VSAT сети

ICO

Международная система спутниковой связи ICO построена на основе средневысотных спутников, а ее название происходит от английского сокращения ICO – Intermediate Circular Orbit. Разработку системы осуществляет компания ICO Global Communications – международная организация, которая выделилась из Inmarsat в январе 1995 г. В нее входит более 50 компаний-инвесторов из 46 стран, в том числе ряд национальных операторов сотовой связи. Штаб квартира организации расположена в Лондоне. Сеть ICO (см. «Сети», 1998, № 2, с 66) станет одним из первых реальных поставщиков услуг персональной связи в диапазонах частот 1980 – 2100 и 2170 – 2200 МГц. Глобальный охват обеспечит орбитальная группировка из 10 спутников на высоте 10390 км. Максимальное время пребывания КА в зоне радиовидимости 6 ч. Предусмотрены также два резервных КА.

К настоящему времени несколько КА уже запущены с помощью комплекса «Морской старт» в течение 2000 - 2002 гг. Наземная структура строится на базе сети ICONET (ICO network), которая объединяет 12 спутниковых узлов доступа SAN (Satellite Access Mode), размещенных в разных странах мира. Большинство из них уже смонтировано и готово к вводу в эксплуатацию. Сегмент управления системой состоит из двух центров управления полетами и двух центров управления сетью, размещенных в Лондоне и Токио. Российские узлы SAN создаются в центральной части страны и в районе Новосибирска. В качестве базового терминала в системе ICO используют мобильный двухрежимный терминал, совмещенный с сотовым телефоном со встроенным ЗУ для хранения данных и внешним портом.

Сегодня VSAT сети наиболее динамично развивающаяся категория С³. Если в конце 1999 г. в мире было установлено более 300 тыс. приемо-передающих терминалов VSAT, то к концу 2000 г. их уже стало около 500 тыс. Аналитики продолжают утверждать, что рынок VSAT еще далек от насыщения даже в развитых странах, таких как США, Великобритания и Япония.

Для многих крупных и средних предприятий с филиалами, разбросанными по всему миру, электронный документооборот и другие электронные формы ведения бизнеса стали обязательной необходимостью. Как показывает мировой опыт, их требованиям в наибольшей степени отвечают телекоммуникационные услуги глобальных корпоративных сетей связи. Современные глобальные корпоративные сети чаще всего базируются на технологии VSAT, т. е. на использовании малогабаритных спутниковых терминалов и антенн диаметром от 1,0 до 2,5 м.

Этот вид сетей широко распространен во многих странах, но особенно актуальны они в России, где наземная инфраструктура связи не развита на значительной части территории. Оптимальным решением для труднодоступных районов считается сочетание магистральных каналов наземной связи и выделенных систем С². При этом наиболее рентабельными системы С² становятся там, где развертывание наземных сетей экономически нецелесообразно или просто невозможно.

Аналитики предсказывают рост индустрии VSAT по мере развития традиционных сфер ее применения — электронной торговли, банковских и биржевых операций, обеспечения телекоммуникационными услугами жителей труднодоступных районов. Они считают, что технология VSAT постепенно становится одной из господствующих в области связи.

Услуги

Выделенные сети на базе VSAT-терминалов способны предоставить своим удаленным пользователям широкий спектр услуг, включая высококачественную телефонную и факсимильную связь, передачу данных с различной скоростью, организацию видеоконференций и распределение телепрограмм.

Радиотелефонная связь

VSAT-сети телефонной и факсимильной связи могут иметь любую топологию — от простейшей двухточечной до полнодоступной схемы «каждый-с-каждым».

Выделение спутникового канала может быть организовано по-разному: в постоянное использование или по требованию.

При создании сетей корпоративной связи (то есть СПД предприятия) в сельской местности или подключении удаленных станций к существующим сетям, в том числе к коммутируемой сети общего пользования (например, телефонной сети), данный вид услуги является приоритетным.

Таблица. Характеристики спутниковых ретрансляторов, применимых для сетей VSAT на территорию РФ
Название КА	Число стволов	Полоса частот, МГц	Сроки развертывания, годы	Владелец спутникового ресурса
С	Кu
«Горизонт»			6х36+40		ГПКС
«Поток»		-	20+10		НПАО «Элас»
«Экспресс»			14х36		ГПКС
«Экспресс-А»			17х36		ГПКС
«Экспресс-АЯ»		5(10)	17(22)х36	2000-2001	ГПКС
«Экспресс-К1»			37х36		ГПКС
«Экспресс-К2/К3»			52х36	2002-2003	ГПКС
«Ямал-100»		-	10х36		АО «Газком»
«Ямал-2002»			47х36		АО «Газком»
«Ямал-300»			51х36		АО «Газком»
LMI-1			42х36		Intersputnik
Eutelsat-2F4	-		9х36+7х72		Eutelsat
Intelsat-604			12х36+4х72+2х150		Intelsat
Intelsat-704		10(14)	10х36+22х72+8х112		Intelsat
Intelsat-804			36 и 72 (С) 72 и 112 (Ku)		Intelsat

Передача данных

Современное VSAT оборудование обеспечивает возможность подключения к наземным сетям ISDN. Типовая скорость передачи данных при таком соединении (один интерфейс BRI) колеблется от 128 кбит/с до 160 кбит/с. Использование современных алгоритмов сжатия данных позволяет «упаковать» речевой канал в полосу пропускания 6.4 или 4,8 кбит/с, благодаря чему пропускная способность спутникового канала при передаче речи повышается в 10—12 раз (см. табл.).

Передача среднескоростных и высокоскоростных потоков информации по каналам VSAT обеспечивается с вероятностью ошибки не хуже 10^-7. VSAT терминалы поддерживают практически все типовые сетевые интерфейсы: RS232, RS449/422, Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring (IEEE 802.5), а потому могут использоваться для объединения локальных сетей на базе наиболее популярных протоколов IP, IPX, Net-BIOS. Кроме того, применение многопротокольной среды и технологии frame relay позволяет создавать сети с гибкой сменой скорости и качества услуг передачи. Например, скорость передачи в таких сетях может меняться от 64 кбит/с до 8,448 Мбит/с. Основными потребителями таких услуг высокоскоростной передачи данных и мультимедиа являются банки и страховые компании, средства массовой информации, государственные учреждения.

Технология VSAT допускает также создание корпоративных многоцелевых сетей с коммутацией пакетов с большим числом удаленных станций. Скорость передачи в таких сетях обычно не превышает 64 кбит/с, а передача данных осуществляется с использованием стандартных протоколов Х.25, Х.З/Х.28, LAP-B, HDLC, SNA/SDLC. Эти сети с множеством узлов характеризуются асимметричным графиком с лавинообразной или непредсказуемой нагрузкой. Однако VSAT-технология позволяет организовать постоянный или дополнительный канал «по требованию» и обеспечить приоритезацию трафика. Как пример можно назвать сети бензозаправочных станций с проверкой кредитных карточек в режиме реального времени, сети контроля за банкоматами, сети сбора и обработки телеметрической и метеорологической информации и т. п.

Доступ в Internet

Стремительный рост популярности сети Internet и бурное развитие сетей VSAT дает основание говорить о слиянии в перспективе двух этих технологий в одну. Сегодня через спутник можно напрямую подключить сервер корпоративной сети к шлюзам Internet в США, Европе, Австралии и получить полный пакет услуг Сети по выбранному каналу — от 19,2 кбит/с до 8,448 Мбит/с. Доступ в Internet может быть организован как по асимметричной, так и по симметричной схеме. Интерфейс передачи данных - RS232, Ethernet (IEEE 802.3) или Token Ring (IEEE 802.5).

Организация VSAT-сетей

В отличие от сетей С², использующих глобальный луч КА, в VSAT сетях вся зона обслуживания делится на узкие парциальные зоны, каждая из которых образована одним узким лучом. Как уже отмечалось, сеть С² обслуживает территории, где инфраструктура систем общего пользования развита довольно слабо (или полностью отсутствует) и поэтому нагрузка на сеть С² достаточно высока. Для снижения общего уровня нагрузки в сети VSAT наряду с абонентскими каналами с низким уровнем трафика организуется не­сколько направлений связи с большим количеством групповых трактов, реализуемых на закрепленных спутниковых каналах РАМА (Permanently Assignment Multiple Access) различной пропускной способности.

В сетях VSAT разных технологий используются разные базовые технологии доступа: для схемы «точка-точка» — один канал на несущую — SCPC (Single Channel Per Carrier), для схемы «каждый-с-каждым» — множественный доступ по требованию — DAMA (Demand Assignment Multiple Access) и для «звезды» — множественный доступ с временным разделением каналов — TDMA.

SCPC позволяет обеспечить прямую дуплексную связь между двумя удаленными пунктами и лучше всего подходит для создания небольших корпоративных сетей с малым числом наземных станций ЗС (15—20), обычно расположенных в труднодоступных регионах. Сеть отличается сравнительно недорогим оборудованием, однако через нее невозможно организовать взаимодействие локальных сетей из-за большого времени задержки. Мы подробно рассмотрим вопрос взаимодействия локальных сетей при рассмотрении канального уровня. Еще один существенный недостаток технологии SCPC — неэффективное использование спутникового ресурса.

Технология доступа с предоставлением каналов по требованию (DAMA) обеспечивает прямые соединения между любыми точками сети. Такая полно­доступная структура позволяет устанавливать связь с минимальной задержкой, без повторного приема информации на центральной станции, — так называемую связь за один скачок. Данная технология доступа оптимальна при со­здании телефонных сетей в удаленных и труднодоступных районах, где доля графика на направлениях между абонентами выше, чем в направлении центральной станции. Используя DAMA, можно организовать передачу данных и взаимодействие с локальными сетями, но эффективность такого взаимодействия не очень высока. Сети на основе технологии DAMA обладают повышенной «живучестью» и гибкостью, однако стоимость абонентских VSAT терминалов для них значительно выше, чем для сетей на базе SCPC.

Сети с топологией «звезда», основанные на технологии TDMA, применяются наиболее часто. Их сфера — многоточечные сети передачи данных с большим числом удаленных терминалов (не имеющих взаимного трафика) и центральной станцией (телепортом). Типичный пример — сеть по продаже авиабилетов. Данное техническое решение для VSAT-сети позволяет использовать на центральной станции (Hub) антенны большого диаметра и мощные передатчики, а для абонентских периферийных терминалов — относительно дешевые VSAT-станции с малыми антеннами без потерь скорости передачи (32—2048 кбит/с).

В сетях VSAT с централизованным управлением, создаваемых крупными операторами связи, часто применяются так называемые комбинированные сети на основе топологии «звезда», в которых существуют собственные сети типа «звезда» или «каждый-с-каждым», организованные на базе крупных периферийных станций. Рассмотрим теперь несколько примеров СПД систем на VSAT сетях.

Дата добавления: 2014-01-20