Персональная спутниковая радиосвязь

Персональная спутниковая радиосвязь основана на применении системы спутниковой телекоммуникации – комплексов космических ретрансляторов и абонентских радиотерминалов. Данная технология позволяет обеспечить персональную радиосвязь с абонентом, находящимся в любой точке планеты.

Видеотерминал с приемо-передающей аппаратурой через спутник-ретранслятор, находящийся на стационарной орбите, связывается с радиотерминалами абонентов.

В зависимости от того, на каком расстоянии от Земли находится спутник-ретранслятор, различаютгеостационарные (GEO – Geostationary Earth Orbit) – наиболее удаленная орбита,среднеорбитальные (МЕО – Mean Earth Orbit) и низкоорбитальные (LEO – Low Earth Orbit) спутниковые ретрансляторы.

Чем ниже находится спутник по отношению к Земле, тем больше увеличивается мощность радиосигнала и появляется возможность уменьшения размера абонентского радиотерминала.

Если спутник находится ближе к Земле, то для охвата той же территории необходимо использование большего числа спутников-ретрансляторов, поскольку каждый из них находится в зоне видимости абонента всего несколько минут за время каждого оборота спутника на орбите.

Поэтому для обеспечения непрерывной и устойчивой связи, необходимо располагать спутники-ретрансляторы в разных орбитальных плоскостях и автоматически переключать связь с одного спутника на другой, чтобы полностью перекрыть земную поверхность зонами обзора.

Данная технология имеет некоторую аналогию с системой сотовой связи.

Она призвана дополнять и развивать сотовую радиотелефонную связь особенно там, где ее технически сложно (невозможно) применить или ее применение недостаточно эффективно – при передаче информации на большие расстояния на территории, имеющей малую плотность населения (тундра, пустыня, горные регионы морские просторы и т.п.).

Пейджинговые системы связи

Пейджинговые системы связи являются одной из разновидностей персональной радиосвязи. Основным недостатком данной системы является то, что она позволяет осуществлять только одностороннюю связь, что значительно снижает надежность данной связи и отрицательно влияет на ее оперативность. Но поскольку стоимость данной связи является невысокой, то в настоящее время она очень распространена и широко используется для передачи информации.

Пейджинговая система состоит из терминала, на который поступает вся входящая информация и миниатюрного УКВ приемника (пейджера), который находится у абонента.

Терминал состоит из:

· приемо-передающего устройства,

· контроллера,

· ретранслятора,

· пульта управления,

· антенны.

Каждый абонент имеет свой персональный телефонный номер. Для передачи информации абоненту необходимо связаться с ним через терминал либо по телефону, либо при помощи компьютера и передать сообщение для абонента соответствующего номера. Числа абонентов и расстояние, на котором может осуществляться связь, зависят от технических характеристик данного оборудования и назначения использования пейджинговой связи.

Например, пейджинговая система связи может быть организована внутри одной крупной корпорации. Такая система называется корпоративной. Корпоративные пейджинговые системы могут использоваться, например, в большой гостинице или аэропорту и предназначены для организации экстренной связи сотрудников данной фирмы независимо от того, где они находятся. Это значительно повышает эффективность работы данного предприятия.

Пейджеры бывают трех видов:

· тональные,

· цифровые,

· текстовые.

Тональные пейджеры являются самыми простыми. Как правило, они оповещают абонента о передаваемой информации вибрацией или световым сигналом и могут передавать только информацию, которая была заранее закодирована абонентом, например, позвонить в офис.

Цифровые пейджеры более совершенны, имеют дисплей на 1020 символов и располагают оперативной памятью емкостью до 200 символов. Данные типы пейджеров удобно использовать совместно с голосовым почтовым ящиком, позвонив в который, можно услышать передаваемую абоненту информацию.

Самыми совершенными являются текстовые пейджеры, которые в отличие от первых двух могут принимать текстовую информацию достаточно большого объема. Кроме приема непосредственной информации текстовые пейджеры могут принимать информацию по нескольким информационным каналам, например информацию о финансовых новостях (курс доллара), прогноз погоды, спортивные новости и другую информацию. Пейджеры обладают дополнительными функциональными возможностями и при своей достаточно невысокой цене являются хорошим вспомогательным инструментом передачи и хранения информации, необходимой для успешного ведения бизнеса.

Видеосвязь

Видеосвязь является одной из самых прогрессивных и перспективных связей, которая в настоящий момент начинает проникать и на российский рынок связи. Основным достоинством видеосвязи считается возможность видеть своего собеседника на экране. В процессе обсуждения различных вопросов по видеосвязи можно использовать изображение необходимых рисунков и схем, демонстрировать различные изделия. При этом можно видеть реакцию собеседника, его глаза, что при ведении деловых бесед весьма актуально.

Видеосвязь является синонимом термина видеоконференция или мультимедиасвязь. Видеоконференция не просто видеотелефон на персональном компьютере, а компьютерная технология, которая позволяет людям видеть и слышать друг друга, обмениваться данными и совместно их обрабатывать в интерактивном режиме. Для этого необходимо выполнение двух условий:

· в компьютере обязательно устанавливается плата видеоконференцсвязи с соответствующим программным обеспечением;

· должна быть возможность соединиться с абонентом либо через компьютерные сети, либо по каналам цифровой телефонной связи.

На сегодняшний день реальными пользователями систем мультимедиасвязи в России могут стать организации, связанные с государственным управлением. Россия имеет огромную территорию, что обуславливает использование специфических методов управления. Во многих министерствах и ведомствах (транспорт, добыча нефти и газа, энергетика и т.д.) практикуются селекторные совещания, которые с успехом могут быть заменены мультимедийной конференцсвязью.

В то же время мультимедиасвязь может найти применение в других секторах российской экономики, например в туристском бизнесе. Увидеть реальную живую картинку предпочтительнее, чем смонтированный видеоролик. Уже сейчас во многих известных курортных и туристических местах установлены автоматические камеры, входящие в состав мультимедийных систем.

Основой сети мультимедиасвязи, позволяющей проводить селекторные совещания, должны бытькорпоративная цифровая сеть ISDN (или арендуемые ISDN-линии) и оборудование, которое отвечает стандарту Н.320. Безусловно, потребуется сервер конференцсвязи (MCU). Абонентские терминалы могут быть любого стандарта, в том числе Н323. В последнем случае в конфигурации сети следует предусмотреть шлюзовое устройство.

По возможности обмена данными мультимедиасвязь качественно уступает другим технологиями. Для поддержки совместной работы от ее участников требуется определенное мастерство при взаимодействии с персональным компьютером. Из-за недостаточной пропускной способности полосы, отводимой в цифровом канале для совместной работы, время отклика многократно превышает порог человеческой раздражимости. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев потенциальные клиенты рассматривают мультимедиасвязь только как возможность предоставления услуг видеосвязи.

На российском рынке системы мультимедиасвязи ожидает успех лишь при появлении достаточно большого числа цифровых линий связи и широкого распространения сетей ISDN. Без этого процесса нам суждено, общаясь с помощью телекоммуникаций, лишь слышать друг друга, но не видеть.

Основные проблемы передачи аудио- и видеоинформации состоят в следующем.

Канал связи, по которому передается информация, должен быть достаточно скоростным, т.е. обладать высокой пропускной способностью. Обычные телефонные каналы вполне подходят для передачи аудиосигнала, но качественную передачу видеопотока они не обеспечивают.

Вторая проблема – это проблема скорости обработки аудио- и видеопотока, т.е. кодирования передаваемых и декодирования получаемых данных. В видеоконференциях используются специальные и весьма эффективные алгоритмы сжатия потока в десятки и сотни раз. Если компьютер не успевает обрабатывать поток, то появляются пропущенные кадры, сбои в речевом канале и т. п. Алгоритмы обработки сигнала весьма требовательны к вычислительным ресурсам. Даже для самых современных персональных компьютеров сильно замедляется работа других приложений, да и приемлемое качество видеосвязи получить не удается. Общепринятая мировая практика состоит в использовании аппаратных решений – специализированных плат (кодеков), которые вставляются в свободные слоты PC. Кодеки сжимают сигнал и кодируют его для канала связи и декодируют на принимающей стороне.

Классическая схема проведения видеоконференции подразумевает связь между терминалами по линиям ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг). Использование каналов ISDN, а также других сетей и линий с гарантированным качеством связи – V.35, Е1/Т1, и других регламентируется серией рекомендаций Н.320, разработанных Сектором по стандартизации телекоммуникаций. Однако в последние годы все более широкое распространение получают видеоконференции, использующие IP-сети, как локальные, так и территориально распределенные и глобальные.Сегодня для видеоконференций можно использовать практически любые цифровые каналы связи с достаточно широкой полосой пропускания.

Обычно для проведения видеоконференций используются линии с полосой пропускания 64-512 кбит/с для каналов ISDN и 1-1,5 Мбит/с для IP-сетей. Но приемлемое качество видеополучается при скорости порядка 200 кбит/с, а высококачественное изображение в хороших системах достигается при скорости около 300 кбит/с и выше.

Существует целый ряд специализированных устройств, использование которых значительно расширяет возможности проведения видеоконференций, в частности, это устройства многоточечной видеоконференции (MCU, Multi Conference Unit), которые часто называютвидеосерверами. Они используются для организации сеансов видеоконференций, когда в них участвуют сразу несколько человек, чтобы справиться с огромными потоками информации, циркулирующими в сети.

В течение длительного времени использование видеоконференцсвязи не получало практического распространения из-за высокой стоимости аппаратуры, отсутствия необходимых линий связи. Видеотрафик требует достаточна широкой полосы пропускания каналов сети, эффективных и дешевых кодеров и декодеров видеоизображений. Так, полная пропускная способность локальной сети Ethernet (10 Мбит/с) или Token Ring (16 Мбит/с) делится между всеми, например, 200 пользователями. С учетом того, что в каждый момент времени используется примерно только 10% рабочих станций, то реальная пропускная способность сети с учетом коллизий в расчете на одного сотрудника составит около 100 кбит/с. А для хранения информации о 256-цветном полноэкранном изображении нужно около 1,5 Мбит, и, следовательно, передаваться изображение должно около 15 с. Ранее делались попытки решить эти проблемы на основе традиционных подходов к передаче данных, которые требуют широкой полосы пропускания сети и, как следствие, приводят к очень высокой стоимости оборудования.

В настоящее время появились новые алгоритмы и подходы в обработке и передаче видеоизображений, которые позволяют организовать поточное видео (передачу видеоизображений в реальном масштабе времени), а также более мощная компьютерная техника, высокоскоростные сетевые технологии, новейшие линии связи. Все это дало новый толчок в совершенствовании систем видеоконференций.

Видеоконференции классифицируются по числу связей, поддерживаемых одновременно с каждым ПК. Например, настольные (точка-с-точкой) видеоконференции предназначены для организации связи между двумя, групповые (многоточечные) видеоконференции предполагают общение одной группы пользователей с другой группой, а студийные (точка-со-многими) предназначены для передачи видеоизображений из одной точки во многие (выступление перед аудиторией слушателей). Естественно, при организации различных видов видеосвязи предъявляются и различные требования к линиям связи.

Для современных систем видеоконференцсвязи оказывается достаточной даже небольшая полоса пропускания обычных телефонных линий связи. В тех случаях, когда это необходимо, фирмы могут арендовать и выделенные каналы связи. Конечно, при использовании локальной сети качество организации видеосвязи точка-с-точкой будет еще выше.

Для проведения видеоконференций требуется специальное оборудование, включающеевидеокамеру, средства поддержки звуковой и видеоинформации, кодер-декодер для сжатия и декомпрессии звуковых и видеосигналов, микрофон, быстродействующий модем и выход в сеть. Установить все это оборудование и необходимое программное обеспечение можно, конечно, и самостоятельно. Однако при этом нередко возникают трудноразрешимые проблемы с совмещением аппаратуры и на программном уровне, решение которых не всегда бывает быстрым и безболезненным. Ведущие корпорации налаживают выпуск ПК, полностью оснащенных для проведения видеоконференций. Это позволяет снизить цену на ПК за счет интеграции необходимого оборудования на материнскую плату и сделать их стоимость еще более доступной покупателям.

В России наиболее доступными из таких компьютеров являются компьютеры Packard Bell Platinum Orlando. В материнскую плату Platinum Orlando интегрированы приемник видеосигналов ВТ829, звуковая карта, а также расширенная до 2 Мбит видеопамять. Видеоконтроллер на локальной шине PCI – S3 Virge поддерживает стандарт 3D Graphics и обеспечивает работу с высокопроизводительной 64-битной графикой. Компьютеры построены на основе процессоров Intel Pentium 100-200 МГц и поддерживают новые мультимедийные процессоры ММХ. При этом стоимость таких компьютеров не превышает стоимости обычного мультимедийного ПК.

Видеосвязь, включающая передачу видеоизображений и звука, может осуществляться по телефонным линиям, Интернету или локальной сети. Для работы в режиме видеоконференций можно использовать как специальную портативную камеру Packard Bell, так и обычнуюбытовую видеокамеру. При этом стоимость камеры Packard Bell значительно ниже и составляет около 160 долл.

Необходимым элементом для организации любой видеоконференцсвязи является и специализированное программное обеспечение, например VDOPhone.

Видеоконференцсвязь сейчас делает хотя и первые, но достаточно уверенные шаги. Средства видеосвязи постоянно расширяются и совершенствуются. Сегодня видеосвязь еще имеет некоторые ограничения, которые надо учитывать при работе.

Разновидностью видеосвязи является видеопочта, которая в последние годы бурно развивается. В отличие от видеоконференции, которая осуществляется в реальном режиме времени и требует непосредственного присутствия абонентов на рабочем месте, видеопочту можно просмотреть в любое удобное для абонента время, особенно это сказывается на связи абонентов, находящихся в разных часовых поясах.

Факс

Факс – это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Название факс произошло от слова «факсимиле» (лат. facsimile – сделай подобное), означающее точное воспроизведение графического оригинала (подписи, документа и т.д.) средствами печати. Модем, который может передавать и получать данные, как факс, называется факс-модемом. Передача изображений по телефонным каналам называется факсимильной службой. Для обеспечения факсимильной передачи необходим факсовый аппарат или компьютер, снабженный факс-модемом.

В процессе факсимильной передачи в точке возникновения (источнике информации) осуществляются ее считывание, кодирование и отправка, а на принимающем устройстве –прием, декодирование (расшифровка) и вывод информации.

Считывание информации происходит полинейно. При этом обеспечивается достаточно качественная пересылка машинописного текста или черно-белого изображения невысокой четкости. Широко используемые в настоящее время модели требуют присутствия человека при отправке и приеме. Однако новые модификации факсимильных аппаратов автоматически определяют тип сигнала – голосовой или цифровой (факсовое сообщение) и переключаются на прием факса автоматически.

Факсимильные аппараты выполняют дополнительные функции: распечатку сообщения об отправке или, наоборот, выясняют причину неотправки, лист соединений (звонков) и др. Для вывода информации на принимающем аппарате используется факс-бумага, которая позволяет на одной из ее сторон выводить получаемое сообщение.