Радиолинии прямой видимости

Наземные радиолинии "точка - точка" включают передающее устройство с антенной, удаленный на некотором расстоянии приемник с антенной и среду передачи (атмосферное пространство). Такая радиолиния является односторонней и обеспечивает передачу сигналов только в одну сторону. Для двусторонней передачи необходим такой же комплект аппаратуры, но приемное и передающее устройства меняются местами. Такой комплект называется радиостанцией. Работа передающего и приемного устройств обычно осуществляется на двух частотах - приемной и передающей (если смотреть с одной из точек размещения радиостанций) (Рис 1.).

Рис.1. Структура радиолинии прямой видимости

Если для работы выделена только одна частота, то она может использоваться поочередно каждой из сторон. Такой режим работы называется полудуплексным или поочередным. В радиолиниях для компьютерных сетей такой режим используется редко. Дуплексная радиолиния может быть "уплотнена", что означает, что в пределах ее полосы пропускания методом частотного, временного или кодового уплотнения могут быть созданы каналы. Их окончания находятся на оконечных устройствах радиостанций и отдаются удаленному потребителю с использованием других каналов связи. Скорость передачи в радиолиниях может находится в пределах от нескольких килобит/с до десятков и сотен мегабит/с.

Радиорелейные линии

Радиорелейная связь (РРС) осуществляется при помощи цепочки приёмо-передающих радиостанций, отстоящих друг от друга на расстоянии прямой видимости их антенн. Каждая такая станция принимает сигнал от соседней станции, усиливает его и передаёт дальше — следующей станции (рис. 2).

Рис.2. Типичный вид радиорелейной линии

Радиорелейную связь используют для многоканальной передачи телефонных, телеграфных и телевизионных сигналов на дециметровых (ДМ) и сантиметровых (СМ) волнах. Эти каналы могут эффективно использоваться в сетях ЭВМ. Диапазоны ДМ и СМ волн выбраны потому, что в них возможна одновременная работа большого числа радиопередатчиков с шириной спектра сигналов до нескольких десятков Мгц и низок уровень атмосферных и индустриальных помех радиоприёму.
Так как устойчивое распространение ДМ и СМ волн происходит только в пределах прямой видимости, то для связи на больших расстояниях необходимо сооружать значительное количество ретрансляционных станций. Для того чтобы расстояние между станциями было как можно больше, их антенны устанавливают на мачтах или башнях высотой 70—100 м, по возможности — на возвышенных местах. На равнинной местности расстояние между станциями обычно составляет 40—50 км. Обычно на станциях устанавливают несколько комплектов приёмо-передающей аппаратуры, размещаемых в общем техническом здании и использующих общие источники электропитания, опоры антенн и сами антенны. Т. о., на линии создаётся несколько т. н. стволов связи и увеличивается её пропускная способность. Для одновременной передачи сигналов по многим телефонным каналам в линиях радиорелейной связи также применяют частотное и временное разделение каналов. Частотное разделение каналов обеспечивает большее по сравнению с временным разделением число каналов в одном стволе, однако при временном разделении аппаратура проще и компактнее.
РРС разделяют на линии большой ёмкости — магистральные, средней ёмкости — зоновые, малоканальные — для связи на ж.-д. транспорте, газопроводах, нефтепроводах, линиях электропередачи и т.п., а также малоканальные линии с подвижными станциями, используемые в военных целях. Первая линия РРС с 5 телефонными каналами сооружена в США между Нью-Йорком и Филадельфией в 1935. Благодаря успехам, достигнутым в области сверхвысоких частот техники, начиная с 50-х гг. линии РРС стали сооружаться быстрыми темпами. К началу 70-х гг. во всех развитых странах создана густая сеть линий РРС с несколькими тысячами телефонных каналов в каждой линии. В СССР к середине 70-х гг. разработан комплекс унифицированной аппаратуры для линий РРС протяжённостью до 10 000 км, обеспечивающий создание на линии до 8 стволов, каждый ёмкостью 1800 телефонных каналов.

Спутниковые радиолинии

Для организации спутниковой радиолинии необходимы две земные станции и спутник, обращающийся на орбите вокруг Земли. Комплекс Земных станций, один или несколько спутников, обращающихся на околоземной орбите, и систему управления ими называют системой спутниковой связи (ССС). Принципиально возможны два пути организации связи с использованием искусственных спутников Земли (ИСЗ):

· пассивного типа, имеющих большую отражающую поверхность для падающих радиоволн,

· активного типа, имеющих на борту приемопередатчики соответствующего диапазона волн, приемопередающие антенные устройства и устройства электропитания.

С системами первого типа эксперименты проводятся уже несколько десятков лет, но, несмотря на использование пассивных спутников различного типа, пока не удалось получить на Земле устойчивого отраженного сигнала, достаточного для создания надежной радиолинии. Системы второго типа обеспечивают устойчивый радиосигнал и ныне активно применяются для создания радиолиний дальней связи самого различного назначения, в том числе и для использования в компьютерных сетях. В сравнении с наземными линиями связи, организуемыми по кабельным линиям, спутниковая связь обладает такими преимуществами, как короткое время развертывания, возможность ее использования в труднодоступных районах, мобильность. При достаточном энергетическом потенциале радиолинии может быть организован канал с широкой полосой пропускания, а значит и с высокой скоростью передачи. К недостаткам спутниковых радиолиний следует отнести подверженность внешним помехам, возможность постановки прицельных преднамеренных помех, что важно для военных и других радиолиний, требующих высокой надежности, возможность перехвата информации, передаваемой по радиолинии, высокую стоимость эксплуатации. В ряде применений ограничительной является большая задержка сигнала, обусловленная большой длиной радиолинии земля - спутник - земля и обратно. Для ИСЗ с высокими орбитами она может достигать 0.3 с. при распространении сигнала в одном направлении, а с учетом обратного канала - до 0.6 с.