Проектирование и строительство VSAT-сетей
Проектирование и строительство VSAT сетей
Спутниковая связь — это вид радиосвязи, использующий искусственные спутники в качестве ретрансляторов. Она осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и передвижными.
В последние годы наибольшее распространение среди спутниковых сетей получили так называемые VSAT-сети – самый экономичный способ высокоскоростного подключения к Интернету. Терминал VSAT состоит из спутниковой антенны, модема и приемопередатчика. Работа системы осуществляется через связь центра управления и спутника-ретранслятора. VSAT – технология, позволяющая организовать систему, независимую от наземных каналов связи.
Главное преимущество спутниковой связи – возможность осуществлять связь в любой точке мира, даже в самых отдаленных от цивилизации местах. Для российских условий это особенно актуально, ведь в нашей стране телекоммуникационные сети развиты далеко не повсеместно.
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 в сети спутниковой связи (ЦЗССС) выполняет функции центрального узла и обеспечивает управление работой всей сети, перераспределение её ресурсов, выявление неисправностей, тарификацию услуг сети и сопряжение с наземными линиями связи. Обычно ЦЗСCС 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.
Абонентский VSAT терминал обычно включает в себя антенно-фидерное устройство, наружный внешний радиочастотный блок и внутренний блок (модем). Внешний блок представляет собой небольшой приёмопередатчик или приёмник. Внутренний блок обеспечивает сопряжение спутникового канала с терминальным оборудованием пользователя (компьютер, сервер ЛВС, телефон, факс УАТС и т. д.).
Первые спутниковые сети строились по принципу «точка-точка» (англ. SCPC, Single channel per carrier), рис. 1. Это решение хорошо подходит для постоянно и равномерно загруженных магистральных каналов, но имеет серьёзные недостатки при подключении многих удаленных точек к единому центру, например, отделений банка к центральному офису. Каждый такой канал постоянно закреплен за использующей его станцией, даже если информация в нём не передаётся, что приводит к неэффективному использованию дорогого спутникового ресурса. Кроме того, для подключения каждой точки требуется пара спутниковых модемов, один на точке, второй в центре. В большой сети управление центральным узлом, в котором установлено много модемов, и его обслуживание превращается в очень сложную задачу.
В 1980-е годы появились спутниковые сети, построенные по топологии «звезда» и созданные специально для подключения многих абонентов к центральному узлу (рис. 2). Основным их элементом стали центральные станции (хабы), а оконечными устройствами — малые спутниковые станции (VSAT). Главное преимущество таких сетей — возможность совместно использовать один канал многими абонентами и централизованно управлять распределением ресурса между ними. Поскольку все станции одновременно, как правило, не передают и не запрашивают информацию, то становится возможно обеспечить связь бо́льшему количеству станций в меньшем ресурсе и более эффективно его заполнять.
Главный же недостаток — необходимость построения сложной центральной станции, подключающей все абонентские. Если создание сети на каналах «точка-точка» можно начать с пары модемов для подключения одной станции и постепенно наращивать их количество, пропорционально которому будет расти и стоимость сети, то для сети «звезда» нужно начинать с очень дорогой центральной станции и только потом подключать к ней дешёвые абонентские. Поэтому построение таких сетей имеет смысл, как правило, для подключения сразу десятка и более станций с перспективой дальнейшего роста. Максимальное количество терминальных станций, работающих в сети одной ЦЗС, зависит от её конфигурации, которая может наращиваться со временем, и доступного спутникового ресурса, и может достигать десятков тысяч.
Таким образом, сети VSAT, управляемые центральными станциями — это самый распространённый на сегодня, после телевещания, тип спутниковой связи. Двухсторонний спутниковый интернет, телефония, корпоративная спутниковая сеть, мобильная спутниковая связь, видео-конференц-связь, аудио-конференц-связь, передача данных различного объема, спутниковые каналы связи – вот далеко не полный список возможностей спутниковой связи. Стоимость современного абонентского терминала VSAT невелика и подключение к спутниковым сетям доступно не только корпоративным, но и частным пользователям.