Цифровая связь Аляски

При слове Аляска у многих сразу возникает образ холодной и заснеженной пустыни. И пусть это не вполне соответствует действительности, но все же средняя температура зимой там составляет около -20°C, да и плотность населения чрезвычайно низка. В этом самом северном штате США есть только три относительно крупных города — Анкоридж, Фэрбенкс и Джуни, а большая часть граждан проживает в небольших, отдаленных друг от друга сельских поселках. Тем не менее все жители штата хотят иметь возможность получать современное образование, медицинское обслуживание и, уж конечно, услуги телефонии. Обеспечить им необходимый спектр и качество сервисов стало возможным только с помощью спутниковой связи.

Исходной точкой создания сети спутниковой связи на Аляске можно считать 1982 год, когда компания Global Communication International (GCI), основной провайдер телекоммуникационных услуг в этом штате, предложила первый проект его телефонизации. Сегодня сеть, построенная на базе VSAT-терминалов Skylinx и Linkway производства компании ViaSat, используя транспондеры C- и Ka-диапазонов спутника Galaxy 10R, предоставляет различные телекоммуникационные услуги: местную проводную и сотовую связь, кабельное телевидение, видеоконференц-связь и доступ в Интернет.

Первоначально для передачи телефонии компания GCI установила по всей Аляске VSAT-терминалы Skylinx, которые позволяют создавать многосвязные полнодоступные сети и практически идеальны для организации спутниковых каналов между двумя удаленными пунктами. Технологическая реализация связи базируется на протоколах SCPC (Single-Channel-per-Carrier) и DAMA (Demand Assigned Multiple Access), обеспечивающих соединение сразу после получения вызова. Каналы DAMA могут совместно использоваться несколькими небольшими сетями в рамках одной и той же полосы пропускания, что оправданно в условиях редких вызовов и случайной природы телефонного трафика. Сеть Skylinx насчитывает 139 VSAT-терминалов.

Следующий проект предусматривал создание узлов связи в удаленных региональных центрах и соединение их с поселками, что позволило бы предоставлять там услуги дистанционного обучения, телемедицины, а также доступа в Интернет. В региональных центрах сосредоточены административные и культурные учреждения округа, региональная корпорация здравоохранения с госпиталем и офисами специалистов, школы и другие муниципальные службы. Сеть, предоставляющую перечисленные сервисы, было решено строить на базе оборудования Linkway.

Все VSAT-терминалы Linkway способны работать со спутниковыми ретрансляторами С- и Ku-диапазона с различной конфигурацией луча (фиксированной, расщепленной или с перекрестной коммутацией), а для их объединения в сеть любой топологии (полнодоступной многосвязной, звездообразной или гибридной многозвездной) не требуется иметь выделенную станцию сопряжения (хаб), что значительно снижает капитальные затраты. В то же время функциональные возможности этого VSAT-терминала позволяют интегрировать в сетевую среду различные службы. Организация спутниковой связи в Linkway базируется на адаптивном алгоритме выделения частоты по требованию и интеллектуальной системе кодирования сигнала, что не только повышает эффективность использования спутниковых ресурсов, но и значительно снижает затраты на их оплату. При этом пользователи получают доступ к любым приложениям, работающим в сетях на базе протоколов IP, ATM, Frame Relay и ISDN.

Удаленная станция включает в себя внешнюю антенну и небольшое помещение для приемопередающей аппаратуры, в котором поддерживаются определенные климатические условия. Крупные центры, обеспечивающие связь с наземными сетями и Интернет-магистралями, оснащены антеннами диаметром 13 м. В региональных обычно используются 9-метровые «тарелки», а в удаленных — антенные размером 3,6 м. Управление сетью может осуществляться как на «местном» уровне из Анкориджа, так и из штата Вашингтон (г. Иссикуа).

Один из региональных центров сети на базе Linkway — поселок Коцебу на самом севере Аляски, на полуострове Балдвин, в 30 милях севернее Полярного круга. Он образовался как центр поселения племени инупитс, вокруг которого позднее были сгруппированы 11 поселков. Здесь, на площади 36 тыс. кв. миль (93 тыс. км2), которая ограничена с одной стороны озером Кобук, а с другой Чукотским морем, проживает всего 7600 человек.

Другая особенность данной территории — географическая. На полуострове, пересеченном горными хребтами с общим названием Брукс (индейское название — Минумирак и Квипалук), находятся дельты трех больших рек Аляски: Кобук, Ноатак и Селавик. Постоянных дорог, связывающих его с остальной Аляской, там попросту нет. Для того, чтобы практически все население этого округа смогло получать услуги дистанционного обучения, телемедицины, а также доступ в Интернет, в нем было установлено более 150 VSAT-терминалов Linkway 2100, которые поддерживают стандарт H.323 для видеоконференц-связи и обеспечивают скорость передачи до 384 кбит/с в каждом направлении.

Система дистанционного обучения объединила центр в Коцебу и 11 поселков района, позволив школьникам изучать те предметы, которые не преподаются в местных школах. Кроме того, педагоги, постоянно живущие в этих поселках, постоянно повышают свою квалификацию и консультируются с более опытными коллегами из Коцебу. Система видеоконференц-связи, использующая специализированные приложения «Конференции персонала» и «Обучение учителей» и охватывающая все удаленные населенные пункты, связывает их с региональными центрами, а через них — с городами Джуни, Анкоридж и Фэрбенкс.

Сеть телемедицины включает в себя несколько сетевых служб: электронной почты, удаленного ведения карточек пациентов, доступа к Интернет, передачи файлов, передачи голоса, видеоконференц-связи. Медицинские специалисты могут консультировать своих пациентов в режиме прямого диалога, обучать их проведению лечебных процедур и руководить процессом лечения. И все эти возможности реализованы с помощью спутниковой связи через Linkway.

В доказательство успешной работы сети представитель компании GCI Эндрю Рзежат приводит реальный случай, когда специалисты из Коцебу с помощью видеоконференц-связи помогли медику из удаленного поселка оказать первую помощь ребенку, попавшему в автомобильную аварию, руководя его действиями при наложении швов на щеку пострадавшего.

***

В будущем GCI намерена расширять не только зону обслуживания и функциональные возможности сети на Аляске, но и повысить эффективность использования ресурсов спутникового канала. Последнюю задачу вполне способны решить новые VSAT-терминалы ViaSat — ArcLight, которые используют технологию многостанционного доступа на сдвоенной несущей — PCMA (Paired Carrier Multiple Access), что позволяет комбинировать в одной полосе частот сигналы приема и передачи, а значит, увеличивает пропускную способность как минимум в два раза.