위성 사업자 네트워크에 대한 액세스 조직. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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러시아 영토는 디지털 통신 채널, 특히 유선의 저개발 인프라가 특징입니다. 현재까지 고품질 통신을 구성하는 가장 일반적이며 때로는 유일한 수단은 위성 통신입니다. 정지궤도 위성 "Gorizon"으로 작동하는 200개 이상의 지구국이 이미 러시아 영토에 배치되어 있어 러시아 거의 모든 곳에 있는 사용자를 연결할 수 있습니다. 이 기사에서는 도시 간 및 국제 통신 회선의 대역폭을 보다 효율적으로 사용하여 고정(전용) 채널 또는 시분할 채널(TDMA)을 통한 다중 액세스를 통해 위성 시스템 및 네트워크에 대한 액세스를 구성하는 방법에 대해 설명합니다. 제공되는 서비스의 범위는 음성 및 데이터 전송입니다.

러시아 통신 서비스 시장은 매년 성장하고 있습니다. 회사 수가 증가하고 제공 범위 및 서비스 유형이 확장되며 가격이 감소하고 있습니다. 이것은 이미 하나 또는 여러 회사의 디지털 네트워크가 도시의 거의 전체 영역을 포괄하고 있으며 누구나 간단한 전화 설치에서 인터넷 액세스 또는 기타 정보 및 금융 네트워크. 전용 디지털 채널을 통해 다른 도시 또는 국가에 있는 사무실을 연결하거나 해당 도시에 없는 통신 네트워크에 액세스해야 하는 경우 현지 운영자뿐만 아니라 장거리 및 국제 통신 사업자(MMS).

러시아 영토의 상대적인 지구국 개발로 인해 위성을 사용하여 장거리 및 국제 디지털 채널을 구성할 수 있는 기술적 가능성이 이미 만들어지고 있습니다. 그러나 이 경우 DS0 채널(64kbps)의 비용은 같은 속도이지만 도시 내에 있는 채널보다 4~7배 더 높습니다. 이러한 비용을 감당할 수 있는 잠재적 사용자는 거의 없습니다. 장거리 또는 국제선에서 비용을 절감하여 사용자 범위를 확장하는 방법은 무엇입니까?

가능한 솔루션은 도시 지상파 유선 네트워크의 여러 저속 사용자 채널을 하나의 DS0 채널(64kbps)로 결합한 다음 위성 시스템으로 전송하는 것입니다. 전술한 내용은 사용자당 채널 구성 비용을 크게 줄입니다. 이러한 체계를 구현하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

골든라인에서는 어떻게 해결하나요?

러시아 통신 시장에서 5년 동안 운영되고 있는 Golden Line의 네트워크는 모스크바에서 가장 크고 가장 광범위한 운송 네트워크 중 하나입니다. 네트워크의 주요 임무는 모든 통신 네트워크 및 서비스, 특히 모스크바의 어느 곳에서나 장거리 및 국제 통신(MMS) 운영자에게 액세스를 제공하는 것입니다. 이를 위해 디지털 통신 채널은 회선 교환 네트워크, X.1,2 및 프레임 릴레이와의 연결을 위해 2,048kbps ~ 25Mbps의 속도와 ATM 기술을 사용하는 최대 155Mbps의 속도로 구성됩니다.

패킷 교환 X.25 네트워크는 80년대에 널리 보급되었으며 여전히 많은 부서 구조에서 사용되고 있습니다. X.25 표준은 1976년에 ITU에서 개발했으며 패킷 교환 네트워크의 사용자 단말 장비와 데이터 전송 장비 간의 인터페이스를 정의합니다. 오류 감지 및 수정 기술 지원으로 인해 불량 통신 회선을 통한 데이터 전송에 이상적입니다. 프레임 릴레이 및 ATM의 고속 분산 네트워크는 이러한 기술을 통해 사용자를 MMS 운영자에게 직접 연결합니다. 그렇기 때문에 동적 대역폭 할당을 통해 이러한 채널을 효율적으로 사용할 수 있습니다. 이 기사에서는 MMC 회선 구성을 위한 이 옵션을 고려하지 않습니다. 이는 패킷 및 프레임 스위칭 네트워크 설계와 관련이 있고 별도의 프레젠테이션이 필요하기 때문입니다. X.25 네트워크는 대기 시간이 길기 때문에 음성 전송을 지원하지 않는다는 점에 유의해야 합니다.

빠르게 발전하는 기술인 프레임 릴레이(Frame Relay)는 X.25와 유사한 최신 회로 스위칭 프로토콜이지만 연결 품질을 설정하고 확인하기 위한 간소화된 절차를 사용합니다. 낮은 대기 시간으로 더 높은 속도(최대 34Mbps)에서 작동하도록 설계되었습니다(저널 "Communication: means and methods" No. 3, 4/1998의 V. Neumann "What is frame relay?" 기사 참조). . 프레임 릴레이 네트워크의 경우 특히 음성을 전송할 때 연결 품질은 여러 요인에 따라 달라집니다. 이것:

ATM(Asynchronous Digital Hierarchy)은 53바이트의 일정한 크기의 셀에서 정보를 고속으로 전송하는 기술로 다양한 트래픽 유형의 서비스 제공이 가능하다. ATM을 사용하면 물 채널에서 음성과 데이터를 모두 전송할 수 있습니다. 즉, 고정 데이터 속도와 가변 데이터 속도를 모두 지원할 수 있습니다. ATM은 임대 회선 네트워크와 데이터 전송 네트워크의 모든 이점을 동적 대역폭 할당과 결합한 이상적인 범용 전송 매체입니다.

그러나 전 세계의 글로벌 ATM 네트워크는 여전히 개발이 미흡하고 사용자에게 너무 비쌉니다. 따라서 이 기술은 널리 사용되지 않습니다.

저속으로 음성 및 데이터를 전송하기 위해 지속적으로 고품질 연결이 필요한 사용자 범주의 경우 음성 압축을 사용하고 여러 데이터/음성 채널을 64kbps의 속도로 하나의 채널로 결합하는 것이 제안됩니다. 여기서 채널 스위칭/다중화 기술은 대부분의 MMS 네트워크가 동일한 정보 전송 방법을 사용하기 때문에 가장 안정적이고 구현하기 쉽습니다. 데이터 전송 품질은 변하지 않지만 음성 품질은 약간 저하됩니다.

디지털 음성 압축 기술과 여러 저속 음성 및/또는 데이터 채널에서 64kbps 채널을 형성하는 기술을 자세히 살펴보겠습니다.

이 작업을 위해 Golden Line에서 사용하는 장비는 Newbridge에서 개발했습니다. 이것의 중요한 장점은 PCM(Pulse-Code Modulation) 음성 압축과 채널 결합이 동일한 장치, 즉 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor -DSP)라는 모듈에서 수행된다는 것입니다. 각 프로세서에는 6,10, 20 또는 XNUMX개의 회로가 있으며 각 회로는 VC(Voice Compressor) 또는 SRM(Subrate Merger)으로 구성될 수 있습니다. 각 노드 I/O 멀티플렉서에 최대 XNUMX개의 DSP 모듈을 설치할 수 있습니다.

이 장비가 지원하는 작동 원리 및 표준은 아래에 설명되어 있습니다.

음성 압축

대부분의 통신 장비 개발자와 마찬가지로 Newbridge는 두 가지 음성 압축 방법, 즉 자체 개발인 HCV(8 및 16kbps)와 ITU-T 기술 부문의 권장 사항에 따른 표준 압축 방법을 지원합니다. G.728 - LD-CELP 16kbps 및 ITU-T G.729 - A-CELP 8kbps. Newbridge가 개발한 알고리즘을 통해 64 kbit/s 대역폭을 가장 유연하고 효율적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 동시에 압축/압축 해제 절차는 Newbridge 장비에서만 수행할 수 있습니다. 표준 음성 변환 알고리즘을 사용하여 이러한 방법을 지원하는 모든 장비를 압축 해제하도록 선택할 수 있습니다. 16kbps에서 압축된 음성의 품질은 장거리 전화 통신에 사용되는 ADCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)을 사용할 때 32kbps에서와 동일합니다. 그리고 8kbps에서 압축은 통화 품질 음성을 지원합니다.

따라서 8kbps 속도로 압축을 사용하는 경우 64kbps 속도의 채널은 최대 16개의 음성 채널을 포함할 수 있고 64kbps에서는 최대 64개의 음성 채널을 포함할 수 있습니다. 압축된 채널은 프레임 동기화 및 신호에 대한 정보가 필요하지 않은 "투명한" 속도 적응 방법을 사용하여 8kbit/s 채널로 압축됩니다. 7kbit/s 채널은 8kbit/s의 16개 요소로 구성되며 B1에서 BO로 레이블이 지정됩니다. 64kbps 및 XNUMXkbps의 압축 음성이 적절한 수의 요소에 배치됩니다. 전화 신호는 사용자 정보 내에서 전송됩니다. 이 신호 방식을 "대역 내"라고 합니다. 무화과. XNUMX은 XNUMXkbps 통합 채널에서 채널을 결합하고 배치하는 방식을 보여줍니다.

저속 데이터 채널 집계

저속 데이터 채널을 1,2에서 19,2kbps의 속도로 결합하는 것은 음성 채널 결합과 동일한 원리와 동일한 장비에서 발생합니다. 데이터는 여러 사용자의 정보가 하나의 64kbit/s 채널로 그룹화되는 SRM 저속 채널 결합기로 직접 공급됩니다.

Newbridge는 두 가지 링크 집계 방법을 제공합니다.

X.50은 여러 동기식 저속 채널을 하나의 64kbps 채널로 결합하는 메커니즘을 설명하는 ITU-T 권장 사항에 따라 개발된 유럽 다중화 표준입니다. 이 표준은 국제 사이트의 공용 데이터 네트워크 간의 인터페이스를 정의하기 위해 채택되었습니다.

DDS는 AT&T에서 개발하고 동기 및 비동기 데이터 채널의 다중화를 지원하는 X.50과 유사한 북미 표준입니다. 이 표는 하나의 64Mbit/s 프레임 주기(ITU-T Rec. G.2,048에 설명된 인터페이스)에서 703kbit/s 채널에서 전송할 수 있는 저속 채널의 수를 보여줍니다.

비교해 보면 HCM 다중화 방법을 사용하는 것이 다른 방법보다 훨씬 효율적이라는 것이 분명합니다.

멀티플렉싱의 구성 체계가 그림에 나와 있습니다. 2.

MMS 운영자에 대한 액세스 구성

64kbps 채널의 대역폭을 효율적으로 사용하기 위한 위의 방법은 사용자를 위성 통신 네트워크에 연결하기 위한 다양한 방식과 프로젝트를 개발할 수 있으며, 64kbps 채널의 다중화 방법은 음성과 데이터를 결합할 수 있습니다.

무화과. 도 3은 위성 통신의 지상 노드에 대한 사용자 연결 구현의 다이어그램을 보여준다.

I/O 멀티플렉서와 ​​위성 시스템 간의 인터페이스는 ITU-T Recs V.24, X.21, V.35 또는 G.703에 설명된 인터페이스 중 하나일 수 있습니다. G.703 표준을 사용하는 경우 30Mbps의 스트림 하나에 64kbps의 속도로 최대 2,048개의 집계 채널을 연결할 수 있습니다. 이러한 인터페이스는 시분할 채널이 있는 사설 및 공용 데이터 전송 네트워크에서 널리 사용되며 거의 모든 통신 장비(스위치, 멀티플렉서 및 라우터)에서 사용할 수 있습니다. 위성 시스템 또는 모뎀에는 위의 인터페이스를 사용하여 데이터 터미널 장비에 연결하기 위한 모듈이 있어야 합니다. 이러한 시스템은 예를 들어 NEC의 사용자 위성 스테이션 VSAT-NEXTAR 또는 EFData의 저속 위성 모뎀 SDM-100 및 Radyne의 DMD2401일 수 있습니다.

결론적으로 우리는 MMS 채널의 대역폭을 효율적으로 사용하는 것이 서비스 요금을 낮추고 추가 고객을 유치하기 위해 많은 위성 사업자에게 유용할 수 있다는 점에 주목합니다. 런던 증권 거래소에 진입하기 위해 모스크바 은행에 8kbit/s 및 16kbit/s의 속도로 압축된 음성 채널을 제공하는 British Telecom과 Golden Line 간의 공동 프로젝트에서 유사한 계획이 구현되어 성공적으로 운영되고 있습니다. 하나 또는 두 개의 64kbps 채널에서 음성 및 데이터 전송 기술을 사용하는 것이 다른 도시와 국가에 대표 사무소가 있는 회사의 기업 네트워크를 구성하는 데 가장 적합한 솔루션인 것 같습니다.

저자: S. Laryushkin, 모스크바

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