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無線電子工学および電気工学の百科事典 衛星通信事業者のネットワークへのアクセスの組織化。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ロシア領土は、デジタル通信チャネル、特に固定電話のインフラが未開発であることが特徴です。 現在、高品質の通信を組織する最も一般的な、そして場合によっては唯一の手段は衛星通信です。 ロシアにはすでに 200 を超える地球局が配備されており、静止ホライゾン衛星と連携しており、ロシア国内のほぼどこにでもいるユーザーの接続を可能にしています。 この記事では、長距離および国際通信回線の帯域幅をより効果的に使用して、割り当てられた (専用) チャネルまたは時分割多元接続 (TDMA) を使用して衛星システムおよびネットワークへのアクセスを組織する方法について説明します。 提供されるサービスの範囲には、音声およびデータ通信が含まれます。 ロシアの通信サービス市場は年々成長しています。 企業数は増加し、提供内容やサービスの種類は拡大し、価格は低下しています。 これはロシアの大都市で特に顕著であり、そこでは XNUMX つまたは複数の企業のデジタル ネットワークがすでに都市のほぼ全域をカバーしており、誰でも簡単な電話の設置からインターネットやその他の情報へのアクセスに至るまで、あらゆる通信サービスを受けることができます。そして金融ネットワーク。 専用のデジタル チャネルを介して異なる都市や国にあるオフィスを接続する必要がある場合、または自分の都市に存在しない電気通信ネットワークにアクセスする必要がある場合は、地元の通信事業者だけでなく、長距離通信事業者にも連絡する必要があります。国際通信事業者 (MMC)。 ロシアにおける地球局の相対的な発展のおかげで、衛星を使用して長距離および国際デジタルチャネルを組織する技術的可能性がすでに生まれています。 ただし、この場合の DS0 チャネル (64 kbit/s) のコストは、市内の同じ速度のチャネルより 4 ～ 7 倍高くなります。 そのようなコストを負担できる潜在的なユーザーはほとんどいません。 長距離や国際線のコストを削減し、利用者の範囲を拡大するにはどうすればよいでしょうか。 考えられる解決策は、都市の地上有線ネットワークで複数の低速ユーザー チャネルを 0 つの DS64 チャネル (XNUMX kbit/s) に結合し、それを衛星システムに送信することです。 上記により、ユーザーごとのチャネルを編成するコストが大幅に削減されます。 このスキームは XNUMX つの方法で実装できます。 type="ディスク">これはゴールデンラインによってどのように解決されますか? ロシアの電気通信市場で 5 年間事業を展開している Golden Line 社のネットワークは、モスクワで最大かつ最も広範な輸送ネットワークの 1,2 つです。 このネットワークの主な役割は、モスクワのどこからでも、あらゆる電気通信ネットワークとサービス、特に長距離および国際通信事業者 (MMC) へのアクセスを提供することです。 この目的のために、デジタル通信チャネルは、回線交換ネットワーク、X.2,048、およびフレーム リレーとの接続用に 25 kbit/s ～ 155 Mbit/s の速度で編成され、ATM テクノロジを使用すると最大 XNUMX Mbit/s になります。 X.25 パケット スイッチング ネットワークは 80 年代に普及し、今でも多くの部門構造で使用されています。 X.25 標準は 1976 年に ITU によって開発され、ユーザー端末装置とパケット交換ネットワーク データ送信装置の間のインターフェイスを定義しています。 エラー検出および訂正技術をサポートしているため、低品質の通信回線でのデータ送信に最適です。 フレーム リレーと ATM の高速分散ネットワークにより、ユーザーはこれらのテクノロジーを使用して MMC オペレータに直接接続できます。 そのため、これらのチャネルの使用効率は、動的な帯域幅割り当てによって実現されます。 この記事では、MMC 回線を編成するためのこのオプションについては考慮しません。これは、パケットおよびフレーム スイッチング ネットワークの設計に関連しており、別の説明が必要であるためです。 X.25 ネットワークは遅延が大きいため、音声送信をサポートしていないことに注意してください。 急速に発展しているフレーム リレー テクノロジは、X.25 に似た最新の回線交換プロトコルですが、接続の確立と品質の確認に簡略化された手順を使用します。 低遅延で高速 (最大 34 Mbit/s) で動作するように設計されています (ジャーナル「Communication: Means and Methods」No. 3、4/ の V. Neumann による記事「What is Frame Relay?」を参照してください)。 1998) 。 フレーム リレー ネットワークの場合、接続の品質、特に音声伝送の品質は多くの要因に依存します。 これ： type="ディスク">ATM (Asynchronous Digital Hierarchy) は、53 バイトの一定サイズのセルで情報を伝送する高速技術であり、さまざまなタイプのトラフィックでサービスの提供を可能にします。 ATM を使用すると、水路を介して音声とデータの両方を送信できます。つまり、一定の情報転送速度と可変の情報転送速度の両方をサポートします。 ATM は、専用回線ネットワークとデータ ネットワークのすべての利点を動的帯域幅割り当てと組み合わせた、理想的なユニバーサル伝送媒体です。 しかし世界では、世界的な ATM ネットワークはいまだ発展途上であり、ユーザーにとっては高価すぎます。 したがって、この技術は広く使用されていません。 音声とデータを低速で送信するために一定の高品質の接続を必要とするそのカテゴリーのユーザーに対しては、音声圧縮を使用し、複数のデータ/音声チャネルを 64 kbit/s の速度で XNUMX つのチャネルに結合することが提案されています。 ここでは、ほとんどの MMC ネットワークが同じ情報送信方法を使用するため、チャネル スイッチング/多重化テクノロジが最も信頼性が高く、実装が簡単です。 データ通信の品質は変わりませんが、通話品質が若干劣化します。 デジタル音声圧縮の技術と、いくつかの低速音声および/またはデータ チャネルからの 64 kbit/s チャネルの形成について詳しく考えてみましょう。 このタスクを実行するために Golden Line が使用した装置は、Newbridge によって開発されました。 その重要な利点は、パルス符号変調 (PCM) による音声圧縮とチャネル アグリゲーションの両方が同じデバイス、つまりデジタル シグナル プロセッサ (DSP) と呼ばれるモジュールによって実行されることです。 各プロセッサには 6,10、20、または XNUMX 個の回路があり、各回路は音声圧縮器 (VC) またはサブレート マージャー (SRM) として構成できます。 各ノードの I/O マルチプレクサは、最大 XNUMX つの DSP モジュールに対応できます。 この装置でサポートされている動作原理と標準を以下に説明します。 音声圧縮 ほとんどの電気通信機器開発者と同様に、Newbridge は 8 つの音声圧縮方式、つまり独自の HCV (16 および 728 kbit/s) と、技術部門の勧告 (ITU-T) による標準方式をサポートしています。 G.16 - LD-CELP 729 kbit/s および ITU-T G.8 - A-CELP 64 kbit/s。 Newbridge が開発したアルゴリズムにより、16 kbit/s のチャネル帯域幅を最も柔軟かつ効率的に使用できます。 しかし同時に、圧縮/解凍手順は Newbridge 機器を使用してのみ実行できます。 標準の音声変換アルゴリズムを使用すると、これらの方法をサポートするあらゆる機器を解凍用に選択できます。 32 kbit/s での圧縮音声の品質は、長距離電話で使用される適応差動パルス符号変調 (ADCM) を使用した場合の 8 kbit/s の品質と同等です。 また、XNUMX kbit/s の速度での圧縮により、有料通話品質の音声がサポートされます。
したがって、8 kbit/s の速度で圧縮を使用する場合、64 kbit/s の速度のチャネルには最大 16 つの音声チャネルを含めることができ、64 kbit/s の速度では最大 64 つの音声チャネルを含めることができます。 圧縮チャネルの 8 kbit/s チャネルへのパッキングは、フレーム同期やシグナリングに関する情報を必要としない「透過的」レート アダプテーションの方法を使用して実行されます。 7 kbit/s チャネルは、B8 から VO までの指定を持つ 16 kbit/s の 1 つの要素で構成されます。 64 および XNUMX kbit/s の速度で圧縮された音声は、適切な数の要素に配置されます。 電話信号はユーザー情報内で送信されます。 このシグナリング送信方法は「インバンド」と呼ばれます。 図では、 図 XNUMX は、チャネルを結合するスキームと XNUMX kbit/s 集約チャネル内でのそれらの配置を示しています。 低速データチャネルの集約 1,2 ～ 19,2 kbit/s の速度の低速データ チャネルの組み合わせは、音声チャネルの組み合わせと同じ原理に従って、同じ装置上で行われます。 データは SRM 低速チャネル コンバイナに直接送信され、そこで複数のユーザーからの情報が 64 つの XNUMX kbit/s チャネルにグループ化されます。 Newbridgeは、リンクアグリゲーションのXNUMXつの方法を提供します。 type="ディスク">
X.50 は、ITU-T 勧告に従って開発されたヨーロッパの多重化標準であり、複数の同期低速チャネルを 64 つの XNUMX kbit/s チャネルに結合するためのメカニズムを記述しています。 この規格は、国際分野の公共データ ネットワーク間のインターフェイスを定義するために採用されました。 DDS は、X.50 に似た北米の標準で、AT&T によって開発され、同期および非同期データ チャネルの多重化をサポートします。 この表は、64 Mbit/s の 2,048 フレーム サイクルで 703 kbit/s チャネルで送信できる低速チャネルの数を示しています (ITU-T Rec. G.XNUMX に記載されているインターフェイス)。 比較すると、NSM 多重化方式の使用が他の方式よりもはるかに効果的であることが明らかです。 多重化の構成スキームを図 2 に示します。 XNUMX.
MMS オペレーターへのアクセスの構成 64 kbit/s チャネルの容量を効果的に使用するための上記の方法により、64 kbit/s チャネルで多重化方法を使用しながら、音声とデータの両方を衛星通信ネットワークに接続するためのさまざまなスキームやプロジェクトを開発することが可能になります。組み合わせた。 図では、 図 3 は、地上の衛星通信ノードにユーザーを接続する実装の図を示しています。
I/O マルチプレクサと衛星システム間のインターフェイスは、ITU-T Recs V.24、X.21、V.35、または G.703 に記載されているもののいずれかから選択できます。 G.703 標準を使用すると、30 Mbit/s の 64 つのストリームで 2,048 kbit/s の速度で最大 100 の集約チャネルを接続できます。 これらのインターフェイスは、プライベートおよびパブリックの時分割データ ネットワークで広く使用されており、スイッチ、マルチプレクサ、ルーターなど、ほぼすべての電気通信機器に搭載されています。 衛星システムまたはモデムには、上記のインターフェイスを備えたデータ端末機器に接続するためのモジュールが必要です。 このようなシステムには、たとえば、NEC のユーザー衛星局 VSAT-NEXTAR や、EFData の低速衛星モデム SDM-2401 や Radyne の DMDXNUMX などがあります。 結論として、MMC チャネル容量の効率的な使用は、多くの衛星通信事業者にとってサービス料金を削減し、それによって追加の顧客を引き付けるのに役立つ可能性があることに注意します。 同様のスキームが実装され、ロンドン証券取引所にアクセスするためにモスクワの銀行に 8 kbit/s と 16 kbit/s の速度で圧縮された音声チャネルを提供するという、British Telecom と Golden Line の共同プロジェクトで成功裏に機能しています。 64 つまたは XNUMX つの XNUMX kbit/s チャネルで音声およびデータ伝送技術を使用することは、さまざまな都市や国に駐在員事務所を持つ企業の企業ネットワークを組織するための最適なソリューションであると思われます。 著者：S。Laryushkin、モスクワ
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