Regionálne počítačové siete
využívajú k prepojovaniu svojich uzlových počítačov najčastejšie
pevné okruhy, prenajaté od spojových organizácií. Tieto okruhy
sú obvykle vytvárané pomocou drôtových prenosových ciest. Existuje
však aj iné možnosti - napríklad mikrovlné a satelitné spoje.
Prívlastkom mikrovlné (microwave)
sa označujú elektromagnetické vlny o extrémnej krátkej vlnovej
diaľke resp. veľké frekvencií, ktorá je vlnovej diaľke nepriamo
úmerná. V praxi sa používajú frekvencie od 1 do 12 GHz (tj.
Vlnovej diaľky približne 30 až 2,5 cm). Vlny o takto vysokej
frekvencií sú pomocou vhodných parabolických vysielacích antén,
sústreďujú do úzkeho paprsku, a ten nasmerúva na prijímaciu
anténu. Úzko sústredený paprsek vykazuje minimálny rozptyl,
dovoľuje používať relatívne malý výkon vysielača a je veľmi
odolný voči rušeniu. Na nižších frekvenciách nejde dosiahnuť
potrebného sústredenia, a na vyšších frekvenciách sa tu začína
znateľne prejavovať nepriaznivý vplyv atmosférických javov,
ako napr. hmly a dážď.
Vzhľadom k priamočiaremu šíreniu
sústredeného paprsku elektromagnetických vĺn je dosah mikrovlných
spojov obmedzený na priamou viditeľnosťou vysielača a prijímača.
Tá je určovaná konkrétnymi geografickými podmienkami, a samozrejme
tak isto aj zakrivením Zeme. V rovine, kde sa uplatňuje len
vplyv zakrivenia zemského povrchu, je obvyklý dosah okolo 50
km.
Dosiahnuteľná prenosová rýchlosť
na mikrovlných spojoch je závislá na použitom frekvenčnom pásme
a možnosťou prijímača a vysielača. Môže dosahovať hodnotu až
10
Mbit/sekundu.
Pri počítačovej sieti môžu
byť mikrovlné spoje výhodné napríklad v mestských aglomeráciách
v tých miestach, kde neexistuje vhodné drôtové prenosové cesty
a inštalácia nových nepripadá v úvahu.
Priama viditeľnosť medzi prijímačom
a vysielačom je samozrejme značne obmedzujúcim faktorom. Jednou
z možností, ako sa mu vyhnúť, je nechať odraziť úzko smerovaný
paprsek od horných vrstiev stratosféry. Nevýhodou týchto tzv.
stratosferických spojov je nutnosť používať veľký výkon vysielača
, pričom prímaný signál býva veľmi slabý - jen asi 1 nW.
S ďalšou možnosťou - využitia družice - poprvé prišiel známy
spisovateľ sci-fi, Arthur C. Clarke, a to v roku 1945, teda
12 let pred vypustením prvého sputnika.
Dnes sa pri družicovom spoje
(satellite links) používajú prevážne tzv. geostacionárne družice,
niekedy označované tiež ako tzv. synchrónne družice), ktoré
sa pohybujú vo výške približne 36 000 km nad Zemou. V tejto
výške je doba ich obletu okolo Zeme rovnaká dobe otočenia zemegule
okolo jej vlastnej osy, čo znamená, že sa nachádzajú vždy nad
rovnakým bodom zemského povrchu. Družice môžu fungovať len ako
odrazovač signálu.
Pri družicovom spoje sa používajú
rôzne frekvenčné pásma. V tzv. C-pásmu (C-band) sa o Zeme k
družici vysiela v pásme 6 GHz, a v opačnom smere v pásme 4 GHz.
Sú k tomu potrebné relatívne veľké parabolické antény. Tzv.
KU-pásmo (KU-band) pracuje s vyššími frekvenciami (12-14 GHz),
čo umožňuje používať rozmerové menšie antény (o priemere cca
60-100 cm).
Pomocou družicových spojov
ide vytvoriť prenosové kanály a okruhy širokého spektra prenosových
rýchlostí. Družicové spoje však majú aj svoje nevýhody. Tie
najvýraznejšie je oneskorenie, ktoré pri prenosu vzniká.
Zo Zeme na geostacionárnej
družici a späť dorazí signál približne za 250 až 300 ms. Budete
čakať ešte na potvrdzujúcu odpoveď, nemôže túto prijať prvej
než za cca 500-600 milisekund. A to je veľmi dlhá doba. Nie
ani tak pre človeka, ako pri prenosové protokoly, ktoré čakajú
na potvrdenie prijatia od odosielanej strany. Ty musíš byť vhodne
prispôsobený, aby veľké oneskorenie potvrdzujúcu odpoveď neinterpretovali
chybne, a nesnažili sa príliš skoro o spätné vyslanie ako prvej
prenesený blok dát.
Družicové spoje ide využiť
pri realizácií dvochbodových spojení. Vzhľadom ku svojej povahe
však umožňuje aj prenosy od jedného zdroja k viacej príjemcov
, a od viacej zdrojov
k jedinému príjemcovi (tzv. viacnásobný prístup, multiple access).
Tieto dve vlastnosti sa s
úspechom využívajú v dátových sieťach, vytváraných pomocou družicových
spojov. Používajú tak vysoké frekvencie, že vystačí len s relatívne
malými
pozemnými anténami. Jednotlivé uzlové body tejto siete sú označované
ako terminály VSAT (Very Small Aperture Terminal).
Dátová sieť VSAT (VSAT Data
Network) predpokladá existenciu jedného centrálneho bodu (tzv.
hub) a väčšieho počtu terminálu VSAT, pričom komunikácia je
možná len medzi terminálom a centrálnym bodom, niekoľko priamo
medzi dvoma terminály. Dôvody sú predovšetkým technické a vyplývajú
zo samotnej podstaty družicových spojov.
Obecnou výhodou všetkých družicových
spojov je ich nezávislosť na pozemnej komunikačnej infraštrukture,
možná mobilita pozemných staníc, možnosť realizovať spojenie
aj do akokoľvek odľahlých a neprístupných miest, a v neposlednej
miere tak isto vysoké prenosové rýchlosti, ktorých pomocou družicových
spojov dosiahnuť.