Internetas per kabelines ir palydovines tv sistemas

TURINYS

Psl.
1. ĮVADAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. RYŠIO SU INTERNETU GALIMYBIŲ APŽVALGA . . . . . . . . . . . . . .
3. PRISIJUNGIMAS PRIE INTERNETO NAUDOJANT TV TINKLUS
3.1. Internetas per kabelinės ir kabelinės-eterinės TV sistemas . . . . . . .

3.1.1. Techninė įranga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1.1. Kabelinės TV tinklo su duomenų perdavimu struktūra . . . . . . . .

3.1.1. Kabelinės-eterinės TV tinklo su duomenų perdavimu struktūra . .
3.3. Internetas per palydovinės TV sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. IŠVADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3
5
5
5
10
12
18
22
23

1. ĮVADAS

Didėjant informacijos mainų poreikiui, didėja poreikis ir tos informacijos gavimo galimybėms. Iki šiol daugumą informacijos gaudavome per spaudą (laikraščiai, žurnalai, dokumentai ir pan.), radiją bei televiziją. Šiais laikais beveik visą informaciją galima rasti Interneto puslapiuose. Akivaizdu, kad spparčiai didėja gaunamos informacijos kiekiai, o nuo to priklauso ir duomenų perdavimo greitis. Turima omenyje, kad kuo greičiau gauname informaciją tuo ji mums atrodo naudingesnė. Tačiau didėjant informacijos kiekiui, greitis sąlyginai mažėja.

Norint turėti priėjimą prie pasaulinio tinklo, kažkokiu būdu prie jo reikia prisijungti. Tai gali būti tiesioginis ryšys panaudojant kabelius, taip pat dabar paplitęs prisijungimas per telefono linijas. Tačiau telefono linijos neužtikrina labai gero ryšio su Internetu, žinoma, jei informacijos kiekiai nėra dideli, to visiškai pakanka. Tačiau visi norime, kaad informacija kompiuterio ekrane, davus tam tikrą užklausą, atsirastų akimirksniu. Norint pasiekti labai didelius informacijos perdavimo greičius geriausia išeitis būtų naudoti optinius ryšio tinklus. Tačiau čia susiduriame su keletu problemų. Viena iš pačių pagrindinių problemų, tai labai didelė tokio tinklo įr

rengimo kaina. Taip pat tiesti kabelius dideliuose miestuose sudėtinga ir, kaip minėta, per brangu. Optinis tinklas gali būti gerai panaudojamas tik ryšiui su tolimais taškais. Todėl yra ieškoma ir kitų būdų kaip suteikti Interneto ryšį kiekvienam norinčiam. Tiesti naujas ryšių linijas taip pat yra sudėtinga, kadangi tokiu atveju reiktų pašalinti senąsias, o tai nėra taip paprasta. Dėl pastarosios priežasties yra galvojama, kaip efektyviau pritaikyti senąsias ryšio linijas prie dabartinių vartotojų poreikių, bei kaip tomis ryšio linijomis suteikti priėjimą prie Interneto. Turima omenyje, kad senosios ryšio sistemos tai ne tik telefoninės ar specialiai Internetui skirtos linijos, bet ir iki šiol tokiems poreikiams nepritaikytos linijos.

2. RYŠIO SU INTERNETU GALIMYBIŲ APŽVALGA

Kaip jau buvo minėta, siekiant kuo daugiau praplėsti galimybes susijungti su pasauliniu kompiuterių tinklu, Innterneto paslaugų tiekėjai ieško įvairiausių būdų kaip tai padaryti. Paprasčiausia ryšio su Internetu bendroji struktūrinė schema parodyta 2.1 pav.
Pats internetas yra labai sudėtinga struktūra, kurios viena iš pagrindinių dalių galima būtų laikyti Interneto paslaugų tiekėją, kuris savo ruožtu susijungia su kitais Interneto tiekėjais. Tokiu būdu ir susidaro vienas bendras tinklas, kuriame Interneto tiekėjai išsidėstę visame pasaulyje. Kaip pavyzdį galima paminėti Lietuvos Mokslo ir Studijų kompiuterių tinklą – LITNET. “1995 metų spalio mėnesį LITNET Valdymo centre (Kauno technologijos universitetas, skaičiavimo centras) įrengtas tarptautinis duomenų pe

erdavimo kanalas Kaunas – Stokholmas naudojant “Swedish Space Corporation” ryšį per palydovą TeleX. LITNET apima penkis didžiuosius Lietuvos miestus: Vilnių, Kauną, Klaipėdą, Šiaulius ir Panevėžį. LITNET paslaugomis naudojasi visos aukštosios mokyklos, visi mokslo tyrimo institutai, didžiosios bibliotekos, dalis koledžų, aukštesniųjų mokyklų ir medicinos įstaigų, gimnazijos, vidurinės mokyklos, mokslo centrai.” [1]. Taigi matom, kad šis tinklas apima didžiausius Lietuvos miestus, o jo centras yra Kaunas. Kiekviename mieste yra keletas mokslo įstaigų ar organizacijų naudojančių šį tinklą, tokiu būdu vėl tinklas šakojasi. Galiausiai galima pasakyti tai, kad tinklo struktūra yra “žvaigždės” tipo, ir pavyzdžiui nutrūkus ryšiui su pagrindiniu LITNET mazgu Kaune visi vartotojai kurie naudojasi šio tinklo paslaugomis prarastų galimybę naudotis pasauliniu tinklu. LITNET išėjimui į pasaulinius tinklus turi ne vienintelį palydovinį, o taip pat naudoja ir kitas linijas (pavyzdžiui “Telekomo” linijas). Tokiu būdu praradus ryšį su vienu užsienio Interneto tiekėjų, Internetas gali būti pasiekiamas per kitus. Plačiau reikia pakalbėti apie paprastų vartotojų galimybes prisijungti prie Interneto paslaugų tiekėjų.
Paprasčiausia prisijungimo prie Interneto galimybė – per telefono liniją panaudojant vartiklius (modemus). Dideliuose miestuose specialiai įrengiami kompiuteriniai tinklai, tai apsimoka, nes yra didelis gyventojų tankis. Kiek sudėtingiau su tokio tinklo įrengimu atokiau nuo didmiesčių esantiems vartotojams, ypatingai, kai tokių vartotojų skaičius mažas. Tada paprasčiausiai neapsimoka tiesti kabelius į tas vi
ietoves. Tokiais atvejais galima naudoti radijo prieigas. Taip pat šiuolaikinė įranga prisijungimui prie interneto leidžia panaudoti ir televizijos (TV) tinklus. Pirmiausiai tai kabelinė TV, kadangi ji turi ryšį su kiekvienu iš savo abonentų per kabelius. Tačiau čia yra ir trūkumų, nes kabelinė TV diegiama dažniausiai tik tankiai apgyvendintuose miestuose ar mikrorajonuose. Kita perspektyva Internetui perduoti, naudoti kabelinės-eterinės TV sistemas tokias kaip MMDS (Multipoint Multichannel Distribution Service – daugiataškio daugiakanalio skirstymo paslauga), LMDS (Local Multipoint Distribution Service – vietinė daugiataškė skirstymo paslauga). Abi sistemos naudoja superaukštus dažnius. Šios sistemos suteikia galimybę kartu su televizijos programomis naudotis ir internetu netiesiant jokių kabelių. Pavyzdžiui, naudojant MMDS, jos paslaugomis galėtų naudotis vartotojai nutolę nuo siuntimo antenos iki 50 km. Tačiau dažnai to nepakanka, nes kalnuotose ir miškingose vietovėse mikrobangų signalai negali sklisti užlinkdami, dėl ko atsiras “šešėlinės” zonos kur ryšys bus neįmanomas. Ir pagaliau dar viena televizijos sistema kuri gali būti panaudota Interneto ryšiui praplėsti – tai palydovinė TV. Ši sistema turi viena didžiausių privalumų, tai, kad ji gali būti prieinama bet kurioje pasaulio vietoje. Tokiu atveju turi būti atitinkamas palydovų tinklas aprėpiantis visą Žemės rutulį. Pastaruoju metu palydovai naudojami televizijos programų retransliavimui apima tik tam tikrą Žemės rutulio sitį (dažniausiai keletą šalių). Tolimesniuose skyriuose aptarsime Interneto perdavimą pe
er kiekvieną iš šių TV sistemų.

3. PRISIJUNGIMAS PRIE INTERNETO NAUDOJANT TV TINKLUS

Kaip jau buvo minėta, Interneto paslaugos gali būti teikiamos ir per įvairias TV sistemas. Šiame skyriuje plačiau aptarsime atskirų TV sistemų panaudojimo galimybes ir technines priemones Interneto paslaugų tiekimui.

3.1. Internetas per kabelinės ir kabelinės-eterinės TV sistemas

Šiame skyrelyje panagrinėsime kokia yra reikalinga tinklo įranga norint per kabelinės ar kabelinės-eterinės TV tinklus teikti interneto paslaugas. Taip pat sudarysime, panaudojant aptartą techninę įrangą, tinklo struktūrines schemas įvairiems atvejams, bei trumpai apžvelgsime kiekvienos iš tų schemų privalumus ir trūkumus.

3.1.1. Techninė įranga

Kaip jau buvo minėta, kabelinės TV tinklas pilnai gali būti panaudotas prisijungimui prie Interneto. Žinoma tam reikia specialios techninės įrangos tiek paslaugos tiekėjui, šiuo atveju kabelinės TV centro, tiek ir abonentui. Aptarsime amerikiečių firmos HUGHES ELECTRONICS gaminančios kabelinės TV sistemas CableServe techninę įrangą. Tai programinių ir aparatinių priemonių sistema leidžianti kabelinės, ar kabelinės-eterinės (MMDS) TV abonentams naudotis greitaeigiu Internetu, duomenų perdavimu bei telefoniniais pokalbiais. Tai taip pat suteikia galimybes sudaryti ir interaktyviąją televiziją.
CableServe duomenų perdavimo kabelinės TV tinklais sistema CS2500 veikia pagal DVB/DAVIC standartą. Šis standartas aprašo dvipusį duomenų perdavimą kabelinės TV tinklais. Paprasčiau tariant, DVB/DAVIC standartas naudoja labiausiai paplitusį paketinio duomenų perdavimo standartą TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) duomenų perdavimui ir DVB-C standartą, skaitmeniniam TV programų perdavimui.
CS2500 sistema panaudodama TCP/IP standartą leidžia sudaryti ryšį tarp abonentų kompiuterių ir centrinio kompiuterio (serverio) ir/arba tarp abonentų kompiuterių. Ši sistema fiziniam kompiuterių ryšiui panaudoja benraašius, hibridinius ar bevielius kabelinės TV tinklus. Paslaugas kurias gali teikti kabelinės TV tiekėjas įdiegęs šią sistemą, pateiksime 3.1 lentelėje. Pastebėtina, kad kai kurioms paslaugoms reikalinga papildoma programinė įranga.

3.1 lentelė. CS2500 sistemoje galimų paslaugų sąrašas
Paslauga Aprašymas Papildoma programinė įranga
Naudojimasis Internetu Galimybė naudotis pasauliniu tinklu (WWW puslapiai, elektroninis paštas ir kt.) –
Ryšys IP – IP Ryšys tarp dviejų vartotojų kompiuterių –
Vietinės IP paslaugos Suadymas elektroninių parduotuvių, banko paslaugų, pagalbinės sistemos –
Kitų duomenų perdavimo protokolų palaikymas Kitų protokolų neatitinkančių IP protokolo palaikymas, pavyzdžiui apjungimas dviejų banko filialų, kai naudojamas labiau apsaugotas protokolas. +
Multimedija Galimybė keistis vaizdo ir garso duomenimis, naudojant atitinkamą programinę įrangą +
Abonentinių WWW serverių kūrimas Bet kuris tinklo vartotojas turintis pastovų IP adresą gali sukurti WWW puslapį ir jį patalpinti į centrinį kompiuterį arba savo kompiuterį –
Vietinių tinklų kūrimas (LAN) Kelių vartotojų kompiuteriai gali būti apjungiami į virtualų tinklą kuris irgi naudoja IP protokolą +
IP telefonija Esant specialiai programinei įrangai kabelinės TV centre ir specialiai techninei įrangai pas vartotojus galima sudaryti galimybę naudotis telefoniniu ryšiu –

3.1 lentelėje pateiktos paslaugos gali būti papildomos įvairiomis kitomis, tai priklauso nuo kabelinės TV kompiuterių administratorių. CS2500 sistema lengvai plečiama, pradedant nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančiu vartotojų. Tai žymiai patogiau nei naudotis telefono linijomis.
CS2500 sistemos techniniai duomenys:
• dvikryptis duomenų perdavimas pagal DVB/DAVIC standartą;
• tiesioginis duomenų srautas patalpinamas vieno televizinio kanalo užimamoje dažnių juostoje (6 arba 8 MHz). Naudojamos moduliacijos: QPSK, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM arba 256-QAM (nustato paslaugų tiekėjas). Papildomai naudojamas triukšmui atsparus kodavimas Rido-Solomono kodu. Maksimalus duomenų perdavimo greitis 56Mbit/s (kai naudojama 256-QAM moduliacija);
• grįžtamieji duomenų srautai patalpinami dažnių juostoje 200kHz, 1MHz, 2MHz (nustato paslaugų tiekėjas). Naudojama QPSK moduliacija ir Rido-Solomono kodavimas. Šių duomenų srauto didžiausias perdavimo greitis 3Mbit/s.
Duomenų perdavimo kebelinės TV tinklais greičiai pateikti 3.2 lentelėje. Simbolių perdavimo greitis – simbolių skaičius per laiko vienetą. Tiesioginio duomenų srauto perdavimo greitis priklauso nuo moduliacijos tipo. Tai būtina norint išlaikyti pastovią duomenų kadrų struktūrą – po 3 ms. Transportinio duomenų srauto greitis – bendras bitų perdavimo greitis, įvertinant ir Rido-Solomono kodavimo pagalbinius bitus. Naudingų duomenų greitis – naudingos informacijos perdavimo greitis. Grįžtamojo duomenų srauto perdavimo greičiai charakterizuoja didžiausią kanalo pralaidumą. Tačiau verta pastebėti, kad grįžtamuoju kanalu naudojasi daug vartotojų, o duomenų perdavimas valdomas pagal MAC protokolą, todėl realus duomenų perdavimas grįžtamajame kanale priklausys nuo vienu metu prisijungusių vartotojų.

3.2 lentelė. Duomenų perdavimo kebelinės TV tinklais greičiai
Moduliacija Simbolių perdavimo greitis, Mbod Transportinio duomenų srauto greitis, Mbit/s Naudingų duomenų greitis, Mbit/s
Tiesioginiam duomenų srautui
4-QAM (QPSK) 6,800 13,600 11,008
16-QAM 6,936 27,744 22,452
32-QAM 6,528 34,000 27,516
64-QAM 6,800 40,800 30,019
128-QAM 6,582 45,696 36,691
256-QAM 6,936 55,488 44,906
Grįžtamajam duomenų srautui
4-QAM (QPSK) 1,54 3,08 2,57
16-QAM 1,54 6,18 5,14

Bendroji kabelinio tinklo struktūra parodyta 3.1 pav. Tokio tipo tinkluose panaudojami kabeliniai modemai.
3.1 pav. pavaizduotos struktūros pagrindiniai elementai – kabeliniai modemai, tinklo suderinimo įrenginys (TSĮ), maršrutizatorius (angl. Router), duomenų saugyklos ir duomenų srauto valdymo įrenginiai.
Kabeliniai modemai, siūlomi firmos CableServe, gali būti kelių tipų: vidiniai (CS2510), išoriniai (CS2511) ir išoriniai su tinklo koncentratoriumi (angl. Hub) (CS2512). Pirmojo tipo kabeliniai modemai yra įstatomi į kompiuterio laisvą PCI tipo jungtį. Tokie modemai gali būti naudojami ir atskirų vartotojų, tačiau labiau rekomenduotina įmonės tinklams, įstatant modemą į centrinį kompiuterį. Išorinis kabelinis modemas CS2511 skirtas grynai individualiam vartotojui. Tai pilnas gaminys su sumontuotu maitinimo bloku ir tinklo plokšte skirta 10 Base-T Ethernet tinklui. Toks modemas su kompiuteriu sujungiamas per kompiuteryje esančią atitinkamą tinklo plokštę. Trečiojo tipo kabeliniai modemai CS2512 naudojami kai yra keletas kompiuterių, kurie turi būti prijungti prie Interneto, o pagrindinio kompiuterio nereikia. Šie modemai gali prijungti 8 vartotojus, t. y. turi atitinkamą skaičių jungčių, prie kurių ir prijungiami vartotojų kompiuteriai. Kaip išoriškai atrodo minėti modemai parodyta 3.2 pav. Kabelinis modemas užtikrina tiesioginio duomenų srauto priėmimą, jo demoduliaciją ir dekodavimą, taip pat atlieka grįžtamųjų duomenų srauto kodavimą, moduliaciją ir perdavimą grįžtamuoju kanalu. Tinkluose be tiesioginio grįžtamojo ryšio papildomai reikalingi telefoniniai modemai, kurie užtikrina grįžtamąjį ryšį per įprastines telefono linijas.
Vienas svarbiausių tinklo elementų yra tinklo suderinimo įrenginys (TSĮ). Toks įrenginys pavaizduotas 3.3 pav. TSĮ formuoja tiesioginį duomenų srautą, kuris toliau apjungiamas su televiziniais signalais iš pagrindinės KTV stoties, ir jį perduoda į kabelinį tinklą. TSĮ taip pat apdoroja grįžtančiuosius duomenų srautus, o taip pat atlieka viso tinklo ir centrinės stoties įrangos suderinimą. Firma CableServe gamina įvairių tipų TSĮ, pavyzdžiui:
• CS2501 – grįžtamasis ryšys per telefoninę liniją;
• CS2504 – 4 grįžtamieji duomenų srautai išskirti dažnių ašyje;
• CS2505 – 8 grįžtamieji duomenų srautai išskirti dažnių ašyje.
Tai modulinės konstrukcijos įrenginys. Svarbiausias modulis – MAC procesorius, kuris valdo duomenų maršrutizavimą. Kiti blokai: maitinimo šaltinis, tiesioginio duomenų srauto moduliatorius, keturių (arba aštuonių) grįžtamųjų srautų demoduliatorius, taip pat modulis palaikantis 100 Mbit/s Ethernet palaikantis ryšį su kita centro įranga. Tai nėra galutinė TSĮ sudėtis, gali būti įstatyta ir daugiau papildomų modulių. Tai gali būti diskasukis, kuris naudojamas pakeisti programą MAC procesoriuje, papildomas modulis apdoroti daugiau grįžtamųjų duomenų srautų, o taip pat modulių, suderinančių TSĮ su įvairia centro įranga.
Kiekvienas TSĮ vienu metu gali aptarnauti iki 8192 vartotojų, negana to, TSĮ skaičius tinkle neribojamas. Vienas TSĮ formuoja vieną tiesioginį duomenų srautą, kuris gali būti toliau perduodamas viena ar keliomis optinėmis skaidulomis. Gali būti ir taip, kad visų TSĮ suformuoti duomenų srautai bus perduodami viena skaidula panaudojant skirtingus nešančiuosius virpesius. Kiekvienas TSĮ gali priimti ir apdoroti nuo 1 iki 8 grįžtamųjų duomenų srautų.
Dar vienas tinklo elementas – maršrutizatorius. Tai įrenginys užtikrinantis greitą TSĮ sujungimą su išoriniais centriniais kompiuteriais (tinklo administravimas, Internetas, vietinėmis duomenų saugyklomis ir pan.). Pavyzdžiui, firma Huges Network Systems gamina maršrutizatorius IRX5000 (3.4 pav.). Tai įrenginys galintis vienu metu užtikrinti sujungimą su Internetu net 64 TSĮ. Maršrutizatorius turi Internetinės klasės lentelę, kurioje yra šimtai tūkstančių maršrutų. Maršrutizavimo be atminties technologija kiekvienam įeinančiam paketui maršrutą nustato iš karto pagal visą lentelę.
Duomenų srauto valdymas – tai programinių ir aparatinių priemonių visuma užtikrinanti duomenų kontrolę tinkle. Valdymas gali būti centralizuotas, kai valdymas vyksta iš vieno pagrindinio kompiuterio, arba decentralizuotas, kai valdymas atliekamas keliose vietose, priklausomai nuo kabelinio tinklo dydžio.
Kol abonentų nėra daug, daugelį įrenginių galima pakeisti vienu centriniu kompiuteriu su Ethernet 100 Base-T tinklo plokšte ir bet kokia operacine sistema (Windows, Unix, Linux). Tokiais tinklo elementais gali būti maršrutizatorius, prisijungimo prie interneto šliuzas (angl. Gateway), duomenų srauto valdymas. Tuo atveju svarbiausia yra turėti greitą ryšį su Internetu. Tokį ryšį pakankamai gerai užtikrina palydovinio asimetrinio (su grįžtamuoju kanalu per kitus tinklus) ryšio technologijos, tokios kaip DirectPC (Europa), ZakNet (Azija), HeliosNet (Rusija) ir kt. Tai žinoma šiek tiek apriboja duomenų greitį grįžtamuoju kanalu, tačiau bendru atveju, tas duomenų kiekis yra mažesnis už duomenų kiekį tiesioginiame kanale.
Kabelinių modemų sistema CableServe yra paprasta ir praktiškai gali būti panaudota bet kokio tipo, tiek benrašiuose, tiek hibridiniuose, tiek ir eterinio ryšio (MMDS) kabelinės TV tinkluose. Pradedant teikti Interneto paslaugas per kabelinės TV tinklus, pirmiausiai galima naudoti vienpusio ryšio sistemą. Toliau, didėjant abonentų, kurie naudojasi interneto paslaugomis, skaičiui palaipsniui galima pereiti ir prie sudėtingesnės struktūros tinklų.

3.1.2. Kabelinės TV tinklo su duomenų perdavimu struktūra

Kabelinio TV tinklo su grįžtamuoju ryšiu per įprastinio laidinio telefono paslaugų tiekėją struktūra pavaizduota 3.5 pav. Pagrindinėje kabelinės TV (KTV) stotyje naudojamas tinklo suderinantis įrenginys CS2501 – be grįžtamųjų duomenų demoduliatorių. Tiesioginio duomenų srauto signalas, dažnių diapazone 114-860 MHz, paprasčiausiai prisumuojamas prie suformuoto televizinio signalo, kurį sudaro retransliuojamų TV programų visuma. Kiekvienas vartotojas turi įsigyti kabelinį modemą CS2510 arba CS2511 ir įprastinį telefoninį modemą. Jei tiesioginio duomenų srauto signalo kokybė nėra pakankamai gera, galima padidinti tiesioginio kanalo atsparumą trukdžiams panaudojant mažesnio informatyvumo moduliacijas, tokias kaip 64-QAM, 32-QAM, 16-QAM ar net QPSK(4-QAM). Tik pradėjus diegti tokias

paslaugas nedidelis duomenų perdavimo greitis tiesioginiu kanalu nesukels didelių nepatogumų, kadangi dar bus nedidelis vartotojų skaičius.
Kabelinio TV tinklo su grįžtamuoju kanalu struktūra pavaizduota 3.6 pav. Didėjant vartotojų skaičiui tinklo operatorius po truputį gali tobulinti patį tinklą, t. y. suteikti grįžtamąjį kanalą tuo pačiu kabeliu. Iš pradžių šie pakeitimai gali būti atliekami tik atskirose kabelinės TV tinklo dalyse. Norint sudaryti grįžtamąjį kanalą, reikia įstatyti papildomą modulį į TSĮ – grįžtamųjų duomenų demoduliatorius. Jų skaičius priklauso nuo tinklo dydžio. 3.6 pav. pavaizduotas tinklas pilnai gali palaikyti ryšį tiek su abonentais turinčiais grįžtamąjį ryšį per įprastines telefono linijas, tiek per atgalinį kanalą.
Pakankamai toli esantiems abonentams kabelinės TV operatoriai šiais laikais vis labiau naudoja optinio ryšio linijas. Ne išimtis ir per tokias linijas teikti Interneto ryšį. Tokio hibridinio kabelinės TV tinklo struktūra pavaizduota 3.7 pav. Kaip ir pirmaisiais dviem atvejais tiesioginio duomenų srauto signalai prisumuojami prie suformuoto televizinio signalo, po to elektrinis signalas keičiamas optiniu ir perduodamas į atitinkamus kabelinės TV mazgus. Atitinkamai priimtas optinis signalas yra vėl atstatomas į elektrinį ir iki vartotojų toliau perduodamas įprastais bendraašiais kabeliais, nes taip yra žymiai pigiau. Kadangi atgalinio kanalo duomenų srauto perdavimo greitis yra mažesnis, todėl grįžtamasis ryšys iš atskirų optinio tinklo segmentų gali būti sudaromas naudojant atskiras skaidulas. Pagrindinėje stotyje grįžtamųjų duomenų signalai vėl atstatomi iš optinių į elektrinius, dalis jų tarpusavyje susumuojami, ir patenka į demoduliatorius. Akivaizdu, kad duomenų perdavimo greičiai hibridiniuose tinkluose yra didesni, kadangi dėl mažesnio trukdžių poveikio galima naudoti informatyvesnę signalų moduliaciją.

3.1.3. Kabelinės-eterinės TV tinklo su duomenų perdavimu struktūra

Kaip jau buvo minėta anksčiau, dideliais atstumais ir kai nedidelis vartotojų skaičius teritorijoje, galima naudoti ir kabelinę-eterinę TV sistemą (MMDS). Tokios kablinės TV sistemos su grįžtamuoju ryšiu per įprastines telefono linijas pavaizduota 3.8 pav. Kaip matome, ji analogiška anksčiau aptartai sistemai, tik čia naudojami ne kabeliai o mikrobangos perduodamos oru. Suformuotas tiesioginio duomenų srauto signalas kaip ir anksčiau yra prisumuojamas prie televizinio signalo ir toliau patenka į MMDS siųstuvą. Naudojant kanalinius siųstuvus yra gaminami tam tikros modifikacijos TSĮ. Jie turi papildomą tarpinio dažnio išėjima (36,15-43,75 MHz). Tokiais atvejais tiesioginio duomenų srauto signalai iš TSĮ patenka į siųstuvo tarpinio dažnio įėjimą.

Kaip ir kabelinės TV tinklams galima sudaryti atgalinį kanalą tuo pačiu kabeliu, taip ir MMDS tinklams galima sudaryti atgalinį kanalą eteriu. Tokio MMDS tinklo struktūra pavaizduota 3.9 pav. Tiesioginis duomenų srautas iki vartotojų perduodamas kaip ir vienkrypčiame tinkle, atgalinio ryšio kanalas reikalauja papildomų įrenginių abonento pusėje. Tai priėmimo-siuntimo antena ir MMDS imtuvas-siųstuvas (transiveris). MMDS antena – tai įrenginys, susidedantis iš žeminančio dažnių keitiklio tiesioginiam kanalui ir aukštinančiojo dažnių keitiklio atgaliniam kanalui. Abu dažnių keitikliai tarpusavyje išskirti filtrais įėjime ir išėjime. MMDS imtuvas-siųstuvas yra atskiras įrenginys turintis dvi jungtis – prie vienos jungties prijungiama antena, prie kitos – prijungiamas abonentinis kabelis ar kabelinis tinklas. Iš imtuvo-siųstuvo į kabelinį tinklą patenka signalas perkeltas iš MMDS dažnių ruožo (2500-2868 MHz) į metrinių bangų (MB) arba decimetrinių bangų (DMB) dažnių ruožą (222-408 MHz). Iš tinklo į imtuvą-siųstuvą patenka grįžtamojo ryšio signalas, kuris perkeliamas į MDS (2,1 GHz) arba WCS (2,3 GHz) dažnių ruožą. Pastarasis keitimas yra pigesnis, nes tokiu atveju tiek signalų dažnio sumažinimui tiek padidinimui yra naudojamas vienas ir tas pats heterodinas (2278 MHz). Žinoma, yra gaminami imtuvai-siųstuvai kurie atgaliniam kanalui naudoja tą patį MMDS dažnių ruožą. Tačiau tokie įrenginiai yra pusantro ar net du kartus brangesni už įrenginius naudojančius MDS ir WCS dažnių ruožus. Nuolatinę maitinimo įtampą (16-24 V) dažnių keitiklis gauna per imtuvą-siųstuvą. Yra gaminami ir imtuvai-siųstuvai vienos konstrukcijos su MMDS antena, dažniausiai planariniai. Tokia nedaloma konstrukcija yra patogi individualiam priėmimui – vartotojo kabelinis modemas ir televizorius prie tokios antenos-imtuvo-siųstuvo prijungiami per maitinimo įvorę. Pagrindinėje KTV stotyje taip pat reikalingi papildomi įranginiai – priėmimo antena ir QPSK imtuvo. QPSK imtuvas keičia atgaliniu ryšio kanalu priimto signalo dažnių ruožą iš MDS arba WCS į įprastinį kabelinio tinklo atgalinio kanalo dažnių ruožą, bei jį sustiprina iki reikiamo lygio. Gautasis signalas toliau perduodamas į TSĮ.
Taigi apibendrinant galima pasakyti, kad kabelinės TV tinklais galima perduoti įvairią informaciją – televizijos bei radijo programas, telefoninius pokalbius, Internetą ir kt. Žinoma, kabelinės TV tinklo pertvarkymas pareikalaus iš operatoriaus nemažai investicijų, tačiau nenustačius aukštų kainų (norint turėti kuo daugiau abonentų), investicijos gali pakankamai greitai atsipirkti. Kita problema iškyla norint teikti pakankamai greitą Interneto ryšį, tačiau toks ryšys neįmanomas be kažkokios greito ryšio prieigos prie interneto, t. y. reikia turėti pakankamai gerą ryšį išeinant už kabelinės TV tinklo ribų. Viena tokių alternatyvų yra naudoti palydovinį ryšį. Kitame skyrelyje būtent ir kalbėsime apie duomenų perdavimą per palydovus skirtus retransliuoti TV programas.

3.2. Internetas per palydovinės TV sistemas

Dauguma vartotojų kurie naudojasi palydovine TV žino, kad programų skaičius yra žymiai didesnis už programų skaičių kurį teikia vietinės TV kompanijos ar kabelinės TV operatoriai. Taigi buvo sugalvota kaip galima perduoti Internetą ir per palydovinę TV. Tačiau tokios sistemos nėra labai paplitusios, kadangi ryšys per palydovą yra vienkryptis, o atgalinis kanalas realizuojamas per įprastines telefono linijas. Akivaizdu, kad šiuo atveju vartotojui tenka mokėti ir už grįžtamąjį kanalą ir už ryšį iš palydovo. Visgi šio tipo sistemos puikiai pasiteisina tokiose vietovėse, kur labai mažas gyventojų tankis, ypatingai kalnuotose vietovėse. Kaip žinom palydovai gali padengti tam tikrą, vienos šalies ar net kelių šalių, teritoriją.
Labiausiai dabar paplitusi DirecPC duomenų perdavimo per palydovą sistema. Ši sistema užtikrina vienpusį duomenų perdavimą iki 400 kbps. Tai žinoma keliskart greičiau nei per standartines telefono linijas. Tai pasiteisina, nes duomenų srauto užklausoms ir duomenų srauto priėmimui santykis svyruoja nuo 1:20 iki 1:5. Vartotojas siunčia užklausas per įprastinį telefoninį modemą į artimiausią Interneto paslaugų tiekėją (IPS). IPS su internetu dažniausiai būna sujungtas labai sparčiu ryšiu. Toliau užklausa patenka į DirecPC sistemos operacinį centrą, iš kurio pagal atitinkamą užklausą gauti duomenys, per palydovą grįžta vartotojui. DirecPC sistemos veikimą iliustruoja 3.10 pav.
Vienas palydovinis kanalas vienu metu yra naudojamas duomenų perdavimui daugeliui vartotojų. Pačio palydovinio kanalo pralaidumas gali siekti iki 40 Mbit/s. Daugeliui vartotojų apie 90% internete praleidžiamo laiko sudaro pauzės (peržiūrėjimas ir apdorojimas gautos informacijos), ir tik 10% viso to laiko sudaro duomenų kaita (užklausų siuntimas ir duomenų priėmimas). Įvertinant šias aplinkybes, palydovinis grįžtamasis kanalas užtikrina 300 Kbit/s duomenų perdavimo greitį tūkstančiui ir daugiau vienu metu prisijungusių vartotojų. Reikia susitarti, kad toks duomenų perdavimo greitis yra tik palydovinėje prieigoje, o ne bendras duomenų gavimo greitis. To negali užtikrinti bet kuri sistema, nes vartotojo reikalaujami duomenys gali būti bet kuriame pasaulio taške, o ryšys su tuos duomenimis turinčiu kompiuteriu gali susidėti iš įvairių ryšio linijų. Akivaizdu, kad pastaruoju atveju greitį nulems lėčiausia ryšio linija, o taip pat bendras linijų poveikis.
DirecPC daugiau orientuotas į individualius vartotojus. Internetas per DirecPC sistemą yra naudojamas daugelyje palydovų, pavyzdžiui ASTRA-NET (19,3 rytų ilgumos), HotBird 3 (13 rytų ilgumos). Taip pat yra įmanomas ir dvipusis ryšys panaudojant DirecPC sistemą, tačiau tai yra pakankamai brangu ir plačiau apie tai nekalbėsime.
Geresnis variantas kai palydovinį ryšį naudoja interneto paslaugų tiekėjas. Pavyzdžiui, NetSat Access Plus sistema firmos “NetSat Express”, kuri naudojama prisijungti prie. Ši firma teikia paslaugas daugiau nei 25 šalyse visame pasaulyje (Europa, Afrika, Vidurinių Rytų, Lotynų Amerikoje ir Azijoje). NetSat Access Plus sistema gali būti naudojama įvairiai. Simetrinis Interneto ryšys, kuriam naudojamas išskirtinis ryšio kanalas (3.11 pav., a) ir leidžiamas duomenų srauto greitis į abi puses yra vienodas. Toks sprendimas geras tuo, kad interneto paslaugų tiekėjui nereikia naudotis antžeminėmis ryšio linijomis, kurios dažnai būna perkrautos didelio duomenų srauto. Be to, duomenų perdavimo greitis gali būti nuo 64 Kbps iki 45 Mbps. Galimas ir kitas variantas – asimetrinis Interneto ryšys (3.11 pav., b). Šis variantas turi apribotą grįžtamojo kanalo duomenų perdavimo greitį, o tai sumažina paslaugų kainas.
Vienas ekonomiškiausių atvejų yra palydovinio ryšio naudojimas su grįžtamuoju kanalu per kitas ryšio linijas (3.12 pav.). Šiuo atveju sutaupoma papildomų lėšų, nes Interneto paslaugų tiekėjui nereikalinga siuntimo įranga. Tačiau papildomai tokiems hibridiniams tinklams reikia įrengti duomenų maršrutizavimą.
Dar vienas galimas NetSat Access Plus sistemos panaudojimo atvejis, kai duomenis priima keli vartotojai, o grįžtamasis ryšys realizuojamas per Interneto paslaugų tiekėją. Vartotojai su IPT sujungti antžeminėmis ryšio sistemomis (3.13 pav.).
Tokio paskirstyto naudojimo sistemose ypatingai sumažėja vidinių duomenų srautų dydis, kadangi, kaip jau ne kartą minėta, duomenų kiekis naudojamas užklausoms visada būna mažesnis už priimamų duomenų kiekį.
Taigi, baigiant trumpą apžvalgą apie duomenų perdavimą per palydovus, galima pasakyti, kad tokias sistemas dažniausiai naudoja interneto paslaugų tiekėjai. Taip yra todėl, kad nedidelėms įmonėms ar firmoms toks ryšys yra per brangus. Taip pat dauguma IPT naudoja ne vieną ryšio kanalą. Pavyzdžiui, Lietuvoje Omnitel naudoja 2048 + 4096 kbps optinio ryšio kanalas į Švediją, 4096 kbps optinio ryšio kanalas per Latviją, 1024 kbps palydovinio ryšio kanalas į Kanadą, 512 kbps palydovinio ryšio kanalas į JAV, 1536 kbps palydovinio ryšio kanalas į Vokietiją. Panašiai daro ir kitos firmos.
Tačiau nepaisant kainos, yra firmų kurios diegia palydovinio ryšio sistemas ir individualiems vartotojams. Pavyzdžiui [12], Interneto ryšio paslaugas teikianti italų kompanija “Tiscali” Vokietijoje pradėjo bandomąją trijų mėnesių programą, kurios metu bus testuojamos dvikrypčio plačiajuosčio interneto ryšio per palydovą paslaugos. Jos pagrįstos Izraelio firmos “Gilat Satellite Networks” sukurta technologija, kurią “Tiscali” planuoja įdiegti visoje Europoje. “Tiscali” atstovė pranešė, kad Vokietijoje ši paslauga kainuos 65 eurus (apie 236 Lt) per mėnesį. Vartotojai taip pat turės sumokėti 300 eurų (1102 Lt) įrengimo mokestį ir dar 565 eurus (2076 Lt) už techninę ryšio su palydovu įrangą. Jeigu bandymai bus sėkmingi, Vokietijoje šios paslaugos bus pradėtos teikti iki šių metų pabaigos. Ar tokios pat paslaugos bus teikiamos ir Lietuvoje netolimoje ateityje sužinosim. Tačiau jei bus tokios kainos, tai tokios paslaugos nebus visiems prieinamos.

4. IŠVADOS

Taigi, iš trumpos apžvalgos matosi, kad siekiant suteikti kuo daugiau žmonių ryšį su pasauliniu tinklu yra išnaudojama vis daugiau galimybių. Viena iš geresnių perspektyvų būtų teikti interneto ryšį per pramoninį maitinimo tinklą, nes jis sujungia beveik visus šalies gyventojus. Tačiau maitinimo tinklo panaudojimas turi savas problemas ir nėra taip paprastai įsisavinamas kaip kabelinės ar palydovinės TV tinklai.

Tokių tinklų plėtrai Lietuvoje kol kas nėra sudarytos palankios sąlygos, tačiau jau daugumos didmiesčių kabelinės TV operatoriai ruošiasi tokių paslaugų diegimui. Ar tokie tinklai bus paklausūs priklausys nuo teikiamų paslaugų kainos. Be to dauguma didmiesčių gyventojų naudojasi kabelinių TV teikiamomis paslaugomis, tad kodėl nesinaudoti ir Interneto ryšiu jei tam nereikalingi atskiri ryšio kabeliai.

Informacijos šaltinių sąrašas

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. http://www.litnet.lt
http://www.satpro.ru
http://www.hns.com
http://www.hughespace.com
http://www.hughes.com
http://www.davic.org
http://www.dvb.org
http://www.netsatx.net
http://www.gs.ru/satinet/astra2.html
http://www.telesputnik.ru:8080/equipment/hotbird.html
http://www.direcpc.com/broadband/howtxt.html
http://omnitel.zinios.lt

Leave a Comment