Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Спутниковая связь
Спутниковая связь обладает важнейшими достоинствами, необходимыми для построения крупномасштабных телекоммуникационных сетей. Во-первых, с ее помощью можно достаточно быстро сформировать сетевую инфраструктуру, охватывающую большую территорию и не зависящую от наличия или состояния наземных каналов связи. Во-вторых, использование современных технологий доступа к ресурсу спутниковых ретрансляторов и возможность доставки информации практически неограниченному числу потребителей одновременно значительно снижают затраты на эксплуатацию сети. Эти достоинства спутниковой связи делают ее весьма привлекательной и высокоэффективной даже в регионах с хорошо развитыми наземными телекоммуникациями. Более того, в настоящее время многие компании с территориально-распределенной структурой крайне заинтересованы в снижении затрат на оплату услуг связи и все чаще отказываются от услуг сети общего пользования, предпочитая создавать собственные более экономичные спутниковые сети связи. Современный рынок услуг и систем спутниковой связи изобилует широким спектром технологических решений для построения такого рода сетей, и выбор подходящей для вашего предприятия спутниковой технологии становится весьма трудной задачей. Как правильно подходить к ее решению? Кому доверить строительство корпоративной сети?
В первую очередь нужно четко сформулировать телекоммуникационные потребности своего предприятия -- ведь эффективность работы будущей сети во многом зависит от правильно составленного технического задания. Необходимо определить топологию сети -- схему соединений между ее узлами, которыми чаще всего являются филиалы предприятия. При этом следует учитывать, что связь через геостационарный спутник вносит ощутимую задержку при распространении сигнала, следовательно, в ряде случаев крайне нежелательно применение “двойных скачков” сигнала, удваивающих эту задержку. Кроме того, избыточные соединения часто усложняют работу сети и повышают ее стоимость.
В сетях с единым центром обработки информации, услугами которого пользуется множество удаленных филиалов, слабо взаимодействующих друг с другом, применяют топологию типа “звезда”. В такой сети связь между филиалами осуществляется через центральный узел. В тех случаях, когда обмен информацией между отдельными филиалами происходит особенно интенсивно, целесообразно реализовать смешанную сетевую топологию, где эти филиалы будут связаны напрямую. Такую топологию часто можно встретить в банковских сетях и на производствах с централизованным управлением и широкой сетью региональных филиалов, дистрибуторов или поставщиков продукции. В этих сетях нередко формируются региональные подсети со своими специфическими технологическими особенностями.
В сетях, где связь всех филиалов между собой должна осуществляться с минимальным временем задержки при передаче сигналов, следует реализовать полносвязную топологию. При этом каждый узел сети будет иметь возможность устанавливать прямое соединение с любым другим ее узлом. Эту топологию применяют в корпоративных сетях с большим и разнонаправленным телефонным трафиком, а также в системах передачи данных со случайными соединениями между своими узлами и жесткими требованиями к временным задержкам. Достоинства данной топологии неоспоримы, однако не во всех случаях ее применение экономически оправданно.
Для каждой необходимой вашему предприятию телекоммуникационной услуги (телефонной и факсимильной связи или передачи данных) очень важно определить оптимальные топологию и технологию сети спутниковой связи и попытаться реализовать поддерживающую их интегрированную систему связи.
Итак, с топологией сети мы определились. Дальше нужно оценить объемы передаваемого по ней трафика -- задача достаточно сложная, особенно для предприятий, которые в данный момент интенсивно развиваются и планируют со временем выполнить полное переоборудование своей инфраструктуры связи. В таких случаях рекомендуется использовать технологии, способные развиваться “в ногу” с ростом потребностей предприятия, однако оценить объемы изначального и перспективного трафиков все-таки необходимо. Для этого можно пойти по пути экстраполяции данных о загрузке существующих каналов связи (которые включают размеры типовых передаваемых сообщений, а также длительность и частоту телефонных разговоров за определенный период времени) с учетом запланированного роста числа пользователей сети. При расчете загруженности сети нужно использовать величину трафика в часы “пик”, когда она максимальная. Немаловажное значение имеет учет изменений объема трафика в зависимости от направления передачи данных по каждому из сетевых каналов, так как с помощью спутниковых технологий можно создавать каналы с асимметричной пропускной способностью. Зная требования к допустимым временным задержкам для всех типов сетевого трафика, можно использовать систему их приоритетов, повышающую эффективность распределения ресурсов сети.
Учитывая высокую значимость задачи прогнозирования величины трафика в сети, рекомендуется поручать ее решение специалистам с большим опытом планирования и эксплуатации подобных сетей.
Любая сеть спутниковой связи включает в себя один или несколько спутников-ретрансляторов, через которые и осуществляется взаимодействие земных станций (ЗС). В настоящее время наиболее широкое распространение получили спутники, работающие в диапазонах частот C (4/6 ГГц) и Ku (11/14 ГГц). Как правило, спутники диапазона С обслуживают довольно большую территорию, а спутники диапазона Ku -- территорию меньше, но обладают более высокой энергетикой, что дает возможность для работы с ними применять ЗС с антеннами малого диаметра и маломощными передатчиками. Спутник связи выбирают на основании двух критериев: конфигурации зоны обслуживания (она должна совпадать с географией корпоративной сети) и стоимости канала (включая стоимость необходимых для его формирования ресурса спутникового ретранслятора и ЗС). Следует обратить внимание на гарантированный срок службы выбранного спутника и статистику неисправностей схожих с ним космических аппаратов.
В состав любой ЗС входит радиочастотное и каналообразующее оборудование. Первое -- это антенна и приемопередатчик, которые должны соответствовать типу выбранного спутника и обеспечивать работу каналообразующего оборудования. Как правило, эти два компонента ЗС поставляются в комплекте.
Каналообразующее оборудование определяет принцип работы ЗС и всей сети. В настоящее время существуют четыре основные технологии для сетей спутниковой связи. Все они имеют свои достоинства и недостатки, и ни одна из них не является универсальной. Для повышения эффективности работы во многих современных сетях успешно сочетаются несколько технологий одновременно. Основное различие между ними -- способ использования ресурса спутникового ретранслятора. Рассмотрим эти технологии.
· ·SCPC (Single Channel Per Carrier) активно применяют для построения небольших сетей с интенсивным трафиком. Каждая ЗС, реализующая SCPC, имеет выделенный постоянный сегмент емкости спутникового ретранслятора и поддерживает постоянное соединение. Основное достоинство данной технологии состоит в том, что она гарантирует необходимую пропускную способность канала спутниковой связи, а основной недостаток -- отсутствие в ней возможности динамического перераспределения ресурса ретранслятора между узлами сети.
· DAMA (Demand Assigned Multiple Access) предоставляет ресурс спутникового ретранслятора по требованию. В сетях с технологией DAMA канал связи выделяется пользователю только на время проведения сеанса связи, что значительно экономит ресурсы спутникового ретранслятора. Структура канала в этой сети аналогична структуре канала SCPC. В некоторых реализациях технологии DAMA предусмотрена возможность установления соединений с разной пропускной способностью для разных сеансов связи. DAMA оптимальна для создания телефонных сетей с полносвязной топологией. Ресурс ретранслятора распределяется центральной станцией сети, что можно считать основным недостатком технологии, так как функционирование всей сети зависит от состояния одной этой станции.
· TDMA (Time Division Multiple Access) предоставляет множеству станций динамический доступ к общему каналу с временныўм разделением. В отличие от технологии DAMA с ее достаточно большим временем установления соединения такой доступ предоставляется значительно быстрее. Однако ЗС сети TDMA стоят довольно дорого, поскольку любая из этих станций -- даже с самым минимальным трафиком -- должна передавать данные со скоростью, равной общей пропускной способности разделяемого по времени канала. В сетях TDMA центральная управляющая станция, как правило, отсутствует.
· TDM/TDMA (Time Division Multiplexing/Time Division Multiple Access) -- комбинированная технология сетей с топологией типа “звезда”. В сети TDM/TDMA центральная ЗС связывается со станциями пользователей при помощи одного или нескольких закрепленных каналов TDM (с временныўм мультиплексированием), а станции пользователей осуществляют доступ к центральной ЗС через каналы TDMA. Поскольку все станции пользователей напрямую взаимодействуют только с центральной ЗС, появляется возможность применять довольно маломощные станции, скомпенсировав недостаток их энергетики использованием антенны большого диаметра и мощного передатчика на центральной ЗС. За счет такого дисбаланса параметров станций удается существенно снизить стоимость проектов с большим числом станций пользователей. Обязательное наличие центральной ЗС (которая выполняет функцию концентратора сети) обусловливает высокие требования к ее готовности -- ведь от состояния этой станции зависит функционирование всей сети.
В сети TDM/TDMA данные, передаваемые между двумя любыми станциями пользователей, дважды проходят через спутник-ретранслятор (“двойной скачок”). При этом возникает существенная (1--2 с) задержка сигнала, которая делает данную сеть малопригодной для использования телекоммуникационных приложений, чувствительных к таким задержкам.
Поддержка рассмотренных выше основных технологий реализована во многих современных аппаратных средствах спутниковой связи. Очень часто имеет смысл применять в одной сети несколько технологий одновременно. Так, например, для построения крупномасштабной корпоративной телекоммуникационной инфраструктуры можно рекомендовать сочетание технологий TDM/TDMA и DAMA. Последняя из них обеспечит телефонную и факсимильную связь, сделает возможной организацию аудио- и видеоконференций, в то время как с помощью подсети TDM/TDMA можно будет осуществлять передачу данных.
Обычно, чтобы разработать оптимальное сетевое решение, выполняют расчет стоимости нескольких вариантов построения сети (на базе одной или нескольких технологий) при различных режимах ее загрузки. Если планируется развитие сети, то для правильного выбора технологии (разумеется, из числа подходящих для обеспечения необходимых предприятию телекоммуникационных услуг), помимо стоимости реализации первоначального варианта сети, следует оценить общую стоимость владения одной пользовательской станцией и изменение этого показателя при увеличении их числа. При построении представленных на рисунке графиков предполагалось, что пользовательские станции оборудованы одним портом для передачи данных с трафиком 10 Мбайт в месяц и одним телефонным портом с трафиком 1000 мин в месяц, а сеть имеет топологию типа “звезда”. Как видно на рисунке, в сети, имеющей 10 станций пользователей, в случае применения технологии TDM/TDMA общая стоимость владения одной такой станцией в течение трех лет составит довольно большую цифру -- примерно 110 000 долл., но с ростом сети она станет очень быстро уменьшаться. В небольших сетях значительно дешевле использовать терминалы SCPC или TDMA, однако, когда число таких терминалов становится больше 50, они обходятся дороже пользовательских станций TDM/TDMA. Следует отметить, что на общую стоимость владения станцией очень сильно влияет ее загрузка.
Хочется дать несколько общих советов относительно оптимального выбора оборудования и его производителей. Во-первых, стоит проанализировать опыт работы других компаний, которые уже эксплуатируют интересующее вас оборудование, как минимум, один год. Во-вторых, соберите как можно больше информации о самом производителе оборудования, включая стаж его работы на рынке, текущее финансовое положение, качество оказываемой поддержки при планировании и эксплуатации сети. Обратите внимание на возможность предоставления различных услуг связи в рамках единой аппаратной платформы того или иного производителя, степень ее интеграции с другими платформами того же производителя и наличие у нее сертификатов соответствия российским и международным стандартам. Отсутствие этих сертификатов может привести к полному провалу в ходе реализации проекта сети.
Многие предприятия идут по пути создания своих собственных телекоммуникационных подразделений, возлагая на плечи их сотрудников разработку, строительство и дальнейшую эксплуатацию корпоративной сети. При этом они получают полный контроль над своими сетями и экономят на оплате услуг сторонних организаций. Однако не всегда у предприятий имеется возможность нанять высококвалифицированный персонал со знанием технологий, которые предполагается использовать в будущей сети, а дополнительные затраты на подготовку такого персонала и решение сложных проблем, нередко возникающих в ходе реализации проекта, могут значительно превысить сэкономленные суммы.
В то же время для эксплуатации сети потребуется получение различных разрешительных документов, а это достаточно трудоемкая, дорогостоящая и продолжительная по времени процедура. Проще, а нередко и дешевле, воспользоваться услугами известного оператора, имеющего опыт реализации аналогичных проектов и необходимые лицензии. Если предприятие хочет самостоятельно контролировать и обслуживать свою сеть, т.е. быть ее оператором, внешнего оператора можно использовать только на этапах разработки и реализации проекта сети. За это время собственные специалисты предприятия смогут получить необходимую подготовку, чтобы затем взять на себя администрирование и обслуживание всей сети.
Впрочем, предприятию совсем не обязательно строить собственную сеть, поскольку все необходимые ему услуги связи (со сдачей в аренду станций пользователей) может предоставить оператор, который уже эксплуатирует подобную инфраструктуру. Это позволит предприятию избежать финансового риска, связанного с крупными инвестициями в проектирование и строительство своей сети. Если же владение сетью имеет для него принципиальное значение, то со временем можно выкупить станции и, когда сеть достигнет значительных масштабов, а примененная в ней спутниковая технология докажет свою эффективность в плане удовлетворения телекоммуникационных потребностей пользователей, арендовать ресурс спутникового ретранслятора, построить собственную центральную ЗС и переключить на нее станции пользователей.
Итак, сеть построена и запущена в эксплуатацию. Однако для успешной работы ее необходимо квалифицированно обслуживать. Дело в том, что даже самая надежная техника иногда ломается. По статистике максимум неисправностей приходится на первый год ее эксплуатации. Естественно, производители обеспечивают гарантийный ремонт своего оборудования, однако это процесс длительный -- от месяца и более. В связи с этим предприятию необходимо иметь собственный склад запасных частей для всех видов электронного оборудования сети, а для этого нужно выделить помещение и нанять людей, которые будут отпускать эти запчасти, складировать, транспортировать их и пр. Кроме того, потребуются квалифицированные специалисты, готовые в кратчайшие сроки выехать на место установки неисправного оборудования с запасными частями и измерительными приборами. Следует отметить, что приобретение измерительного оборудования и поддержание его в рабочем состоянии требуют значительных затрат.
Для предприятия обслуживание сети собственными силами экономически оправданно только при большом (более 100) числе станций. Именно поэтому многие корпоративные клиенты во всем мире, в том числе и в России, предпочитают, чтобы это делали операторы, которые уже обслуживают большое число сетей и имеют штат высококвалифицированных сервисных специалистов, склад запчастей и необходимую измерительную технику. спутниковый связь телекоммуникация телефонный
В заключение хочется дать еще один совет: попытайтесь при выборе спутниковой технологии для вашего предприятия выработать единую концепцию применения средств для связи внутри офисов, базового сетевого программного обеспечения и инфраструктуры для информационного обмена между филиалами. Такой подход позволит вам подобрать оптимальное сочетание коммуникационных технологий и обеспечит гибкое функционирование вашей инфраструктуры связи на многие годы вперед.
Размещено на Allbest.ru
Обмен радиовещательных и телевизионных программ. Размещение наземных ретрансляторов. Идея размещения ретранслятора на космическом аппарате. Особенности системы спутниковой связи (ССС), ее преимущества и ограничения. Космический и наземный сегменты.
реферат , добавлен 29.12.2010
Передача цифровых данных по спутниковому каналу связи. Принципы построения спутниковых систем связи. Применение спутниковой ретрансляции для телевизионного вещания. Обзор системы множественного доступа. Схема цифрового тракта преобразования ТВ сигнала.
реферат , добавлен 23.10.2013
Вопросы построения межгосударственной корпоративной системы спутниковой связи и ее показатели. Разработка сети связи от Алматы до прямых международных каналов связи через Лондон. Параметры спутниковой линии, радиорелейной линии, зоны обслуживания IRT.
дипломная работа , добавлен 22.02.2008
История развития телекоммуникаций и его основные направления. Волоконно-оптические системы связи. Перспективы развития цифрового телевидения. Текущее состояние и перспективы развития кабельных систем. Спутниковая и сотовая связь в Российской Федерации.
дипломная работа , добавлен 16.06.2012
История развития спутниковой связи. Абонентские VSAT терминалы. Орбиты спутниковых ретрансляторов. Расчет затрат по запуску спутника и установке необходимого оборудования. Центральная управляющая станция. Глобальная спутниковая система связи Globalstar.
курсовая работа , добавлен 23.03.2015
Изучение функционирования систем связи, которые можно разделить на: радиорелейные, тропосферные, спутниковые, волоконно-оптические. Изучение истории возникновения, сфер применения систем связи. Спутниковые ретрансляторы, магистральная спутниковая связь.
реферат , добавлен 09.06.2010
Особенности построения спутниковой линии связи, методы коммутации и передачи данных. Описание и технические параметры космических аппаратов, их расположение на геостационарных орбитах. Расчет энергетического баланса информационного спутникового канала.
дипломная работа , добавлен 04.10.2013
Связь как отрасль хозяйства, обеспечивающая прием и передачу информации. Особенности и устройство телефонной связи. Услуги спутниковой связи. Сотовая связь как один из видов мобильной радиосвязи. Передача сигнала и соединение с помощью базовой станции.
презентация , добавлен 22.05.2012
Принципы работы спутниковой зеркальной антенны. Достоинства прямофокусного принимающего прибора. Офсетное устройство как наиболее распространенное в сфере приема спутникового телевидения. Тороидальная параболическая антенна. Спутники, орбиты и диапазоны.
реферат , добавлен 19.12.2012
Волоконно-оптические линии связи с использованием аналоговой модуляции, их применение в сетях кабельного телевидения. Выбор топологии сети кабельного телевидения и оптического кабеля. Суммарное затухание на линии связи. Расчет энергетического бюджета.
В сети с полносвязной топологией каждый компьютер сети напрямую связан с каждым компьютером этой сети (рис. 2).
Примером такой сети является сеть ячеистой (сотовой) топологии.
Рисунок 2. Сеть сотовой топологии.
Преимущества сотовых сетей:
· Высокая надежность, обусловленная избыточностью физических связей.
· простота диагностики.
Недостатки сотовых сетей:
· Необходимость наличия у каждого компьютера сети большого числа коммуникационных портов для соединения со всеми другими компьютерами.
· Необходимость выделения отдельной электрической линии связи для каждой пары компьютеров.
· Вышеперечисленное обуславливает высокую стоимость сотовой сети.
· Сложность инсталляции и реконфигурации добавления или удаления новых узлов).
Большинство сетевых топологий имеет неполносвязную структуру. К основным видам неполносвязных топологий можно отнести: шину, звезду, кольцо и смешанную топологию.
Сети шинной топологии.
В сетях с шинной топологией каждый компьютер сети подключен к одному общему кабелю (рисунок 3).
Рисунок 3. Сеть с шинной топологией
В шинной топологии отсутствуют активные схемы передачи сигнала от одного компьютера к другому. Когда одна из машин посылает сигнал, он свободно путешествует по всей длине кабеля. Достигнув конца кабеля, сигнал отражается и идет в обратном направлении (зацикливание). Для предотвращения зацикливания сигнала в сетях с шинной топологией обязательно использование терминатора на обоих концах кабеля.
Сигнал, посланный одной машиной, получают все компьютеры, подключенные к шине. Принимает же его только машина, адрес которой совпал с адресом получателя, закодированном в сообщении.
В каждый момент времени только один из компьютеров может передавать сигнал, остальные должны ждать своей очереди. Соответственно, пропускная способность сетей с шинной топологией невелика и ограничивается не только характеристиками кабеля, но и логической структурой сети.
Достоинства шинной топологии:
Недостатки шинной топологии:
Из всего вышесказанного можно заключить, что шинная топология может применяться при небольшом числе узлов в сети и невысокой степени взаимодействия между ними. Вместе с тем, такая сеть отличается низкой стоимостью.
2.1.3 Звездообразная топология.
В сетях звездообразной топологии каждый узел подключается
отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хабом) (рисунок 4). Концентратор передает данные от одного компьютера другому или всем остальным компьютерам сети.
Рисунок 4. Сеть звездообразной топологии.
Топология звезда позволяет использовать для подключения компьютеров различные типы кабелей. Наличие концентратора чаще всего делает возможным использование нескольких типов кабелей одновременно.
Достоинства звездообразной топологии:
Недостатки звездообразной топологии:
· Ограниченная возможность увеличения числа узлов сети (ограничивается количеством портов концентратора).
· Зависимость работоспособности сети от состояния концентратора.
· Высокий расход кабеля (отдельный кабель для подключения каждого компьютера).
· Более высокая стоимость по сравнению с шинной топологией (затраты на хаб и кабель).
Таким образом, сети звездообразной топологии целесообразно прокладывать в зданиях (помещениях), в которых от каждого компьютера можно проложить кабель до концентратора. При планировании такой сети особое внимание следует уделить выбору концентратора.
Кольцевая топология.
В сетях с кольцевой топологией (рисунок 5) каждый компьютер
подключается к общему сетевому кабельному кольцу, по которому передаются данные (в одном направлении).
Рисунок 5. Сеть с кольцевой топологией.
Каждый компьютер, получив данные, сверяет адрес получателя с собственным и в случае совпадения копирует данные в свой внутренний буфер. Сами данные при этом продолжают движение по кольцу и возвращаются к отправителю. Если, получив данные, компьютер обнаружил, что его адрес не совпадает с адресом получателя, он ретранслирует данные следующему компьютеру в кольце.
В качестве среды передачи данных для построения сети кольцевой топологии чаще всего используют экранированную или неэкранированную «витую пару», а также оптоволоконный кабель.
Для решения проблемы коллизий (когда два или более компьютеров одновременно пытаются передать данные) в сетях с кольцевой топологией применяется метод маркерного доступа. Специальное короткое сообщение-маркер постоянно циркулирует по кольцу. Прежде чем передать данные, компьютер должен дождаться маркера, прикрепить данные и служебную информацию к нему и передать это сообщение в сеть.
В быстрых сетях по кольцу циркулируют несколько маркеров.
Существуют две наиболее известных технологии сетей, основанные на кольцевой топологии - технология Token Ring и технология FDDI.
Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения сети.
В технологии Token Ring реализован метод маркерного доступа, описанный выше.
В технологии FDDI применяется два кольца. При нормальном состоянии сети функционирует только одно из колец, второе позволяет сохранить работоспособность сети в случае отказа узла. Такая сеть обладает высоким быстродействием и чрезвычайной отказоустойчивостью.
Достоинства кольцевой топологии:
· При передачи данных не возникает потери сигнала (благодаря ретрансляции).
· Не возникает коллизий (благодаря маркерному доступу).
· Высокая отказоустойчивость (в технологии FDDI).
Недостатки кольцевой топологии:
· Отказ одного узла может привести к неработоспособности всей сети (в технологии Token Ring).
· Добавление/удаление узла вынуждает разрывать сеть.
Таким образом, кольцевая топология целесообразна для построения надежной или/и высокоскоростной сети, существенное наращивание которой не планируется или маловероятно.
Смешанная топология.
Появление смешанных топологий обусловлено, как правило, необходимостью наращивать и модернизировать сеть. Часто суммарные затраты на постепенную модернизацию оказываются существенно большими, а результаты меньшими, чем при тратах на глобальную замену морально устаревших сетей.
Сети смешанной топологии (рисунок 6) обладают достоинствами и недостатками, характерными для составляющих их топологий.
Рисунок 6. Сеть со смешанной топологией
Среда передачи данных
2. 2.1 Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны.
В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:
· проводные (воздушные);
· кабельные (медные и волоконно-оптические);
· радиоканалы наземной и спутниковой связи.
2.2.2 Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо, изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.
2.2.3 Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, а также волоконно-оптические кабели.
Скрученная пара проводов называется витой парой (twisted pair). Витая пара существует в экранированном варианте (Shielded Twistedpair, STP), когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и неэкранированном (Unshielded TwistedPair, UTP), когда изоляционная обертка отсутствует. Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю. Коаксиальный кабель (coaxial) имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Существует несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения - для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и т. п. Волоконно-оптический кабель (opticalfiber) состоит из тонких (5-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.
2.2.4 Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн, называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation, AM) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн, для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FM), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.
В компьютерных сетях сегодня применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных, но наиболее перспективными являются волоконно-оптические. На них сегодня строятся как магистрали крупных территориальных сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным соотношением качества к стоимости, а также простотой монтажа. С помощью витой пары обычно подключают конечных абонентов сетей на расстояниях до 100 метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще всего в тех случаях, когда кабельные связи применить нельзя - например, при прохождении канала через малонаселенную местность или же для связи с мобильным пользователем сети, таким как шофер грузовика, врач, совершающий обход, и т. п.
Кабельные системы.
Кабель (cable), используемый для построения компьютерных сетей, представляет собой сложную конструкцию, состоящую, в общем случае, из проводников, изолирующих и экранирующих слоев. В современных сетях используются три типа кабеля:
Коаксиальный кабель (coaxial cable);
- "витая пара" (twisted pair);
Оптоволоконный кабель (fiber optic).
Коаксиальный кабель.
Коаксиальный кабель был первым типом кабеля, использованным для соединения компьютеров в сеть. Кабель данного типа (рисунок 7) состоит из центрального медного проводника, покрытого пластиковым изолирующим материалом, который, в свою очередь, окружен медной сеткой и/или алюминиевой фольгой. Этот внешний проводник обеспечивает заземление и защиту центрального проводника от внешней электромагнитной интерференции. При прокладке сетей используются два типа кабеля - "Толстый коаксиальный кабель" (Thicknet) и "Тонкий коаксиальный кабель" (Thinnet). Сети на основе коаксиального кабеля обеспечивают передачу со скоростью до 10 Мбит/с. Максимальная длина сегмента лежит в диапазоне от 185 до 500 м в зависимости от типа кабеля.
Рисунок 7. Устройство коаксиального кабеля
Витая Пара.
Кабель типа "витая пара" (twisted pair), является одним из наиболее распространенных типов кабеля в настоящее время (рисунок 8). Он состоит из нескольких пар медных проводов, покрытых пластиковой оболочкой. Провода, составляющие каждую пару, закручены вокруг друг друга, что обеспечивает защиту от взаимных наводок. Кабели данного типа делятся на два класса - "экранированная витая пара" ("Shielded twisted pair") и "неэкранированная витая пара" ("Unshielded twisted pair"). Отличие этих классов состоит в том, что экранированная витая пара является более защищенной от внешней электромагнитной интерференции, благодаря наличию дополнительного экрана из медной сетки и/или алюминиевой фольги, окружающего провода кабеля. Сети на основе "витой пары" в зависимости от категории кабеля обеспечивают передачу со скоростью от 10 Мбит/с – 10 Гбит/с. Длина сегмента кабеля не может превышать 100 м (до 100 Мбит/с) или 30 м (1 Гбит/с).
Рисунок 8. Устройство кабеля типа "витая пара"
Оптоволоконный кабель.
Оптоволоконные кабели представляют собой наиболее современную кабельную технологию, обеспечивающую высокую скорость передачи данных на большие расстояния, устойчивую к интерференции и прослушиванию. Оптоволоконный кабель состоит из центрального стеклянного или пластикового проводника, окруженного слоем стеклянного или пластикового покрытия и внешней защитной оболочкой (рисунок 9). Передача данных осуществляется с помощью лазерного или светодиодного передатчика, посылающего однонаправленные световые импульсы через центральный проводник. Сигнал на другом конце принимается фотодиодным приемником, осуществляющим преобразование световых импульсов в электрические сигналы, которые могут обрабатываться компьютером. Скорость передачи для оптоволоконных сетей находится в диапазоне от 100 Мбит/c до 2 Гбит/с. Ограничение по длине сегмента составляет 2 км.
Рисунок 9. Устройство оптоволоконного кабеля.
Сетевые технологии.
Технология Ethernet.
Общее количество сетей, работающих по протоколу Ethernet в настоящее время, оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров с установленными сетевыми адаптерами Ethernet – в 50 миллионов.
Когда говорят Ethernet, то под этим обычно понимают любой из вариантов этой технологии. В более узком смысле Ethernet - это сетевой стандарт, основанный на экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1970г. В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт версии II построенной на основе коаксиального кабеля, который стал последней версией фирменного стандарта Ethernet DIX или Ethernet II.
На основе стандарта Ethernet DIX был разработан стандарт IEEE 802.3, в нем различаются уровни MAC(Media Access Control – уровень управления доступом к среде) и LLC (Logical Link Control – уровень логической передачи данных), в оригинальном Ethernet оба эти уровня объединены в единый канальный уровень. Несколько отличается и формат кадра, хотя минимальные и максимальные размеры кадров в этих стандартах совпадают.
Для передачи информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet используется пропускная способность 10 Мбит/с.
Метод доступа CSMA/CD.
В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий.
Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину. Простота схемы подключения – это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet. Говорят, что кабель, к которому подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа.
Этапы доступа к среде.
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.
Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра.
Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна.
Возникновение коллизии.
При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), так как содержимое обоих кадров сталкиваются на общем кабеле, и происходит искажение информации – методы кодирования, используемые в Ethernet, не позволяют выделять сигналы каждой станции из общего сигнала.
Для возникновения коллизии не обязательно, чтобы несколько станций начали передачу абсолютно одновременно, такая ситуация маловероятна. Гораздо вероятней, что коллизия возникает из-за того, что один узел начинает передачу раньше другого, но до второго узла сигналы первого просто не успевают дойти к тому времени, когда второй узел решает начать передачу своего кадра.
Похожая информация.
Дата публикации
Компания "Имана ДВ" предлагает услуги по установке терминалов спутниковой связи VSat, для создания
телекоммуникационной инфраструктуры заказчика и ее дальнейшей эксплуатации. Тем не менее, заказчик имеет возможность заказать любую услугу
по отдельности и эффективно сочетать их с собственными возможностями.
Мы работаем совместно с большинством российских спутниковых операторов, таких как "Orange Business Services", "Rusat", "HeliosNet", "Raduga Internet", "Lansat", "Altegro Skay" и многими другими. Мы поможем доставить, установить и зарегистрировать сертифицированные земные станции в кратчайшие сроки в строгом соответствии с текущим законодательством РФ.
После ее ввода в эксплуатацию земной станции спутниковой связи (ЗССС), специалисты нашей компании обеспечат профессиональное гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание.
В первый раз клиент встречается с инженером службы технической поддержки практически сразу после подписания контракта, когда специалист нашей компании, на месте решает вопрос о точке установки станции спутниковой связи и уточняет все необходимые подробности.
Мы уделяем пристальное внимание клиенту не только на стадии реализации проекта. После того, как сеть установлена, знакомая Вам команда наших специалистов всегда готова прийти на помощь.
Персонал группы технической поддержки в самое короткое время будет направлен к Вам в случае возникновения проблем с оборудованием.
Как часть реализации проекта, специалисты "Имана ДВ" проведут необходимый тренинг Вашего персонала, ответственного за эксплуатацию коммуникационного оборудования.
На этапе создания сети не всегда возможно предусмотреть все потребности, которые могут возникнуть в будущем. Специалисты "Имана ДВ", используя возможности центров мониторинга операторов, проводят анализ параметров сети заказчика, на основании которого даются рекомендации о принятии тех или иных решений.
Мы осуществляем информационную поддержку клиентов. Наши менеджеры будут поддерживать с Вами связь, информировать о новых технологиях и решениях, необходимых именно Вам.
Информация о наших новых услугах и событиях в компании, анонс технических статей, написанных сотрудниками нашей компании, будут присланы Вам на электронный почтовый ящик.
Антенна, вместе с прилагаемым блоком - конвертером с низким уровнем шума или LNB(который усиливает полученные со спутника сигналы) и передатчик составляют наружный модуль комплекта VSAT (ODU), первую из двух частей комплекта VSAT.
Вторая часть комплекта VSAT - это внутренний блок (IDU). Внутренний блок представляет собой маленький настольный прибор, который преобразовывает информацию, проходящую между аналоговыми коммуникациями на спутнике и местными устройствами, такими как телефоны, компьютерные сети, ПК, ТВ и т.д. Вдобавок к основным программам преобразования, IDU могут содержать также дополнительные функции, например, такие, как безопасность, ускорение сети и другие свойства. Внутренний блок соединяется с внешним посредством 2 кабелей.
Главное преимущество земной станции VSAT перед обычным наземным соединением состоит в том, что комплекты VSAT не ограничены досягаемостью кабеля, проходящего под землей. Земная станция VSAT может быть установлена в любом месте - при условии свободной видимости спутника. Станции VSAT могут передавать и получать любые видео, аудио и другие данные на постоянной высокой скорости независимо от их удаленности от наземных коммуникационных станций и инфраструктуры.
Сеть VSAT состоит из трех основных компонентов:
Содержимое, в основном, берет начало в ЦЗС. Это также является местом, где находится оборудование и программные средства, используемые для контроля спутниковой связью. ЦЗС обычно имеет связь с коммуникационной сетью, которая является либо телефонной сетью общего пользования в большом городе, центральной компьютерной сетью компании или опорной сетью Интернет.
Самой выдающейся частью ЦЗС является большая, 4,5-11 м (15-36 футов), антенна. Внутренние элементы включают множество устройств, которые контролируют двусторонние передачи через антенну, преобразования между спутником и наземными протоколами и другие технические вопросы. Сервер системы управления сетью контролирует функционирование всех устройств, а также распределяет очередность передачи сообщений приложениям в зависимости от определенных покупателем требований к качеству обслуживания.
Как уже было описано раньше, VSAT - это устройства, используемые в отдаленных местах для обеспечения коммуникации с центральным пунктом связи через центральную земную станцию.
При простейшей конструкции, исходящая информация (из ЦЗС на VSATы) отправляется на транспондер спутника, который принимает ее, усиливает и передает обратно на землю для приема отдаленной станцией VSAT. Удаленная станция VSAT посылает информацию (от станций в ЦЗС) посредством того же самого транспондера спутника.
Этот механизм, в котором все сетевые коммуникации проходят через процессор ЦЗС, называется "звезда", с ЦЗС в центре этой звезды. Одно из самых главных преимуществ этого механизма состоит в том, что фактически не существует предела количеству станций VSAT, которые могут быть присоединены к ЦЗС.
Как было отмечено выше, топология "звезда" - это самый простой путь настроить спутниковую сеть. При этом, она имеет один спорный вопрос, который влияет на характеристики. Помните, что спутник на геостационарной орбите находится в 35 400 км от поверхности Земли. Это означает, что передача сообщений занимает определенное время. Из-за расстояния, передача 1 бита информации из одного места в другое (единичный "скачок") занимает примерно четверть секунды. Если передача происходит от одной станции VSAT на другую такую станцию, топология "звезда" требует два скачка, что приводит к задержке в полсекунды.
Эта задержка во времени практически не имеет значения при передачи данных между двумя компьютерами, например, чтобы обновить базы данных. Кроме того, топология "звезда" позволяет станциям VSAT использовать меньшие антенны и передатчики меньшей мощности, поскольку они функционируют благодаря одной большой антенне ЦЗС.
Однако, задержка топологии "звезда" может стать заметной при голосовой передаче. Поэтому топологию "звезда" лучше использовать, когда передача сообщений происходит между центральной системой и отдаленными станциями в один скачок или когда передача от одной станции VSAT к другой не требует мгновенного ответа.
Топология сети "mesh" обеспечивает возможность VSAT общаться напрямую с другими станциями VSAT, сводя к минимуму задержку при групповых передачах. Это означает, например, что телефонный разговор между людьми, говорящими по телефонам, соединенным сетью VSAT, имеют единичный скачок, незаметный для большинства людей. Mesh IP поддерживает передачу данных в один скачок для компьютерных приложений, таких как программное обеспечение клиент/сервер, которое требует моментальное двустороннее соединение между компьютерами в отдаленных точках.
Мульти-звездные топологии обеспечивают сочетание топологии "звезда" и топологии mesh, в которых ЦЗС отправляет информацию на станции VSAT, а VSAT имеют возможность прямой передачи по сети. Это дает возможность, например, с помощью VoIP телефона на одной станции VSAT общаться напрямую с доступной сетью телефонии через вторую станцию VSAT. В другом примере, корпоративный сервер международной компании может отправлять обновления баз данных с ЦЗС в государственные центральные управления через одну станцию VSAT, которая затем может передавать информацию в региональные представительства.
Из-за разницы в цене и характеристиках, необходим анализ рентабельности, чтобы понять, какая топология применима для каждого случая, чтобы создать подходящую топологию сети для ваших нужд.
Технология iDirect является одной из наиболее эффективных спутниковых систем на рынке VSAT. iDirect обеспечивает эффективное использование полосы пропускания, как на спутниковом сегменте, так и на уровне IP-протокола, что позволяет говорить о низкой стоимости эксплуатации системы для поставщика услуг или оператора связи.
Технология iDirect разработана специально для корпоративных клиентов, передающих или принимающих большие объемы данных. Полноценно реализованы технологии эффективной передачи критичного к задержкам Real-time трафика, такого как VoIP и мультимедийные потоки. Система базируется на новой технологии D-TDMA (Deterministic Time Division Multiple Access), ее суть заключается в следующем - множество удаленных VSAT терминалов, разделяя между собой один и тот же канал, "соревнуются" за доступную пропускную полосу, необходимую для приема/передачи информации.
Технология, по своей сути, очень близка к Ethernet - при добавлении большого количества пользователей, в сети начинают происходить коллизии, при которых несколько пользователей запрашивают полосу в одно и то же время. На практике, такие коллизии прозрачны при использовании WWW, E-mail, FTP и подобных им приложений доставки информации, однако для задач VoIP и потокового вещания требуется иной подход к передаче информации и "соревнования" за пропускную способность.
Система iDirect предлагает пользователю комбинированное решение - технология D-TDMA и резервирование полосы (CIR) для передачи мультимедийных потоков. Технология D-TDMA, предоставляя выделенный тайм-слот каждому клиенту, позволяет удаленным терминалам iDirect не "соревноваться" за доступную пропускную полосу, а всегда получать её, когда этого требует приложение. Удаленный терминал iDirect получает выделенный тайм-слот каждую 1/8 секунды - это позволяет расположить данные во фрейме, избегая влияния джиттера и, обеспечивая гарантированное качество непрерывного потока в реальном времени:
Ещё одно из отличий iDirect от других TDMA-систем заключается в использовании 125ms фрейма (против 250ms в альтернативных решениях). Это позволяет достичь минимального времени реакции и обеспечить передачу VoIP/Video гарантированного качества.
При разработке оборудования использовались результаты многолетних научных исследований и разработок в области технологии доступа TDMA, спутниковой связи и программного обеспечения. В результате оборудование iDirect представляет собой уникальное сочетание гибкости, надежности в работе и экономической эффективности. По сравнению с тем, что предлагают провайдеры традиционных спутниковых или наземных сетей связи, сеть iDirect обладает целым рядом несомненных конкурентных преимуществ.
Технология iDirect, используемая MT, поддерживает все существующие топологии связи. Это позволяет наиболее эффективно организовать сеть, применяя различные аппаратные возможности в соответствии с задачами клиента.
Что такое VSAT? Это небольшая станция спутниковой связи с антенной диаметром 0,9 - 3,7 м, предназначенная, главным образом, для надежного обмена данными по спутниковым каналам. Она не требует обслуживания и подключается напрямую к терминальному оборудованию пользователя, выполняя роль беспроводного модема.
Пример терминала VSAT.
Как работает сеть VSAT
Сеть спутниковой связи на базе VSAT включает в себя три основных элемента: центральная земная станция (при необходимости), спутник-ретранслятор и абонентские VSAT терминалы.
Центральная земная станция (ЦЗС)
Центральная земная станция в сети спутниковой связи на базе выполняет функции центрального узла и обеспечивает управление работой всей сети, перераспределение ее ресурсов, выявление неисправностей, тарификацию услуг сети и сопряжение с наземными линиями связи. Обычно ЦЗС устанавливается в узле сети, на который приходится наибольший трафик. Это может быть, например, главный офис или вычислительный центр компании в корпоративных сетях, или же крупный город в региональной сети.
Пример центральной земной станции.
Приемо-передающая аппаратура и антенно-фидерное устройство обычно строится на базе стандартного оборудования, имеющегося на рынке. Стоимость определяется размерами антенны и мощностью передатчика, которые существенно зависят от технических характеристик используемого спутника-ретранслятора. Для обеспечения надежности связи аппаратура обычно имеет 100% резервирование.
Каналообразующая аппаратура обеспечивает формирование спутниковых радиоканалов и стыковку их с наземными линиями связи. Каждый из поставщиков систем спутниковой связи применяет свои оригинальные решения этой части ЦЗС, что часто исключает возможность использования для построения сети аппаратуру и абонентские станции других фирм. Обычно эта подсистема строится по модульному принципу, что позволяет по мере роста трафика и количества абонентских станций в сети легко добавлять новые блоки для увеличения ее пропускной способности.
Абонентская станция VSAT
Абонентский VSAT терминал обычно включает в себя антенно-фидерное устройство, наружный внешний
радиочастотный блок и внутренний блок (модем).
Внешний блок представляет собой небольшой приемопередатчик или приемник. Внутренний блок обеспечивает сопряжение спутникового канала с терминальным оборудованием пользователя (компьютер, сервер ЛВС, телефон, факс УАТС и т.д.).
Спутник ретранслятор
Сети VSAT строятся на базе геостационарных спутников-ретрансляторов. Это позволяет максимально упрощать конструкцию абонентских терминалов и снабжать их простыми фиксированными антеннами без системы слежения за спутником. Спутник принимает сигнал от земной станции, усиливает его и направляет назад на Землю.
Важнейшими характеристиками спутника являются мощность бортовых передатчиков и количество радиочастотных каналов (стволов или транспондеров) на нем. Для обеспечения работы через малогабаритные абонентские станции типа VSAT требуются передатчики с выходной мощностью около 40 Вт.
Конфигурация трафика
Топология типа "точка-точка"
Сеть "точка - точка" позволяет обеспечивать прямую дуплексную связь между двумя удаленными абонентскими станциями по выделенным каналам. Такая схема связи наиболее эффективна при большой загрузке каналов (не менее 30 - 40%).
Преимуществом такой архитектуры является простота организации каналов связи и их полная прозрачность для различных протоколов обмена. Кроме того, такая сеть не требует системы управления.
Топология типа "звезда"
Сеть типа "звезда" является наиболее распространенной архитектурой построения ССС с абонентскими станциями класса VSAT. Такая сеть обеспечивает много направленный радиальный трафик между центральной земной станцией (ЦЗС или HUB в английской литературе) и удаленными периферийными станциями (терминалами) по энергетически выгодной схеме: малая ЗС - большая ЦЗС, оснащенная антенной большого диаметра и мощным передатчиком.
Недостатком архитектуры "звезда" является наличие двойного скачка при связи между терминалами сети, что приводит к заметным задержкам сигнала. Сети VSAT подобной архитектуры широко используются для организации информационного обмена между большим числом удаленных терминалов, не имеющих существенного взаимного трафика, и центральным офисом фирмы, различными транспортными, производственными и финансовыми учреждениями.
Аналогично строятся сети телефонной связи для обслуживания удаленных абонентов, которым обеспечивается выход на телефонную коммутируемую сеть общего пользования через центральную станцию, подключенную к наземному центру коммутации или АТС. Функции контроля и управления в сети типа "звезда" обычно централизованы и сосредоточены в центральной управляющей станции (ЦУС) сети. ЦУС выполняет служебные функции установления соединений между абонентами сети (как наземными, так и спутниковыми терминалами) и поддержания рабочего состояния всех периферийных устройств.
Обычно функции ЦЗС/ЦУС совмещены в одном комплексе, который выполняет роль коммутатора трафика и интерфейса спутниковой сети с наземными каналами. В сетях типа "звезда", создаваемых крупными операторами, ресурсу одой ЦУС могут предоставляться нескольким автономным подсетям VSAT.
Топология типа "каждый-с каждым"
В сети "каждый с каждым" обеспечиваются прямые соединения между любыми абонентскими станциями (так называемый "одно-скачковый" режим связи).
Количество требуемых дуплексных радиоканалов равно N x (N - 1), где N - число абонентских станций в сети. При этом каждая абонентская станция должна иметь N - 1 каналов приемо-передачи. Такая архитектура оптимальна для телефонных сетей, создаваемых в труднодоступных или удаленных районах, а также для сетей передачи данных с относительно небольшим числом удаленных терминалов.
В связи с тем, что для работы между двумя малыми терминалами от VSAT требуются большие энергетические ресурсы в сравнении с сетью "звезда", в сетях типа"каждый с каждым" на абонентских станциях приходится использовать более мощные передатчики и антенны большего диаметра, что заметно отражается на их цене. Каждая из этих топологий имеет свои преимущества и недостатки. В реальных ситуациях часто требуется предоставление широкого спектра услуг, каждая из которых лучше реализуется в разных топологиях. Поэтому многие
сети строятся по смешанным топологиям.
Тип управления
При централизованном управлении такой сетью центр управления сетью (ЦУС) выполняет служебные функции контроля и управления, необходимые для установления соединения между абонентами сети, но не участвует в передаче трафика. Обычно ЦУС устанавливается на одной из абонентских станций сети, на которую приходится наибольший трафик.
В децентрализованном варианте управления сетью ЦУС отсутствует, а элементы системы управления входят в состав
каждой VSAT станции. Подобные сети с распределенной системой управления отличаются повышенной "живучестью" и
гибкостью за счет усложнения оборудования, расширения его функциональных возможностей и удорожания VSAT терминалов. Эта схема управления целесообразна лишь при создании небольших сетей (до 30 терминалов) с высоким трафиком между абонентами.
Преимущества и недостатки
Преимущества
Технология VSAT является очень гибкой и позволяет создавать сети, отвечающие самым жестким требованиям и предоставляющие широкий спектр услуг по передаче голоса, видео, данных в любой комбинации. Во многих случаях они имеют неоспоримые преимущества перед наземными сетями:
низкая себестоимость
быстрое развертывание
высокое качество связи
архитектуры "звезда" и "каждый - с каждым"
простота реконфигурации
высокая надежность.
Применение:
передача изображений
видеоконференции
доступ в Интернет
мультимедиа
В настоящее время себестоимость одной минуты разговора по спутниковому каналу связи составляет от 3 до 15 центов, а современные терминалы VSAT стоят от 3 до 5 тыс. долл. в базовой конфигурации и обеспечивают скорость передачи от 16 кбит/с до 2 и более Мбит/с.
Установка и включение в сеть терминала класса VSAT занимает несколько часов.
Сети VSAT обеспечивают достоверность передачи цифровой информации на хуже 1* 10 -7,т.е. не более одной ошибки на 10 миллионов переданных бит информации, что соответствует примерно одной ошибке на 500 страниц текстовой информации.
Современные терминалы класса VSAT позволяют строить сети связи различной архитектуры и назначения. Реконфигурация сети, включая смену протоколов обмена, добавление новых терминалов или изменение их географического положения осуществляется очень быстро. Терминалы класса VSAT обеспечивают надежность в течение работы до 100 тыс. часов.
Популярность VSAT в сравнении с другими видами связи при создании корпоративных сетей объясняются следующими соображениями: для сетей с большим количеством терминалов и при значительных расстояниях между абонентами эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при использовании наземных сетей:
Полная независимость от операторов наземных сетей
Быстрота развертывания и реконфигурации сети
Высокая надежность, достигающая 99,9%
Недостатки
Спутниковая связь является разновидностью радиосвязи. Поэтому, теоретически, любая спутниковая станция, находящаяся в зоне обслуживания спутника, если она настроена на нужную частоту, на нужный временной интервал, поддерживает нужные протоколы и работает в нужном стандарте, могла бы перехватывать сигналы. Но, во-первых, необходимо выполнение всех перечисленных условий (одновременно!). Во вторых, в спутниковых системах связи используются мощные системы кодирования сигнала, что делает перехват практически невозможным. Не следует также забывать, что те же самые проблемы возникают и в любом другом канале связи, а не только в спутниковом. Спутниковые сигналы, особенно высокочастотных диапазонов Ku и Ка, подвержены ослаблению во влажной атмосфере (дождь, туман, облачность). Этот недостаток легко преодолевается при проектировании системы, в результате средняя доступность канала спутниковой связи обычно составляет не хуже 99,9%. Надежность наземных каналов часто бывает ниже.
Как и любая другая система радиосвязи, спутниковая связь подвержена помехам от других радиосредств. Однако, с одной стороны, для спутниковой связи выделяются полосы частот, не используемые другими радиосистемами. С другой стороны, в спутниковых системах используются узконаправленные антенны, позволяющие полностью избавиться от помех.
Таким образом, большинство недостатков спутниковых систем связи устраняются путем грамотного проектирования сети, выбора технологии и места установки антенн. При этом следует отметить, что любая система связи имеет свои недостатки и преимущества, и выбор той или иной технологии зависит от многих факторов.
История сетей VSAT
История сетей начинается с запуска первых спутников связи. В конце 60-х годов в ходе экспериментов со спутником АТС-1 была создана экспериментальная сеть спутниковой телефонной связи на Аляске. Сеть состояла из 25 земных станций, установленных в небольших поселках. Эксперимент оказался успешным, и было принято решение о создании коммерческой сети телефонной спутниковой связи из 100 терминалов с использованием каналов на спутник Интелсат.
В то время самая "маленькая" спутниковая станция имела антенну диаметром 9 м и стоила около 500 тыс. долл. Заказчики же поставили условие: антенны земных станций сети должны быть не более 4,5 м, а цена не превышать 50 тыс. долл. И такие земные станции были созданы фирмой California Microwaves.
Идея создания еще более малогабаритных и дешевых станций спутниковой связи привлекла интерес группы разработчиков, работавших над проектом в Аляске. В 1979 году они создали фирму Equatorial Communications Company, ставшую первой в мире компанией по разработке систем VSAT.
При создании недорогой портативной земной станции VSAT требовалось решить две главнейших проблемы. Первая из них - это, собственно, ее габариты, в первую очередь - диаметр антенны. В то время коммерческие спутники связи имели недостаточную мощность, чтобы работать со стандартными земными станциями с диметром зеркала антенны менее 3 м. Вторая проблема - создание недорогого высокостабильного электронного оборудования.
Инженеры фирмы справились с поставленными задачами весьма изящно, используя новейшие достижения в области электроники и телекоммуникаций. Первую проблему удалось решить, применив кодовое разделение каналов, использующее широкополосный шумоподобный сигнал. Проблема стабильности электронной аппаратуры была решена заменой обычных высокостабильных, а значит и дорогих, электронных компонент недорогой микропроцессорной схемой с системой автоматической подстройки частоты и фазы. Опытный образец чисто приемной спутниковой станции, разработанной на этих принципах, был готов в 1979 году. Даже сегодня она представляет собой образец совершенства технической мысли. Она имела антенну диаметром всего 60 см и стоила около 2000 долл. Первые несколько тысяч таких приемных станций использовались в сети распределения биржевой и ценовой информации.
Работы над интерактивными малогабаритными станциями спутниковой связи начались в 1982 году. Именно тогда и появился термин VSAT. Первые прототипы были испытаны в конце 1983 года. В 1984 году была создана экспериментальная сеть VSAT, а в 1985 году начались коммерческие поставки VSAT. Первые интерактивные VSAT имели антенны диаметром 1,8 м и стоили около 6000 долларов. Они были спроектированы для поддержки транзакций, и первым заказчиком сети стала фермерская страховая компания Farmers Insurance.
Первые успехи фирмы Equatorial в создании экономически эффективных систем спутниковой связи на базе VSAT дали
толчок появлению нескольких новых фирм, предлагающих оборудование VSAT. Началось быстрое развитие рынка, и
резко выросла конкуренция на нем.
Наконец на рынок обратили внимание и киты телекоммуникационного бизнеса, которые, не мудрствуя лукаво, стали
покупать фирмы, успешно развивающиеся на рынке. Американский телекоммуникационный гигант AT&T приобрел фирму Tridom. Пионер создания VSAT Ku-диапазона, фирма Linkabit, слилась с фирмой M/A-COM, которая стала ведущим поставщиком оборудования VSAT. В последствии Hughes Communications приобрела отделение у М/А-СОМ.
Так появилась фирма Hughes Network Systems. Scientific-Atlanta, изготовитель больших станций спутниковой связи, включилась в производство оборудования VSAT, приобретя фирму Adcom. Первоначально GTE Spacenet предоставляла услуги VSAT, используя оборудование других поставщиков. Equatorial в 1987 году слилась с фирмой Contel, которая одновременно приобрела VSAT-отделение фирмы Comsat . А в 1991 году GTE Sapacenet приобрела фирму Contel. В 1987 году основатели фирмы создали новую фирму - Gilat Satellite Networks Ltd. по производству VSAT.
Таким образом, сформировался основной пул игроков на рынке производства VSAT, который сохраняется и по сей день.
Поколения VSAT
Существует несколько типов земных станций VSAT. Их можно условно разделить на три поколения. Появление каждого
нового поколения VSAT становилось возможным по мере появления новых технологий, создания более мощных
спутников связи и освоения новых диапазонов частот.
VSAT первого поколения работали в С-диапазоне и использовались только в сетях вещательного типа, т.е. абонентские терминалы могли лишь принимать потоки данных от ЦЗС, и режим передачи в них не предусматривался. Сети вещательного типа до сих пор широко используются для распределения финансовой и деловой информации, биржевых сводок, передачи газетных полос, в системах асимметричного доступа в Интернет. Например, широко известная система высокоскоростного доступа в Интернет DirecPC по существу является спутниковой вещательной сетью.
Второе поколение земных станций VSAT характеризуется тем, что они могут поддерживать двустороннюю (дуплексную)
связь. Эти терминалы используются банковскими и финансовыми организациями в различных компьютерных сетях для обмена данными, сетями розничной и оптовой торговли, промышленными предприятиями для связи с филиалами и поставщиками. Также они нашли широкое применение для организации высокоскоростного двустороннего доступа в
Интернет. Еще VSAT станции используются операторами связи для создания выделенных магистральных каналов между удаленными узлами с большим объемом обмена данными между ними. Большинство из них работает в Ku-диапазоне, хотя в некоторых странах в сетях по-прежнему используется С-диапазон.
Широкое распространение получили терминалы третьего поколения, с антеннами диаметром 1,2 м и менее. Они используются в больших сетях, отличающихся низким уровнем трафика между ними. При этом трафик носит спорадический (непостоянный) характер. Такие терминалы просты по конструкции, отличаются низкой ценой и работают исключительно в Ku-диапазоне.
В последние годы на рынке появилось четвертое поколение VSAT для мультимедийных приложений. Они работают в
Ku- и Ка-диапазонах и обеспечивают скорость до нескольких мегабит в секунду. При этом размер их антенн (в Ка- диапазоне) составляет, примерно, 70 см, а цена находится в пределах 500-1000 долларов.
В последнее время растет потребность крупных предприятий в создании разветвленных корпоративных сетей, объединяющих центральные офисы с филиалами в регионах страны. Сегодня требуются не только стабильная передача данных, но и качественная телефонная связь, услуги видео конференц-связи, доступ в Интернет. В связи обширной географией нашей страны и отсутствием во многих регионах Сибири и Дальнего Востока наземных коммуникаций, для решения этих задач необходимо, а порой и единственно возможно использование спутниковой связи.
Спутниковая связь позволяет создавать автономные корпоративные сети для компаний с географически распределенной инфраструктурой офисов. Современные VSAT технологии предлагают многофункциональные и эффективные решения по организации передачи корпоративной информации.
Для создания проектов спутниковых корпоративных сетей Stratos-МТ использует самые передовые технологии, представленные на международном рынке. Это классическая технология выделенных каналов с использованием спутниковых модемов Comtech, а также новейшие технологии широкополосного доступа компаний iDirect и ND Satcom. Прежде чем предложить какую-либо технологию в составе решения Stratos-МТ проводит тщательное тестирование новых разработок поставщиков оборудования.
В отличие от производителей, которые предлагают оборудование только своего производства, Stratos-МТ предоставляет оптимальные решения с применением различных технологий и платформ.
Отбор технологий основывается на анализе трафика и потребностей заказчика, а также исходя из перспективы развития его бизнеса.
Предлагаемое заказчику решение может быть основано на различных взаимосвязанных технологиях. Более того, решение может содержать возможность миграции с одной технологии на другую.
Такой подход позволяет определить наиболее экономически выгодное и эффективное решение, удовлетворяющее требованиям заказчика, более того, он позволяет сети клиента расти вместе с его бизнесом.
Stratos- МТ предлагает клиентам следующие решения по построению корпоративных сетей:
Корпоративная сеть этого типа позволяет заказчику в короткие сроки организовать обмен информацией в своей распределенной структуре и получить доступ к основным телекоммуникационным узлам в г. Москве (ММТС-9, ММТС-10, ГЦУ МС). Это позволит корпоративной сети использовать международные и трансконтинентальные каналы, а также подключиться к сети Интернет и провайдерам VoIP услуг.
Количество терминалов в сети от единиц до сотен. Сеть такого типа может быть выделенной, или же являться частью мультисервисной сети общего пользования с центром в г. Москва.
Сеть может быть построена по топологиям «звезда», полносвязная.
Локальная корпоративная сеть отличается от предыдущей тем, что центральная станция сети располагается на коммутационном узле или центральном офисе заказчика. Клиент получает автономное решение и гибкое управление собственной сетью.
Такая организация сети позволяет более эффективно использовать спутниковый ресурс и соответственно более экономична для трафика между центром и удаленными станциями в случае, если центральная станция находится не в Москве.
Организация локальной спутниковой сети оптимальна для связи 2-30 удаленных станций, когда крайне необходимо решение задач корпоративной телефонии, конференц-связи, транзита трафика реального времени или высокой интенсивности.
Сеть может быть построена по топологиям «звезда», полносвязная, смешанная В сетях такого типа выделяется общий ресурс пропускной способности, который может оперативно распределяется межу удаленными станциями.
По желанию заказчика для отдельных узлов сети, включая центральный возможна организация канала до центральной станции Stratos-МТ в г. Москва для обеспечения скоростного выхода в Интернет и прочих услуг.
Многие заказчики ставят задачи построения локальных корпоративных сетей с использованием передвижных станций. Типичным примером является компания, как правило, нефтедобывающего сектора, которой необходима корпоративная сеть, связывающая центральный офис с разрабатываемыми месторождениями. Применение VSAT терминалов с антеннами диаметром 1.2 и 1.8 метра позволяет оперативно перемещать станцию в пределах зоны обслуживания применяемого спутника, не проводя дорогостоящей, а порой долговременной разрешительной процедуры.
Сеть может быть как локальной, так и с центром в Москве и построена по топологиям «звезда», полносвязная. полносвязная.
Одним из важнейших параметров организации корпоративной сети является ее надежность. Но даже организация сети по наземным каналам не гарантирует 100% надежности. Одним из наиболее эффективных способов повышения надежности является организация спутниковой резервной сети.
Организация резервной корпоративной сети позволяет резервировать не только сеть целиком, но и отдельные её направления. Ресурсы резервной сети могут быть так же задействованы при перегрузках основной сети. Так как общая пропускная способность сети может оперативно распределяться между направлениями, этот ресурс может быть значительно меньше основного ресурса. Таким образом затраты на эксплуатацию резервной сети, как правило, невысокие и могут быть существенно ниже ущерба, связанного с отказами основной сети
Для создания корпоративной сети спутниковой связи мы предлагаем технологии и платформы, в основе которых лежат эффективные способы использования спутникового ресурса:
Каждая станция, реализующая MCPC, имеет выделенный сегмент емкости спутникового ретранслятора и поддерживает постоянное соединение.
Основное достоинство данных технологий состоит в том, что они гарантируют необходимую пропускную способность канала спутниковой связи в любой момент времени.
Данная технология эффективна в сетях с топологией «звезда» для организации закрепленных каналов в нескольких направлениях.
Как правило, технология MCPC применяется для сетей с высокой пропускной способностью и высокой загрузкой.
Технические характеристики:
Технолог ии TDMA (Time-Division Multiple Access)
Технология SkyWAN® является гибкой и универсальной системой для организации спутниковых корпоративных Frame Relay и IP сетей, ориентированных на различные виды приложений.
Система работает по принципу динамического распределения спутникового ресурса. Ресурс максимально эффективно перераспределяется между станциями сети соответствии с их потребностями. Распределение различных типов трафика производится постоянно в соответствии с качеством обслуживания и многоуровневой системой приоритезации трафика. Технология SkyWan наиболее эффективна для сетей с полносвязной топологией.
Технические характеристики:
Оборудование iDirect представляет собой уникальное сочетание гибкости, надежности и экономической эффективности.
Основные принципы работы:
Потоки данных в каналах сети iDirect от центральной станции к удаленным (DownStream) формируются с использованием технологии TDM (временным разделением), что позволяет нескольким удаленным станциям совместно использовать пропускную способность прямого канала.
Система iDirect назначает и перераспределяет полосу частот каждой удаленной станции, основываясь на ее потребности в трафике и ограничениях в качестве обслуживания, установленных оператором сети. Центральная станция анализирует потребности всех удаленных станций и назначает необходимую им полосу частот.
Удаленная станция может передавать данные в выделенных ей временных интервалах для основного трафика. В случае, если требуется большая полоса частот, ей может быть предоставлена полоса частот в другом обратном канале, в котором имеется свободная полоса частот необходимой ширины («frequency hopping»).
Наиболее эффективна для сетей с топологией «звезда», и невысокой общей пропускной способностью
Технические характеристики:
Единовременный первоначальный платеж включает предоставление оборудования ЗС, обследование места установки, монтаж, пуско-наладку, регистрацию ЗС, выделение ресурса центральной станции.
Ежемесячные платежи включают сервисное обслуживание ЗС, ЗИП, аренду спутникового ресурса, ресурса центральной станции, мониторинг ЗС и круглосуточная служба технической поддержки Hotline.
Сертификация
Деятельность Stratos-МТ лицензирована Министерством Связи и Массовых Коммуникаций. Все предоставляемое оборудование сертифицировано для применения на территории Российской Федерации. Регистрация земной станции клиента производится в кратчайшие сроки в строгом соответствии с текущим законодательством РФ.
Выбор спутника определяется на этапе планирования сети на основе анализа требований и инфраструктуры заказчика.
Центральная станция-шлюз Stratos-МТ может быть использована для доступа к сети центрального офиса или ко внешним российским и международным сетям, а также обеспечивает высокоскоростной доступ к национальному узлу обмена трафиком M9. На ней также может быть расположена система управления и мониторинга сети заказчика.
Для обеспечения работы сети могут быть использованы ресурсы Stratos-МТ. Наши специалисты служб технической поддержки и 24х7 Hotline оказывают консультации, выполняют дистанционное конфигурирование и осуществляют выезд к местам возникновения неисправностей в кратчайшие сроки. В Москве расположен склад запчастей , на котором может содержаться ЗИП клиента.
Как часть реализации проекта, наши специалисты проводят необходимый тренинг персонала заказчика , ответственного за эксплуатацию коммуникационного оборудования. Если клиент решает самостоятельно поддерживать работоспособность своей сети, осуществляется его обучение по обслуживанию сети.
Новый сервис по сопровождению сети . На этапе создания сети не всегда возможно предусмотреть все потребности, которые могут возникнуть в будущем. Специалисты Stratos-МТ на основе данных нашего центра мониторинга систематически проводят анализ параметров сети заказчика, на основании которого даются рекомендации по активизации тех или иных приложений.
Организация спутниковых каналов связи позволяет региональным операторам и другим пользователям в кратчайшие сроки подключиться к современным цифровым сетям в любой точке страны, а также осуществить соединение между любыми точками России, СНГ, мира. Услуга по предоставлению канала спутниковой связи позволяет получить современную связь без больших начальных инвестиций.
В основе услуги лежит технология SCPC (Single Channel Per Carrier) . Организация канала производится по схеме «точка-точка», при этом одной из точек может являться Центральная станция-шлюз МТ (ЦС), расположенная в г. Москве. Данная технология применяется как для телефонных сетей и сетей передачи данных общего пользования, так и для частных сетей.
Современные методы модуляции (QPSK/8PSK/16QAM) и помехоустойчивого кодирования передаваемого сигнала (TPC, LDPC), используемые в услуге, существенно снижают эксплуатационные затраты и расширяют зону обслуживания.
Главным преимуществом технологии SCPC является то, что ресурс канала является выделенным и не перераспределяется между другими пользователями.
В настоящее время Stratos-МТ предлагает к использованию новейшую технологию Carrier-in-Carrier (CnC). Данная технология позволяет использовать одни и те же частоты для прямого и обратного каналов. При этом экономия используемого спутникового ресурса посравнению с SCPC может достигать 40% и является особенно эффективной для симметричныхканалов со скоростью передачи данных более 1 Мбит/с.
Состав услуги
Поставка и установка оборудования
Получение разрешительных документов
Предоставление в аренду спутникового ресурса
Аренда ресурса станции-шлюза Stratos-МТ
Круглосуточная техническая поддержка клиента и сервисное обслуживание VSAT в течение всего срока предоставления услуги
Для организации данной услуги используются современные спутники связи, обладающие высокими энергетическими показателями, такие как:
Intelsat-904
Точка стояния - 60 в.д.
Используемый диапазон - Ku
ЭИИМ max - 53 дБВт
Территория - Россия от Калининграда до
Иркутска, страны СНГ
Ямал-201
Точка стояния - 90 в.д.
Используемый диапазон - Ku, С
ЭИИМ max - 49 дБВт
Территория - Россия от Петрозаводска до
Магадана, страны СНГ
Экспресс-АМ3
Точка стояния - 140 в.д.
Используемый диапазон - С, Ku
ЭИИМ max - 47 дБВт
Территория - Россия: Дальний Восток и
Северо-Восточный регион
Экспресс-АМ33
Точка стояния - 96.5° в.д.
Используемый диапазон - Ku, C
ЭИИМ max - 55 дБВт и 48 дБВт
Территория - Россия: Центральная часть
и Западная Сибирь для Ku диапазона; от
Москвы до Магадана для C диапазона
Экспресс-АМ44
Точка стояния - 11° з.д.
Используемый диапазон - Ku, C
ЭИИМ max - 55 дБВт и 48 дБВт
Территория – Европа, Западная часть
России, Африка
Использование спутниковых каналов связи позволяет региональным операторам и Интернет провайдерам получить широкополосный доступ в Сеть в кратчайшие сроки и в любой точке страны, вне зависимости от наличия и состояния наземной телекоммуникационной инфраструктуры.
Описание и преимущества услуги
Данная услуга может быть реализована на базе следующих технологий: SCPC (Single Channel Per Carrier) и TDM/TDMA (Time Division Multiplexing/Time Division Multiply Access).
При использовании технологии TDM/TDMA контроль качества услуги (QоS) обеспечивается средствами системы управления трафиком ЦС, которая выделяет каждому пользователю определенную гарантированную пропускную способность (CIR) в групповом канале доступа в Интернет. Свободный на конкретный момент времени ресурс (PIR) канала распределяется между пользователями пропорционально заданным для них CIR. Сумма CIR одновременно работающих пользователей не превышает общей пропускной способности канала (таким образом, предотвращается overbooking), что гарантирует всем пользователям данной услуги скорость доступа не ниже значения CIR в любой момент времени.
Обеспечение бесперебойной работы станции клиента осуществляет служба 24х7 Hotline и служба технической поддержки.
Состав приемопередающей земной станции
Параболическая антенна от 1,2 м. и более
Преобразователь вверх и усилитель мощности (передатчик) от 3 Вт и более
Малошумящий усилитель и преобразователь вниз (конвертер)
Кабель промежуточной частоты
Спутниковый модем
Маршрутизатор (опция)
Центральная станция- шлюз в Москве
Доступ к телекоммуникационным сетям
Поддержка IP телефонии
Система управления и мониторинга сети
Услуга не накладывает ограничений на использование протоколов и сервисов Интернет и не требует осуществления дополнительной фильтрации трафика пользователя.
Территориально распределенная структура предприятий ТЭК, труднодоступные и малонаселенные районы добычи и транспортировки топлива, неразвитая инфраструктура, - подобные особенности сделали спутниковую связь для компаний данного сектора экономики не просто предпочтительной, а зачастую единственно доступной.
ЗАО «Московский телепорт» готов обеспечить предприятия ТЭК различными решения как фиксированной, так и мобильной спутниковой связи, позволяя создать возможность соединения и “мобильный офис” практически по всему миру.
Сегодня VSAT-технологии используют нефтегазовые компании, которым нужен постоянный контроль над трубопроводом на большой территории, насосными станциями и хранилищами, компании, владеющие сетями АЗС, где нужен постоянный контроль над расходом ГСМ, своевременная доставка продукции на АЗС, подключение кассовых аппаратов, банкоматов, таксофонов, и все это в режиме реального времени. В данном случае своя выделенная сеть через спутник является более эффективной, чем связь, которая обслуживается разными операторами.
Stratos-МТ имеет большой опыт обеспечения надежной и эффективной связью нефтегазовых компаний, работающих в различных сегментах отрасли.
На этапе геологических и геофизических исследований Stratos-МТ обеспечивает:
На этапе добычи и транспортировки (UpStream) Stratos-МТ обеспечивает:
На этапе переработки и сбыта (DownStream) Stratos-МТ обеспечивает:
Портфолио услуг Stratos-МТ охватывает все современные области применения VSAT и включает:
Для малых и средних компаний ТЭК Stratos-МТ предлагает свой новый продукт – MTek.
MTek , основанный на платформе iDirect – это экономически-выгодное, построенное по технологии IP решение, которое обеспечивает постоянное высокоскоростное подключение к Интернету, организацию внутренней корпоративной и телефонной сети. MTek может использовать мобильные терминалы, что является радикальным отличием от традиционно предлагаемых широкополосных спутниковых сервисов. Мобильные терминалы могут быть установлены на передвижные нефтяные платформы, автомобили, и другие передвижные объекты.
Преимущества MTek
Таким образом, MTek является полностью независимым от наземной инфраструктуры решением, сочетающим в себе надежную защищенную связь, глобальную зону обслуживания, гибкость и масштабируемость, что отвечает практически любым требованиям наших заказчиков.
Альтернативную возможность фиксированной спутниковой связи предоставляет мобильная спутниковая связь BGAN Inmarsat.
Система спутниковой связи BGAN Inmarsat с самого начала создавалась для пользователей, находящихся в движении или в районах с отсутствием традиционных видов связи.
За тридцать лет успешной деятельности системы был создан целый ряд систем, обеспечивающих различные потребности подвижных пользователей в услугах связи.
BGAN Inmarsat
Использование BGAN Inmarsat на ранних стадиях разведочных работ является типичной сферой его применения. Наиболее вероятно, что специалисты по разведочным работам будут постоянно перемещаться и не смогут переносить громоздкую аппаратуру для анализа проб в полевых условиях, так как им потребуется направлять необработанные данные на базу для более сложного анализа. Чем быстрее они получат обработанные данные, тем быстрее узнают, где проводить дальнейшую разведку. BGANInmarsat предоставляет имвозможность в любое время общаться с коллегами на базе или в любой точке полевых работ.
Т акже BGAN Inmarsat может играть важную роль и после ввода новых промыслов в эксплуатацию. Инженеры по сертификации и контролеры, которые перемещаются между удаленными объектами и вдоль трубопроводов для выявления неисправностей или для передачи отчетов о ходе ремонтных работ, могут использовать эту систему как главное средство связи. Они могут поддерживать постоянный контакт с головным офисом и с коллегами на объектах, у которых тоже есть терминал BGAN Inmarsat.
Принципиальные возможности, предоставляемые системой BGAN Inmarsat:
Всемирная система связи BGAN (Broadband Global Area Network - глобальная широкополосная сеть) включает спутники и береговые земные станции, обеспечивающие скорость приема/передачи до 492 кбит/с. В качестве клиентского оборудования в сети BGAN Inmarsat используются мобильные терминалы, посредством которых пользователь подключается к высокоскоростным cпутниковым каналам Inmarsat.
Для работы в сети ВGAN Inmarsat разработаны новые терминалы, отвечающие возросшим возможностям сети. Кроме того, новые терминалы BGAN Inmarsat позволяют вести параллельную телефонную связь. Для использования в сети BGAN разработана линейка терминалов EXPLORER 300, EXPLORER 500, EXPLORER 700.
BGAN Inmarsat является отличным решением для обеспечения резервирования существующей наземной и спутниковой телекоммуникационной инфраструктуры организации.
Принципиальные возможности, предоставляемые системой BGAN Inmarsat :
В состав услуги входит:
Широкая линейка тарифных планов для системы BGAN позволяет пользователям максимально использовать широкие возможности системы при оптимальных затратах.
Увеличение объема информации в современном мире не могло не сказаться на развитии спутниковых систем связи, как на суше, так и на море.
Для организации надежной связи на море сегодня применяют уже хорошо зарекомендовавшую себя и известную на берегу технологию VSAT.Вотличие от систем мобильной спутниковой связи, предоставляемых компаниями Inmarsat и GlobalStar, первоначальная установка спутникового терминала стоит достаточно дорого, эти вложения быстро окупаются за счет экономии на трафике. Кроме того, клиенту предоставляются услуги не только голосовой связи, но и возможность передачи видео, а также Интернет на судне и системы мониторинга для различного рода плавучих объектов с помощью системы VSAT.
Основная функция морских VSAT- организация полноценной высокоскоростной связи на морских и речных судах через спутниковый канал. Использование оборудования широкополосной спутниковой связи, основанной на технологии VSAT, в настоящий момент соответствует всем требованиям, предъявляемым к современной, высокоскоростной, постоянной связи с судами и плавучими сооружениями:
Шымкент қаласындағы АҚ «Химфарм» заводының құрылымына талдау.
Шымке́нт (ранее Чимкент , каз. Шымкент ) - областной центр Южно-Казахстанской области, входит в тройку крупнейших городов Казахстана и является одним из крупнейших промышленных и торговых центров страны. Шымкент қаласының өзінде халық саны 700 мың ,ал жалпы Оңтүстік Қазақстан облысы бойынша 2,5-3 млн халқы бар.
АО "Химфарм" - это качественные лекарственные препараты, наибольший в Центральной Азии объем производства, продаж и широкий ассортимент продукции, уникальные лицензии, оборудование последнего поколения, многолетний опыт производства лекарственных средств.
Шымкентский химико-фармацевтический завод, одно из старейших фармацевтических предприятий в мире, был основан в 1882 г. купцами Ивановым и Савинковым. Начавшись с выпуска сантонина. С приходом советской власти завод становится главным фармацевтическим предприятием страны и получает имя «Химико-фармацевтического завода №1 им. Ф.Э. Дзержинского». На протяжении долгого времени завод специализировался исключительно на выпуске фармацевтических субстанций. Сырье для будущих лекарственных средств поставлялось на предприятия России, Беларуси, Украины, Прибалтийских республик и стран дальнего зарубежья, где производились уже готовые препараты. Поэтому сам завод №1 им. Ф.Э. Дзержинского, был практически неизвестен рядовым потребителям, несмотря на свою более чем вековую историю. После обретения Казахстаном независимости возникла необходимость развития в стране собственной фармацевтической индустрии. Особенно это касалось изготовления готовых лекарственных форм. Поэтому руководством компании была разработана и уверенно осуществлена программа создания на базе АО «Химфарм» (так был переименован завод в 1993г.) крупного современного производства по выпуску готовых лекарственных средств. Сотрудничество с зарубежными партнерами дало возможность быстро освоить самое современное оборудование. Научный подход к управлению, ставка на профессионализм и высокие технологии – все это позволило заводу в короткие сроки пройти путь от производства первичных субстанций, до создания современного фармацевтического предприятия по выпуску готовых лекарственных средств, соответствующих международным стандартам под новой торговой маркой SANTO. В настоящее время завод продолжает развиваться и расширять список производимых лекарственных средств современными препаратами.
Бүгінгі күні «Химфарм» заводында 1000 нан аса адамдар жұмыс істиді.
Поместу нахожденияфинансового консультанта:
АО «VISOR Capital» (ВИЗОР Капитал), 050059, г. Алматы, пр. Аль-Фараби, 5, Бизнес центр
«Нурлы Тау», Здание 2 а, 10-й этаж.
Филиалы и представительства
«Представительство акционерного общества «Химфарм» в Республике Узбекистан».
Место нахождения и почтовый адрес представительства: Узбекистан, г. Ташкент, Яксарайский
район, ул. Глинки, дом 35
Цех№1 Производство из опия-сырца(морфин, кодеин, стиптицин...
Цех№3 Производство из растительного сырья(целаниди.т.д).
Четвёртый цех. Производство эфидрина, в СССР - анобазинаи.т.д.
Пятый цех. Производство никотиновой кислоты.
ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ СТАНЦИЙ В КОРПОРАТИВНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ
Спутниковая связь обладает важнейшими достоинствами, необходимыми для построения крупномасштабных телекоммуникационных сетей. Во-первых, с ее помощью можно достаточно быстро сформировать сетевую инфраструктуру, охватывающую большую территорию и не зависящую от наличия или состояния наземных каналов связи. Во-вторых, использование современных технологий доступа к ресурсу спутниковых ретрансляторов и возможность доставки информации практически неограниченному числу потребителей одновременно значительно снижают затраты на эксплуатацию сети. Эти достоинства спутниковой связи делают ее весьма привлекательной и высокоэффективной даже в регионах с хорошо развитыми наземными телекоммуникациями. Более того, в настоящее время многие компании с территориально-распределенной структурой крайне заинтересованы в снижении затрат на оплату услуг связи и все чаще отказываются от услуг сети общего пользования, предпочитая создавать собственные более экономичные спутниковые сети связи. Современный рынок услуг и систем спутниковой связи изобилует широким спектром технологических решений для построения такого рода сетей, и выбор подходящей для конкретного предприятия спутниковой технологии, становится весьма трудной задачей.
Спутниковые системы связи в зависимости от предоставляемых услуг можно подразделить на следующие классы.
Системы пакетной передачи данных предназначены для передачи в цифровом виде любых данных (телексных, факсимильных сообщений, компьютерных). Скорость пакетной передачи данных в космических системах связи составляет от единиц до сотен килобайт в секунду. В этих системах не предъявляются жесткие требования к оперативности доставки сообщений. Например, в режиме «электронная почта» поступившая информация запоминается бортовым компьютером и доставляется корреспонденту в определенное время суток.
Системы речевой (радиотелефонной) спутниковой связи используют цифровую передачу сообщений в соответствии с международными стандартами: задержка сигнала на трассе распространения не должна превышать 0,3 с, обслуживание абонентов должно быть непрерывным и происходить в реальном масштабе времени, а переговоры во время сеанса связи не должны прерываться.
Системы для определения местоположения (координат) потребителей, таких как автотранспортные, авиа- и морские средства. В обозримом будущем системы спутниковой связи должны дополнить системы сотовой связи там, где последние невозможны или недостаточно эффективны при передаче информации, например: в морских акваториях, в районах с малой плотностью населения, а также в местах разрывов наземной инфраструктуры телекоммуникаций.
Характеристики спутниковых систем связи в значительной степени зависят от параметров орбиты спутника. Орбита спутника - это траектория движения спутника в пространстве.
Схема взаимного расположения Земли и спутника представлена на рисунке
В точке А расположена земная станция. Если точка А находится на касательной АВ к окружности, то для наземной станции спутник виден на линии горизонта. Угол возвышения спутника в данном случае равен нулю, а зона обслуживания таким спутником достигает максимального значения. Однако при нулевых углах возвышения между антеннами наземных и космических станций могут находиться деревья, здания, неровности рельефа местности и т.д., ограничивающие пределы прямой видимости. Кроме того, при уменьшении угла возвышения сигналы получают большее ослабление, так как проходят в атмосфере увеличенные расстояния. Поэтому реальную зону обслуживания определяют минимально допустимым углом возвышения спутника, обычно не менее 5°.
Существенной особенностью спутниковой связи является задержка распространения сигналов, вызванная прохождением довольно больших расстояний. Эта задержка изменяется от минимальной величины, когда спутник находится в зените, до максимальной величины, когда спутник находится на линии горизонта. Для треугольника АВО, приведенного на рисунке 8.8, справедливо соотношение:
sin(∠ OAB)/OB=sin(∠ AOB)/AB
Учитывая, что угол ∠ OAB= ∠ AOD+ ∠ DAB , а угол ∠ OAB=π/2 (AD - касательная к окружности в точке А) и, обозначив отрезки: АВ - расстояние от спутника до земной станции (|AB| = d), BC - минимальное расстояние от спутника до земной поверхности (|BC| = h, |OB| = R+h), после несложных преобразований получим:
cos(∠ DAB)/(R+h)=sin(∠ AOB)/d
Из выражения (8.8) несложно выразить расстояние от спутника до любой наземной станции d через высоту орбиты h, угол возвышения ∠DAB и угол охвата земной поверхности ∠AOD. Под углом охвата земной поверхности ∠AOD понимают телесный угол, в пределах которого часть поверхности с наземными станциями спутниковой связи видна из центра Земли. При минимальном угле возвышения ∠ AOD=Θ время t З задержки распространения сигнала до спутника и обратно изменяется в пределах:
Коэффициент 2 отражает задержку распространения сигнала на восходящем и нисходящем участках трассы.
Геостационарный спутник находится на большой высоте, с которой видно более четверти поверхности земного шара. Это является одним из достоинств геостационарной орбиты. Так как геостационарный спутник кажется неподвижным для земного наблюдателя, то упрощается наведение антенн наземных станций (не требуется слежения за положением спутника на орбите). Но большая высота орбиты имеет и недостатки: задержка распространения сигнала составляет около 1/4 секунды, сигнал получает значительное ослабление на таких протяженных трассах. Кроме того, в северных широтах спутник виден под малыми углами к горизонту, а в приполярных областях и вовсе не виден. На геостационарной орбите находится несколько сотен спутников, обслуживающих разные регионы Земли, в том числе и отечественные спутники «Горизонт», «Экран».
Для обслуживания территорий в северных широтах используют спутники на высокой эллиптической орбите с большим углом наклонения. В частности, отечественные спутники «Молния» имеют эллиптическую орбиту с высотой апогея над северным полушарием порядка 40 тысяч километров и перигея около 500 километров. Наклонение плоскости орбиты к плоскости земного экватора составляет 63° и период обращения 12 часов. Движение спутника в области апогея замедляется, и сеансы радиосвязи возможны в течение 6…8 часов. Данный тип спутников также позволяет обслуживать большие территории. Но недостатком их использования является необходимость слежения антенных систем за медленно дрейфующими спутниками и их переориентирования с заходящего спутника на восходящий.
Низкоорбитальные спутники запускаются на круговые орбиты с высотой порядка 500…1500 километров и большим углом наклонения орбиты (полярные и околополярные орбиты). Запуск легких спутников связи осуществляют с помощью недорогих пусковых установок. В системах связи с низко-высотными спутниками времена задержки распространения сигнала невелики, но значительно уменьшены и зоны охвата. Скорость перемещения спутника относительно поверхности Земли достаточно высока, и длительность сеанса связи от восхода спутника до его захода не превышает десятки минут. Поэтому для обеспечения связи на больших территориях на низко-высотных орбитах должны одновременно находиться десятки спутников.
В спутниковых системах связи (ССС) обычно поддерживается радиообмен между несколькими земными станциями. Земные станции подключены к источникам и потребителям программ теле- и радиовещания, к узлам коммутации сетей связи, например, междугородним телефонным станциям. Для примера рассмотрим вариант дуплексной связи между двумя земными станциями. Структурная схема такой ССС приведена на рисунке 8.9.
Сигнал U1, предназначенный для передачи в системе связи, поступает на передатчик Пд1 первой земной станции. В передатчике Пд1 осуществляются необходимые преобразования несущего колебания с частотой f1 (модуляция, усиление и т.д.) и сформированный передатчиком радиосигнал через разделительный фильтр РФ1 поступает на антенну земной станции 1, которая излучает его в сторону спутника-ретранслятора. Сигнал U2, поступающий для передачи в системе связи на вторую земную станцию, претерпевает подобные преобразования в аналогичных узлах и излучается в сторону космической станции с частотой, равной f2.
Радиосигналы с частотами f1 и f2, наведенные в антенне космической станции, через разделительный фильтр РФ0 поступают на приемники сигналов Пм01 и Пм02. Принимаемые сигналы получают в этих приемниках необходимую обработку (преобразование частоты, усиление, в некоторых системах связи предусмотрена демодуляция сигналов либо другие преобразования, предусмотренные алгоритмом обработки сигналов). Затем в передатчиках Пд01 и Пд02 сигналы переносятся на частоты сигналов нисходящих каналов и усиливаются до необходимого уровня. В результате этих преобразований сигнал с частотой f1 на выходе цепочки, состоящей из приемника Пм01 и передатчика Пд01, преобразуется в сигнал с частотой f3, а сигнал с частотой f3 на выходе цепочки Пм02 - Пд02 преобразуется в сигнал с частотой f4. Через разделительный фильтр РФ0 эти сигналы поступают на антенну космической станции и излучаются в сторону земных станций.
На Земле сигналы с частотами f3 и f4 достигают антенн земных станций и поступают на входы соответствующих приемников. Приемник Пм2 настроен на частоту f3, соответственно, на выходе приемника будет восстановлен сигнал U1, подаваемый на вход системы связи со стороны земной станции 1. В свою очередь, на выходе приемника Пм1 будет восстановлен сигнал U2, передаваемый земной станцией 2.
Для систем спутниковой связи выделены полосы частот отдельно для восходящих и нисходящих каналов в диапазоне частот от 0,6…86 ГГц.
Для построения спутниковых систем связи используют, в Для построения спутниковых систем связи используют, в основном, три разновидности орбит: геостационарную орбиту, высокую эллиптическую орбиту и низко-высотную орбиту. Примерные схемы этих орбит приведены на рисунке
Участок земной поверхности, на котором могут быть расположены наземные станции спутниковой связи, называется зоной обслуживания. Характеристики системы связи определяются положением спутника на орбите. Одним из важных параметров спутниковой связи является угол возвышения спутника для земного наблюдателя - это угол между направлением на спутник и касательной к окружности в точке расположения земной станции.
Топология
В первую очередь нужно четко сформулировать телекоммуникационные потребности своего предприятия ведь эффективность работы будущей сети во многом зависит от правильно составленного технического задания. Необходимо определить топологию сети схему соединений между ее узлами, которыми чаще всего являются филиалы предприятия. При этом следует учитывать, что связь через геостационарный спутник вносит ощутимую задержку при распространении сигнала, следовательно, в ряде случаев крайне нежелательно применение «двойных скачков» сигнала, удваивающих эту задержку. Кроме того, избыточные соединения часто усложняют работу сети и повышают стоимость.
В сетях с единым центром обработки информации, услугами которого пользуются множество удаленных филиалов, слабо взаимодействующим друг с другом, применяют топологию типа «звезда». В такой сети связь между филиалами осуществляется через центральный узел. В тех случаях, когда обмен информацией между отдельными филиалами происходит особенно интенсивно, целесообразно реализовать смешанную сетевую топологию, где эти филиалы будут связаны напрямую. Такую топологию часто можно встретить в банковских сетях и на производствах с централизованным управлением и широкой сетью региональных филиалов, дистрибуторов или поставщиков продукции. В этих сетях нередко формируются региональные подсети со своими специфическими технологическими особенностями. В сетях, где связь всех филиалов между собой должна осуществляться с минимальным временем задержки при передаче сигналов, следует реализовать полносвязную топологию. При этом каждый узел сети будет иметь возможность устанавливать прямое соединение с любым другим ее узлом. Эту топологию применяют в корпоративных сетях с большим и разнонаправленным телефонным трафиком, а также и в системах передачи данных со случайными соединениями между своими узлами и жесткими требованиями к временным задержкам. Достоинства данной топологии неоспоримы, однако не во всех случаях ее применение экономически оправданно. Для каждой необходимой телекоммуникационной услуги (телефонной и факсимильной связи или передачи данных) очень важно определить оптимальные топологию и технологию сети спутниковой связи и попытаться реализовать поддерживающую их интегрированную систему связи
Постановка задачи
В настоящем дипломном проекте мы рассматриваем возможность применения спутниковых технологий типа SkyEdge для АО «Химфарм». А также для казахстанских, и других иностранных компаний, имеющих свои предприятия на территории Республики Казахстан. Головной офис компании находится в г.Шымкент.
Как известно «Казахтелеком» пока не закончил модернизацию существующей сети телекоммуникаций. Несмотря на большие достижения в этом направлении понадобится от 5-15 лет, для полной модернизации всей сети на территории страны. Особенно большие затраты потребует сельская связь на территории республики. А как известно в таких районах очень трудно дозвониться не только до столицы, но до ближайшего села. Для оперативной связи с головным офисом, с филиалами, мы рекомендуем применение спутниковой системы «VSAT». Финансовое состояние компаний стабильно устойчивое, кроме этого партнеры, крупные национальные компании, заинтересованы в увеличении сбыта своей продукции. В связи с вышеизложенным мы считаем возможным создания для авиакомпании, и группы отечественных компаний, своей собственной спутниковой системы связи.
«Казахтелеком» предлагает всем отечественным и зарубежным национальным компаниям услуги в создании собственных корпоративных спутниковых систем связи, для обслуживания своих предприятий, как на территории Республики Казахстан, так и за рубежом.
Техническое решение
Системы спутниковой связи (ССС) широко используются во многих регионах мира и стали неотъемлемой частью инфраструктуры телекоммуникаций большинства стран. Новые спутниковые приложения обеспечивают быстрое создание новых широковещательных служб и частных сетей.
Хотя коммерческое использование геостационарных спутников связи началось почти 25 лет назад, их широкое применение в сетях связи стало возможным лишь в начале 1980-х годов. Телевидение, телефония, широкополосная передача данных продолжают доминировать в списке услуг системы спутниковой связи. Современные системы спутниковой связи предоставляют беспрецедентные возможности для развития частных сетей, организации служб связи типа «точка-точка» и «точка-множество точек»:
Спутник - устройство связи, которое принимает сигналы от земной станции (ЗС), усиливает и транслирует в широковещательном режиме одновременно на все ЗС, находящиеся в зоне видимости спутника. Спутник не инициирует и не терминирует никакой пользовательской информации за исключением сигналов контроля и коррекции возникающих технических проблем и сигналов его позиционирования. Спутниковая передача начинается в некоторой ЗС, проходит через спутник и заканчивается в одной или большем количестве ЗС.
Преимущества и ограничения ССС.
ССС имеют уникальные особенности, отличающие их от других систем связи. Некоторые особенности обеспечивают преимущества, делающие спутниковую связь привлекательной для ряда приложений. Другие создают ограничения, которые неприемлемы при реализации некоторых прикладных задач. ССС имеет ряд преимуществ:
Устойчивые издержки. Стоимость передачи через спутник по одному соединению не зависит от расстояния между передающей и принимающей ЗС. Более того, все спутниковые сигналы – широкополосные. Стоимость спутниковой передачи, следовательно, остается неизменной независимо от числа принимающих ЗС.
Широкая полоса пропускания;
Малая вероятность ошибки. В связи с тем, что при цифровой спутниковой передаче побитовые ошибки весьма случайны, применяются эффективные и надежные статистические схемы их обнаружения и исправления.
Выделим также ряд ограничений в использовании ССС:
Значительная задержка. Большое расстояние от ЗС до спутника на геостационарной орбите приводит к задержке распространения, длинной почти в четверть секунды. Эта задержка вполне ощутима при телефонном соединении и делает чрезвычайно не эффективным использование спутниковых каналов при неадаптированной для ССС передаче данных;
Размеры ЗС. Крайне слабый на некоторых частотах спутниковый сигнал, доходящий до ЗС (особенно для спутников старых поколений), заставляет увеличивать диаметр антенны ЗС, усложняя тем самым процедуру размещения станции;
Защита от несанкционированного доступа к информации. Широковещание позволяет любой ЗС, настроенной на соответствующую частоту, принимать транслируемую спутником информацию. Лишь шифрование сигналов, зачастую достаточно сложное, обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа;
Интерференция. Спутниковые сигналы, действующие Ku-диапазоне частот, крайне чувствительны к плохой погоде. Спутниковые сети, действующие в C-диапазоне частот, восприимчивы к микроволновым сигналам. Интерференция вследствие плохой погоды ухудшает эффективность передачи в Ku-диапазоне частот на период от нескольких минут до нескольких часов. Интерференция C-диапазоне частот ограничивает развертывание ЗС в районах проживания с высокой концентрацией жителей.
Решение об использовании ССС, а не распределенных наземных сетей, всякий раз необходимо экономически обосновывать.
Космический сегмент
Современные спутники связи, используемые в коммерческих ССС, занимают геостационарные орбиты, в которых период орбиты равен периоду отметки на поверхности Земли. Это становится возможным при размещении спутника над заданным местом Земли на расстоянии 35800 км.в плоскости экватора.
Большая высота, требуемая для поддержания геостационарной орбиты спутника, объясняет нечувствительность спутниковых сетей к расстоянию. Длина пути от заданной точки на Земле через спутник на такой орбите до другой точки Земли в четыре раза больше расстояния по поверхности между двумя ее максимально удаленными точками.
Главными компонентами спутника являются его конструкционные элементы; системы управления положением, питания, телеметрии, трекинга, команд, приемопередатчики и антенна.
Структура спутника обеспечивает функционирование всех его компонентов. Предоставленный сам себе спутник в конечном счете перешел бы к случайным вращением, превратившись в бесполезное для обеспечения связи устройство. Устойчивость и нужная ориентация антенны поддерживается системой стабилизации. Размер и вес спутника ограничены в основном возможностями транспортных средств, требованиями к солнечным батареям и объему топлива для жизнеобеспечения спутника (обычно в течение десяти лет).
Телеметрическое оборудование спутника используется для передачи на землю информации о его положении. В случае необходимости коррекция положения, на спутник передаются соответствующие команды, по получении которых включается энергетическое оборудование и коррекция осуществляется.
Сигнальная часть
Ширина полосы спутникового канала характеризует количество информации, которую он может передавать в единицу времени. Типичный спутниковый приемопередатчик имеет ширину полосы 36 МГц на частотах от 11 ГГц до 14 ГГц.
Спектр частот
Спутники связи должны преобразовывать частоту получаемых от ЗС сигналов перед ретрансляцией их к ЗС, поэтому спектр частот спутника связи выражен в парах. Из двух частот в каждой паре, нижняя используется для передачи от спутника к ЗС (нисходящие потоки), верхняя - для передачи от ЗС на спутник (восходящие потоки). Каждая пара частот называется полосой.
Современные спутниковые каналы чаще всего применяют одну из двух полос:Ku-полосу (от спутника к ЗС в области 14 ГГц и обратно в области 12 ГГц). Каждая полоса частот имеет свои характеристики, ориентированные на разные задачи связи.
Передача в Ku-полосе: луч при такой передаче сильный, узкий, что делает передачу идеальной для двухточечных соединений или соединений от точки к нескольким точкам. Наземные микроволновые сигналы никоим образом не влияют на сигналы Ku-полосы, и ЗС Ku-полосы могут быть размещены в центрах городов. Естественная большая мощность сигналов Ku-полосы позволяет обойтись меньшими, более дешевыми антеннами ЗС. К сожалению, сигналы Ku-полосы чрезвычайно чувствительны к атмосферным явлениям, особенно туману и сильному дождю. Хотя подобные погодные явления, как известно, воздействуют на небольшую область в течение краткого времени, результаты могут быть достаточно серьезны, если такие условия совпадают с ЧНН (час наибольшей нагрузки, например 4 часа пополудни, полдень пятницы).
Наземный сегмент
Технологическое развитие привело к значительному уменьшению размеров ЗС. На начальном этапе спутник не превышал нескольких сотен килограммов, а ЗС представляли собой гигантские сооружения с антеннами более 30 метров в диаметре. Современные спутники весят несколько тонн, а антенны зачастую не превышают 1 метра в диаметре, могут быть установлены в самых разнообразных местах, тенденция уменьшения размеров ЗС вместе с упрощением установки оборудования приводит к снижению его стоимости. На сегодняшний день стоимость ЗС является, пожалуй, главной характеристикой, определяющей широкое распространение ССС. Преимущество спутниковой связи основано на обслуживании географически удаленных пользователей без дополнительных расходов на промежуточное хранение и коммутацию. Любые факторы, понижающие стоимость установки новой ЗС, однозначно содействуют развитию приложений, ориентированных на использование ССС. Относительно высокие издержки развертывания ЗС позволяют наземным волоконно-оптическим сетям в ряде случаев успешно конкурировать с ССС.
Следовательно, главное преимущество спутниковых систем состоит в возможности создавать сети связи, предоставляющие новые услуги связи или расширяющие прежние, при этом с экономической точки зрения преимущество ССС обратно пропорционально стоимости ЗС.
В зависимости от типа, ЗС имеет возможности передача и/или приема. Как уже отмечалось, фактически все интеллектуальные функции в спутниковых сетях осуществляются в ЗС. Среди них - организация доступа к спутнику и наземным сетям, мультиплексирование, модуляция, обработка сигнала и преобразование частот. Отметим, что большинство проблем в спутниковой передаче решается оборудованием ЗС.
В настоящее время выделяются четыре типа ЗС.
Наиболее сложными и дорогостоящими являются ориентированные на большую интенсивность пользовательской нагрузки ЗС, с очень высокой пропускной способностью. Станции такого типа предназначены для обслуживания пользовательских популяций, требующих для обеспечения нормального доступа к ЗС волоконно-оптических линий связи. Подобные ЗС стоят миллионы долларов;
Станции средней пропускной способностью эффективны для обслуживания частных сетей корпораций. Размеры подобных сетей ЗС могут быть самыми разнообразными в зависимости от реализованных приложений (передача речи, данных, видео). Различаются два типа корпоративных ССС;
Развитая корпоративная ССС с большими капиталовложениями обычно поддерживает такие услуги, как видеоконференция, электронная почта, передача видео, речи и данных. Все ЗС такой сети имеют одинаково большую пропускную способность, а стоимость станции доходит до 1 миллиона долларов;
Менее дорогостоящим типом корпоративной сети является ССС большого числа (до нескольких тысяч) микро терминалов (VSAT-VerySmallApertureTerminal) связанных с одной главной ЗС (MES - MasterEarthStation). Данные сети ограничиваются обычно приемом/передачей данных и речи в цифровом виде. Микро терминалы общаются между собой посредством транзита с обработкой через главную ЗС или минуя ее. Топология таких сетей является звездообразной (STAR или MESH);
ЗС ограничен возможностями приема. Это самый дешевый вариант станции, поскольку ее оборудование оптимизируется под представление одной или нескольких конкретных услуг. Данная ЗС может быть ориентирована на прием данных, аудио сигнала, видео или их комбинаций. Топология здесь звездообразная.
Компоненты сети
Сеть состоит из центра управления сетью, терминала нагрузки и удаленных станций (рисунок 1.2).
Центр управления сетью
Центр управления (рисунок 1.3) всем доступом к спутниковой системе и фактически выполняет роль коммутатора для пользователей на удаленных терминалах. Центр управления СС обеспечивает автоматическую работу сети, функции контроля и управления, предоставляет оператору сети отчеты об использовании мощностей, собирает статистические данные о нагрузке и управляет распределением спутниковых ресурсов. Центр управления сетью выполняет также функции маршрутизации и коммутации, такие, как выбор адресата на основе неограниченного плана нумерации, автоматическое изменение маршрутизации цепи и преобразования протокола коммутации. Центр управления сетью может находится в любом месте сети и не должен быть привязан к какому-либо другому ее компоненту, включая станции нагрузки.
Центр управления сетью содержит:
Стандартное РЧ оборудование, антенну и РЧ приемопередатчик для связи со спутником.
Оборудование для управления сетью. Оборудование для управления сетью (рисунок 1.3) состоит из:
Модулей канала управления, которые обеспечивают спутниковую связь между оборудованием управления сетью и удаленными станциями по каналам управления.
Рабочей станции DAMA и обработки вызовов, которая содержит все программное обеспечение для управления в реальном времени. Станции управления сетью, которая используется для просмотра состояния сети, изменения конфигурации сети и хранения записей данных разговоров.
Рисунок 1.2 – Компоненты сети VSAT
Рисунок 1.3 – Центр управления сетью
Терминал нагрузки
Терминал нагрузки - это станция, на которой концентрируется трафик, направленный к узлу. Этот терминал может быть расположен как вблизи Центра управления сетью, так и в любом другом месте сети. В сети могут быть несколько терминалов нагрузки, например, для концентрации трафика, направленного к региональным центрам.
Удаленная станция
Главной функцией оборудования удаленной станции (рисунок 3) является соединение спутниковых цепей с наземным оборудованием. Для выполнения этих функций оборудование удаленной станции предоставляет линейные интерфейсы и сигнализацию, а также интерфейсы для оборудования абонентов; имеется постоянная связь с оборудованием управления сетью для распределения спутниковых цепей, контроля событий и управления ресурсами станции.
Удаленная станция содержит:
РЧ оборудование: антенну и РЧ приемопередатчик (трансивер), используемые для связи со спутником.
Каналообразующие оборудование, которое состоит из:
спутникового модема, ответственного за физический уровень связи через спутник между удаленной станцией и центра управления сетью;
одного или более модулей интерфейса пользователя, которые отвечают за физическое соединение с группой интерфейсов пользователей, а также за функции обнаружения сигнализации и обработки сигналов речевого диапазона. Эти модули интерфейса пользователя могут быть как для передачи речи, так и для пересылки данных;
контроллера удаленной станции, который является главным процессором станции и устройством маршрутизации для всех внутристанционных сообщений и потока сообщений между удаленной станцией и ЦУС.
Рисунок 1.4 – Удаленная станция
SkyEdge технологиясының негізі
SkyEdge - технология спутниковой связи VSAT от компании GilatNetworkSystems , разработана для создания мультисервисных сетей связи. Разработана в 2005 году. Сети на базе технологии SkyEdge позволяют обеспечить скорость до 100Мбит/с, cпутниковый интернет , электронную почту, телефонию, видеоконференцсвязь, синхронизацию баз данных, высокую степень защиты передаваемых данных. Технологическая платформа SkyEdge, предоставляет передовые схемотехнические и архитектурные решения которые можно использовать для создания сетей любой произвольной топологии.
Новая платформа спутниковой связи SkyEdge является первой в своем роде - собранная воедино система, поддерживающая многочисленные VSAT-ы на одном HUB с множеством передовых свойств, таких как: встроенная виртуальная частная сеть (VPN), встроенные технологии ускорения, и поддержка VoIP в полносвязной сети. Семейство продуктов SkyEdge поставляет первоклассные услуги коммутируемой передачи голоса и данных на единой, гибкой, надежной в эксплуатации и легкой в управлении платформе. SkyEdge представляет настоящий прорыв в спутниковой сетевой технологии, который может оживить предложения услуг и поток доходов операторов сети и поставщиков услуг.
Обзор сети
Система SkyEdge – уникальная платформа для передачи данных и голоса.
Улучшенная архитектура
Поддержка топологий: звезда (star), мульти-звезда (multi-star), полносвязная (mesh)
Поддержка одновременной работы с несколькими спутниками на одном HUB.
Сервисы передачи данных-IP, legacy, meshIPtrunking
Несколько несущих Outbound стандарта DVB-S-до 66 Мбит/c на одну несущую
Опциональная поддержка малых сетей, с 340 Кбит/c
НесущаяInbound-от 60 Кбит/с до 2 Мбит/с.
Различные схемы доступа к спутниковому ресурсу.
На Рисунке представлена схема сети.
Технология SkyEdge (Gilat Network Systems) - технология спутниковой связи VSAT от компании Gilat Network Systems, разработана для создания мультисервисных сетей связи. Разработана в 2005 году. Сети на базе технологии SkyEdge позволяют обеспечить скорость до 100Мбит/с, Спутниковый Интернет, электронную почту, телефонию, видеоконференцсвязь, синхронизацию баз данных, высокую степень защиты передаваемых данных. Технологическая платформа SkyEdge, предоставляет передовые схемотехнические и архитектурные решения которые можно использовать для создания сетей любой произвольной топологии.
Большой выбор сетевых интерфейсов в платформе SkyEdge позволяет проектировать и строить универсальные мультисервисные сети последнего поколения. SkyEdge позволяет легко интегрировать VSAT в уже существующие сети, построенные на технологиях и оборудовании Cisco, путем установки модуля Cisco VSAT NM непосредственно в существующие маршрутизаторы.
Технологическая платформа SkyEdge имеет встроенные решения для поддержки технологий GSM и CDMA2000, которые на 80 % эффективнее по использованию спутникового сегмента в сравнении с каналами SCPC и другими. Решения прозрачным и эффективным образом соединяют соты с сетью, сохраняя при этом высокое качество услуг по передаче голоса и данных.
Технология SkyEdge поддерживает множество различных IP-приложений, реализуя различные топологии соединения центральный терминал - удаленный т-ерминал и удаленный терминал-удаленный терминал.
Особенности технологии SkyEdge:
высокая производительность (скорость передачи данных высокого качества);
масштабируемость;
различные топологии соединения (star, mesh и multi-star);
встроенное ускорение TCP и HTTP трафика;
поддержка QoS;
поддержка любых приложений многоадресного IP-вещания и передачи данных (Интернет, VoIP, IP-multicast, видеоконференцсвязь);
быстрая установка и монтаж;
низкая стоимость обслуживания и эксплуатации.
CистемаSkyEdge разработана и произведена мировым лидером в индустрии VSAT технологий - компанией GilatSateliteNetworksLtd (Израиль). SkyEdge - идеальная технология для:
организации доступа к сети Интернет или к локальной сети на основе современныхweb-технологий;
построения частных и выделенных сетей (головной офис может быть связан даже с десятками тысяч территориально удаленных филиалов);
дистанционная работы с высокоскоростными IP-приложениями.
