода становится практически невозможной задачей.

А можно ли обойтись без проводов? Можно. Данную задачу с успехом можно решить с помощью радиорелейной линии связи (РРЛ) – рис. 1.

Рис. 1. Схема организации радиорелейной связи из двух радиорелейных станций

Как это работает?

Для того чтобы была связь между радиорелейными станциями (РРС) должно выполняться условие прямой видимости (Рис. 1). То есть, распространение сигнала в РРЛ аналогично свету: если на пути между РРС будут какие либо препятствия, то связи не будет.

Как же быть, когда на пути распространения сигнала имеется естественная или искусственная преграда? Например, высотная застройка, горы и т.п. Для соблюдения условия прямой видимости мы будем вынуждены добавить промежуточную РРС – ретранслятор.

Как и ретранслятор в радиосвязи, он должен одновременно принимать и передавать сигналы. Как правило, подобный ретранслятор реализуется путем установки в одной точке двух типовых радиорелейных станций и соединения их определенным образом (Рис. 2).

Рис. 2. Схема организации радиорелейной связи с ретрансляцией

Из рисунков 1 и 2 видно, что задача реализации телефонного соединения решается достаточно просто и была приведена для простоты понимания. Основная задача современных РРЛ это передача данных различного типа. Это могут быть: телефонные каналы, локальная компьютерная сеть, каналы Internet, АТС различных типов, оптоволоконные линии связи и т.д.

Рис. 3. Схема связи коммутируемых телефонных линий

Для сопряжения всевозможных источников/приемников данных с РРС применяется устройство – мультиплексор. Он позволяет преобразовать форматы данных различных коммуникационных устройств в формат понятный РРС. Мультиплексор представляет собой устройство, имеющее возможность установки в него различных модулей. Каждый модуль позволяет подключать определенный тип аппаратуры. На рис. 4 изображена одна из возможных схем связи.

Рис. 4. Схема связи телекоммуникационного оборудования с РРС

Что еще могут РРЛ?

С помощью радиорелейных линий связи можно организовать передачу аудио- и видеосигналов для нужд радио и телевещания.

Например, на горе стоит телевизионный передатчик, а студия находится в низине на расстоянии десятка километров. Как без проводов «доставлять» вещательные сигналы из студии до передатчика? На Рис. 5 приведена подобная схема.

Рис. 5. Применение РРЛ для передачи вещательных сигналов

Также РРЛ широко используются в системах сотовой связи (рис. 6).

Рис. 6. РРЛ в системах сотовой связи

Радиорелейные линии связи применяются для создания протяженных магистралей связи (рис. 7).

Рис. 7. Радиорелейная магистраль связи

Технические подробности

Скорость, поток, первичный поток

Основной характеристикой РРЛ является ее пропускная способность. Т.е. возможность передачи объема информации за единицу времени. Для измерения пропускной способности применяются следующие параметры.

1. скорость передачи данных - количество информации переданной за единицу времени
2. цифровой поток или поток - обмен цифровыми данными с определенной скоростью

Разберемся с данной терминологией подробней.

Для передачи одного «голосового» канала (например, оцифрованного телефонного) достаточно скорости передачи данных 64 кбит/с в обе стороны (дуплекс). Или можно сказать, что достаточно потока в 64 кбит/с.

Если требуется передать 32 телефонных канала со скоростью 64 кбит/с, то обмен данными будет осуществляться потоком в 32×64 кбит/с = 2048 кбит/с. Данная величина, согласно Стандарту Европейской конференции администрации почты и связи (СЕПТ), принята за первичный поток и обозначается Е1.

Системы с большей пропускной способностью характеризуются групповым потоком, получаемым путем объединения нескольких первичных потоков Е1.

Например, 2Е1 = 64 канала по 64 кбит/с, 3Е1 = 96 каналов по 64 кбит/с…

Когда объединяются 4 потока Е1, то получается поток Е2. При объединении 4-х Е2 получается поток Е3 и т.д. (см. Таб.1)

Таблица 1. Скорость цифровых потоков

Методы обмена данными

Если внимательно посмотреть в таблицу 1 и произвести не сложный расчет, то можно заметить, что 4×2048=8192≠8448. Это можно объяснить тем, что потоки Е1 независимы (асинхронны), при объединении 4-х таких потоков их скорость R приходится выравнивать, добавляя дополнительные биты и кодируя данные о различии скоростей, из-за этого суммарная скорость несколько превышает 4×R. Такой метод передачи данных, получил название плезиохронной (почти синхронной или асинхронной) цифровой иерархии PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy).

* Подобные объемы информации, как правило, передаются синхронным методами SDH (Synchronous Digital Hierarchy). В нашей практике мы не сталкивались с РРЛ такой емкости, поэтому описание данного метода здесь не приводим.

Следует отметить, что аудио- и видеосигналы (Рис. 5) лучше передавать в аналоговом виде. В РРЛ предназначенных для решения подобных задач, аудио- и видеосигналы передаются частотно-модулированными. Емкость РРЛ в этом случае напрямую связана с шириной полосы пропускания передаваемых сигналов. Обычно «вещательная» РРЛ имеет 1-4 аудио и 1-2 видеоканалов.