Ce este VSAT? Este o stație mică de comunicații prin satelit cu diametrul antenei de 0,9 - 3,7 m, destinată în special schimbului de date fiabil prin canale prin satelit. Nu necesită întreținere și este conectat direct la echipamentul terminal al utilizatorului, acționând ca un modem fără fir.
Cum funcționează VSAT
Rețeaua de comunicații prin satelit bazată pe VSAT cuprinde trei elemente principale: o stație centrală de la sol (dacă este necesar), un terminal de recepție prin satelit și terminal VSAT de abonat.
Stația centrală de la Pământ (MPS)
Stația centrală pământ într-o rețea de comunicații prin satelit pe baza acționează ca hub-ul central și asigură controlul asupra întregii rețele, redistribuirea resurselor sale, depanare, de facturare a serviciilor de rețea și de interfață cu telefoane fixe. De obicei, DSC este instalat în nodul rețelei, care reprezintă cel mai mare trafic. Acesta poate fi, de exemplu, biroul principal sau centrul de calcul al companiei în rețele corporative sau un oraș mare într-o rețea regională. Echipamentele de recepție și transmitere și dispozitivul de alimentare cu antenă sunt de obicei construite pe baza echipamentelor standard disponibile pe piață.
Costul este determinat de dimensiunile antenei și puterii emițătorului, care depind în mod semnificativ de caracteristicile tehnice ale satelitului releu folosit. Pentru a asigura o comunicare fiabilă, echipamentul are de obicei o redundanță de 100%. Prețul variază de la 100 de mii de dolari pentru așa-numitul. hub compact antena simplu, fără redundanță, cu un diametru de aproximativ 4,5 m și transmițătorul 2-50 W 0,5 -... 1,5 milioane de dolari pentru un sistem puternic cu redundanță completă a tuturor sistemelor și diametrul antenei aparatului channelization 9 m asigură formarea prin satelit canale de radio și de andocare-le cu linii terestre.
Fiecare dintre furnizorii de sisteme de comunicații prin satelit aplică soluțiile originale acestei părți a DSP, care exclude adesea posibilitatea utilizării echipamentelor și stațiilor de abonat ale altor firme pentru construirea rețelei. De obicei, acest subsistem este construit pe o bază modulară, ceea ce permite, pe măsură ce crește traficul și numărul de stații de abonat în rețea, este ușor să adăugați noi blocuri pentru a crește capacitatea acestuia.
Costul echipamentului de formare a canalului depinde în mod esențial de dimensiunea rețelei și variază de la 100.000 $ pentru rețelele mici până la 1.0 milioane USD pentru rețele mari de câteva mii de VSAT.
Centrul de gestionare a rețelei asigură controlul operării rețelei, depanarea, redistribuirea resurselor între abonați, tarifarea serviciilor furnizate etc. Costul subsistemului este determinat de volumul de software utilizat și variază între 100 și 500 mii de dolari.
Stație de abonat VSAT
Costul unei unități de modem pentru o stație standard de clasă VSAT este de aproximativ 8.000 $ (în funcție de configurație), iar cel extern - aproximativ 2.000 $ cu o putere de transmisie de 2 wați. Prețurile pentru stațiile de abonat scad în mod constant și acum pot fi achiziționate terminale simple de primire pentru 2-4 mii de dolari.
Rețelele VSAT sunt construite pe baza sateliților-repetoare geostaționari. Acest lucru permite simplificarea cât mai mult posibil a concepției terminalelor utilizatorilor și furnizarea acestora a unor antene fixe simple fără un sistem de urmărire prin satelit. Satelitul primește un semnal de la stația de sol, îl amplifică și îl trimite înapoi pe Pământ. Cele mai importante caracteristici ale satelitului sunt puterea transmițătoarelor de la bord și numărul de canale de radiofrecvență (trunchiuri sau transpondere) pe acesta. Trunchiul standard are o lățime de bandă de 36 MHz, care corespunde unei viteze maxime de aproximativ 40 Mbps. Puterea emițătorului variază de la 20 la 100 de wați sau mai mult.
Pentru a asigura funcționarea prin stațiile de abonat mici, cum ar fi VSAT, sunt necesare emițătoare cu o putere de ieșire de aproximativ 40 W. Sateliții ruși care operează au transmițătoare cu putere redusă, astfel încât un număr mare de rețele rusești sunt construite pe baza unor sateliți străini.
În funcție de distribuția traficului între abonați, arhitectura rețelelor de comunicații prin satelit diferă în funcție de următoarele caracteristici: configurația traficului și structura de management.
Point-to-Point topologie
O rețea punct-la-punct permite comunicarea directă, duplex între două stații de abonat la distanță pe canale dedicate. O astfel de schemă de comunicare este cea mai eficientă cu o cantitate mare de canale (cel puțin 30-40%). Avantajul unei astfel de arhitecturi este ușurința de organizare a canalelor de comunicare și transparența completă a acestora pentru diverse protocoale de comunicare. În plus, o astfel de rețea nu necesită un sistem de management.
Topologia tipului "stea"
Rețeaua "stea" este cea mai comună arhitectură pentru construirea CAS cu stațiile de abonat din clasa VSAT. O astfel de rețea oferă un număr de trafic orientat radial între o stație centrală pământ (HUB sau hub în literatura de limba engleză) și o distanță stații periferice (terminale) ale sistemului de consum redus de energie: ES mici - mari hub-ul echipat cu o antenă de diametru mare și puternic transmițător. Neajunsul arhitecturii "stea" este prezența unui salt dublu în legătură între terminalele rețelei, ceea ce duce la întârzieri semnificative ale semnalului.
Rețelele VSAT de astfel de arhitectură sunt utilizate pe scară largă pentru a organiza schimbul de informații între un număr mare de terminale la distanță care nu au un trafic reciproc semnificativ și biroul central al companiei, diversele instituții de transport, producție și financiare.
Funcțiile de control și gestionare din rețeaua "stea" sunt de obicei centralizate și concentrate în stația centrală de control (NCC) a rețelei. NCC îndeplinește funcțiile de serviciu de stabilire a conexiunilor dintre abonații de rețea (ambele terminale terestre și prin satelit) și menține starea operațională a tuturor dispozitivelor periferice. De obicei, funcțiile DSP / NCC sunt combinate într-un singur complex, care acționează ca un comutator de trafic și o interfață de rețea prin satelit cu canale terestre.
În rețelele tip "stea", create de operatori mari, resursa OCC poate fi furnizată mai multor subrețele autonome ale VSAT. O astfel de decizie este viabilă din punct de vedere economic. deoarece unul NCC / FPS costă câteva milioane de dolari și poate servi până la 10 mii sau mai multe terminale, iar rețeaua medie a unui client rar depășește 100 de terminale.
Topologia de tipul "toată lumea cu toată lumea"
În gestionarea centralizată a unei astfel de rețele, centrul de gestionare a rețelei (NCC) îndeplinește funcțiile de monitorizare și gestionare necesare pentru stabilirea unei conexiuni între abonații rețelei, dar nu participă la transmisia de trafic. De obicei, NCC este instalat pe unul dintre stațiile de abonat ale rețelei, care reprezintă cel mai mare trafic. Într-o versiune descentralizată a managementului rețelei, NCC nu este disponibil, iar elementele sistemului de control fac parte din fiecare stație VSAT. Rețelele similare cu un sistem distribuit de control se disting prin creșterea "supraviețuirii" și a flexibilității datorită complexității echipamentului, extinderii funcționalității acestuia și creșterii prețului terminalelor VSAT. Această schemă de control este adecvată numai pentru crearea de rețele mici (până la 30 terminale) cu trafic ridicat între abonați.
Avantaje și dezavantaje
În multe cazuri, au avantaje incontestabile față de rețelele terestre:
- cost redus,
- implementarea rapidă,
- de înaltă calitate a comunicării,
- arhitectura "stea" și "toată lumea - cu toată lumea"
- simplitatea reconfigurării,
- fiabilitate ridicată.
În prezent, costul pe minut de conversație pe canalul de comunicație prin satelit este între 3 și 15 cenți, iar terminalele moderne VSAT sunt între 3 și 5 mii. Dolari. În configurația de bază și oferă o rată de transfer de 16 kbit / s la 2 și mai multe Mbit / s .
Instalarea și conectarea la rețeaua terminală VSAT durează câteva ore. Rețelele VSAT asigură fiabilitatea transmiterii informațiilor digitale la mai puțin de 1 * 10 -7, adică nu mai mult de o eroare la 10 milioane de biți transmise de informații, ceea ce corespunde aproximativ unei erori la 500 de pagini de informații text. Terminalele moderne de clasă VSAT permit construirea unor rețele de comunicații cu arhitectură și scopuri diferite. Reconfigurarea rețelei, inclusiv schimbul de protocoale de schimb, adăugarea de noi terminale sau schimbarea locației lor geografice este foarte rapidă. Terminalele de clasă VSAT oferă fiabilitate în timpul funcționării până la 100 mii ore.
popularitate VSAT în comparație cu alte tipuri de comunicare în crearea de rețele corporative din cauza următoarele motive: pentru rețele cu un număr mare de terminale și la distanțe considerabile între abonații costurile de exploatare sunt semnificativ mai mici decât cele pentru rețelele terestre:
Comunicarea prin satelit este un fel de comunicare radio. Prin urmare, teoretic, orice stație prin satelit cu sediul în zona de servicii prin satelit, în cazul în care este reglat la frecvența dorită în intervalul de timp dorit, suportă protocoalele necesare și este în standardul corect ar putea intercepta semnalele. Dar, în primul rând, este necesar să îndeplinim toate condițiile de mai sus (simultan!). În al doilea rând, în sistemele de comunicații prin satelit sunt folosite sisteme puternice de codificare a semnalelor, ceea ce face ca interceptarea să fie practic imposibilă.
De asemenea, nu trebuie să uităm că aceleași probleme apar în orice alt canal de comunicare și nu numai în canalul de satelit. Semnalele prin satelit, în special în cazul frecvențelor înalte Ku și Ka, sunt supuse unei slăbire într-o atmosferă umedă (ploaie, ceață, nor). Acest dezavantaj este ușor de depășit atunci când se proiectează sistemul, ca urmare, disponibilitatea medie a canalului de comunicații prin satelit nu este, de obicei, mai rea decât 99,9%. Fiabilitatea canalelor terestre este adesea mai mică.
Ca orice alt sistem de comunicații radio, comunicarea prin satelit este susceptibilă la interferențe de la alte instalații radio. Cu toate acestea, pe de o parte, pentru benzile de comunicații prin satelit sunt alocate care nu sunt utilizate de alte sisteme radio.
Pe de altă parte, în sistemele prin satelit, antenele cu direcție îngustă sunt folosite pentru a elimina complet interferențele. Astfel, majoritatea deficiențelor sistemelor de comunicații prin satelit sunt eliminate prin designul inteligent al rețelei, alegerea tehnologiei și amplasarea antenelor. Trebuie remarcat faptul că orice sistem de comunicare are dezavantajele și avantajele sale, iar alegerea unei tehnologii depinde de mulți factori.
Istoria rețelelor VSAT
Atunci când a creat o stație terestră mobilă ieftină, VSAT trebuia să rezolve două probleme majore. Primul dintre acestea este, de fapt, dimensiunile sale, în primul rând - diametrul antenei. În acel moment, sateliții de comunicații comerciale aveau o putere insuficientă pentru a lucra cu stații terestre standard cu un diametru al oglinzii antenei mai mic de 3 m. A doua problemă este crearea unui echipament electronic ieftin și foarte stabil. Inginerii companiei s-au confruntat cu sarcinile stabilite foarte elegant, folosind cele mai recente realizări în domeniul electronicii și telecomunicațiilor. Prima problemă a fost rezolvată folosind o divizare a codurilor de canale utilizând un semnal de tip zgomot în bandă largă. Problema stabilității echipamentelor electronice a fost rezolvată prin înlocuirea componentelor obișnuite, extrem de stabile și, prin urmare, scumpe, cu un circuit microprocesor ieftin, cu un sistem automat de reglare a frecvenței și a fazelor.
Există mai multe tipuri de stații terestre VSAT. Ele pot fi împărțite în trei generații. Apariția fiecărei noi generații VSAT a devenit posibilă pe măsură ce au apărut noi tehnologii, au fost create sateliți de comunicare mai puternici și au fost create noi benzi de frecvență.
VSAT prima generație a lucrat în banda C și a fost utilizată numai în rețelele de difuzare, adică terminalele de abonat pot primi numai fluxuri de date de la MSC, iar modul de transmisie nu a fost furnizat în ele. Rețelele de tip difuzat sunt încă utilizate pe scară largă pentru distribuirea informațiilor financiare și de afaceri, rapoartele privind stocurile, transferul de pagini de ziare, în sistemele de acces asimetric la Internet. De exemplu, sistemul de acces rapid la internet de mare viteză DirecPC este în esență o rețea de difuzare prin satelit.
A doua generație de stații terestre VSAT se caracterizează prin faptul că pot sprijini comunicarea bidirecțională (duplex). Aceste terminale sunt utilizate de organizații bancare și financiare în diverse rețele de calculatoare pentru rețele de schimb de date, rețele de comerț cu amănuntul și cu ridicata, întreprinderi industriale pentru comunicarea cu filialele și furnizorii. Ei au găsit, de asemenea, o aplicație largă pentru organizarea accesului rapid la internet în două viteze. Stațiile VSAT sunt, de asemenea, utilizate de operatorii de comunicații pentru a crea canale de trunchi dedicate între nodurile la distanță, cu un volum mare de schimb de date între ele. Majoritatea lucrează în grupul Ku, deși în unele țări rețelele utilizează încă banda C.
Terminalele celei de-a treia generații, cu antene de 1,2 m în diametru și mai mici, au fost utilizate pe scară largă. Acestea sunt utilizate în rețele mari, caracterizate printr-un nivel scăzut de trafic între ele. În același timp, traficul este sporadic (instabil). Aceste terminale sunt simple în proiectare, au un preț scăzut și operează exclusiv în banda Ku.
În ultimii ani, cea de-a patra generație de aplicații multimedia VSAT a apărut pe piață. Ei operează în benzile Ku și Ka și oferă viteze de până la câteva megabiți pe secundă. Dimensiunea antenei (în banda Ka) este de aproximativ 70 cm, iar prețul este în intervalul 500-1000 de dolari.
Distribuiți acest post
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: