О технологии VSAT. Спутниковый интернет.

Под понятием технологии VSAT - обычно имеют ввиду технологию построения сетей спутниковой связи, ориентированная, прежде всего, на конечных пользователей: небольшие предприятия и даже частные домохозяйства. В нашей стране эту технологию иногда называют «двусторонний спутниковый Интернет», а также «двуХсторонний спутниковый Интернет» и «двунаправленный спутниковый Интернет». Реже встречаются не вполне корректные названия «дуплексный спутниковый Интернет», «симметричный спутниковый Интернет» и даже «синхронный спутниковый Интернет».

Сети VSAT построены по схеме «звезда». В центре «звезды» находится центральная земная станция спутниковой связи (ЦЗССС), ее называют также «хаб» (от английского слова hub - ступица). Центральная станция оборудована антенной большого диаметра (7…12 м), мощным передатчиком (200…40 Вт) и высокоинтеллектуальной управляющей системой. За счет этого на периферии «звезды» можно использовать абонентские земные станции с антеннами небольшого диаметра (1,2…2,4 м), передатчиками малой мощности (1-2 Вт) и относительно простыми и дешевыми терминалами. Поэтому иногда абонентские станции таких сетей называют малыми земными станциями спутниковой связи (МЗССС). Еще их называют VSAT станции (Very Small Aperture Terminal - оконечная станция с антенной очень маленького размера).

В одной сети VSAT, под управлением одного хаба, могут работать от нескольких десятков до нескольких тысяч абонентских станций. Работу хаба обеспечивает Оператор сети VSAT. Хаб, как правило, находится в крупном городе и соединен высокоскоростными оптическими каналами с крупными узлами публичных сетей (Интернет, телефонная сеть общего пользования). Абонентская станция через спутник и через хаб также подключается к Интернету и ТСОП. То есть, в терминах компьютерных сетей, технология VSAT - это технология «последней мили». Но благодаря использованию ИСЗ длина этой «мили» может достигать многих сотен и даже нескольких тысяч миль.

Все станции сети VSAT совместно используют один и тот же частотный ресурс спутника-ретранслятора. Совместный доступ обеспечивается технологией TDM/FTDMA. Распределением ресурса «ведает» хаб. Любой абонентской VSAT станции может быть выделена полоса с фиксированной скоростью, а может быть просто предоставлен доступ в общий разделяемый канал без гарантии скорости. Такая система позволяет гибко адаптировать одну и ту же аппаратуру под разные задачи клиента. Например, для IP-телефонии нужно иметь выделенную полосу - иначе голос не передать без дефектов. А для доступа в Интернет целесообразно использовать канал без гарантированной скорости - чтобы платить только за фактический трафик и не платить за простой канала. Все это можно получить с одной и той же абонентской станцией, просто заказав у оператора тот или иной тарифный план.

Подробнее о технологии TDM/FTDMA
Подробнее о тарифных планах

Оборудование

Малая земная станция спутниковой связи (абонентский VSAT терминал «двунаправленного спутникового Интернета») состоит из устройств:

• Антенна VSAT - однозеркальная параболическая офсетная антенна диаметром 1,2; 1,8 или 2,4 метра. Также часто используется термин «тарелка» (в технической литературе на английском языке - dish). Выбор места установки и способы монтажа антенны VSAT
  

  Антенна VSAT 1,8 метра на кровле

  Монтаж антенны VSAT 1,2 м на стену

• Внешнее радиочастотное оборудование - ODU (Outdoor Unit). Оно размещается непосредственно на антенне VSAT, в виде единого механического узла, и включает:
  • LNB (Low Noise BlockDownconverter) - малошумящий понижающий конвертер - приемное устройство. Иногда его называют просто «конвертер»
  • BUC (BlockUpConverter) - повышающий конвертер/усилитель мощности - передающее устройство. Иногда его называют просто «передатчик».
  • Волноводная сборка из облучателя (Feedhorn), разделителя поляризаций (Ortho Mode Transducer, OMT), режекторного фильтра на частоту передачи (TX Reject Filter, TRF) и узла механического крепления СВЧ оборудования к антенне - суппорта (Support). Иногда все это вместе называют просто «облучатель».

  ODU на антенне 1,8 м фирмы Andrew

  ODU на антенне 1,2 м фирмы Prodelin

  
  
• Внутреннее электронное оборудование VSAT - IDU (Indoor Unit). В первом приближении представляет собой комбинацию спутникового модема и маршрутизатора, хотя на самом деле функции этого устройства несколько сложнее. Его также иногда называют абонентским терминалом или просто модемом, хотя последнее не совсем верно.
  

  Терминал Infinity-3000 фирмы iDirect	Терминал LinkStar фирмы Viasat и шлюз IP-телефонии NSGate 3452
  Терминал DW6600 фирмы Hughes Network Systems с дополнительным блоком IP-телефонии	Стойка с оборудованием удаленного узла связи. На верхней полке - терминал SatNet фирмы Advantech. Кроме него в стойке коммутатор DLink и три шлюза IP-телефонии по 8 телефонных портов FXS каждый.

  
  
• Кабельная соединительная линия - IFL (Intermediate Frequency Line). Два гибких радиочастотных кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом, соединяющих BUC и LNB с выходом и входом IDU.

Интерфейсы

Со стороны оборудования пользователя земная VSAT станция «двунаправленного спутникового Интернета» имеет, как правило, единственный интерфейс - IP поверх 100Base-T Ethernet. То есть самый распространенный сетевой интерфейс в мире - 100-мегабитный Ethernet по медной «витой паре» с разъемом RJ-45. Это позволяет подключать спутниковую станцию непосредственно или через обычный коммутатор Ethernet («свитч»):

• к отдельному компьютеру или серверу
• прямо к локальной компьютерной сети Ethernet
• к маршрутизаторам, криптошлюзам, аппаратным сетевым экранам и т.п.
• к шлюзам IP-телефонии
• к веб-камерам и видеосерверам
• к устройствам для прозрачной передачи данных по другим протоколам через сети IP (например, для протокола RS-232 - COM-серверы)
• к прочим устройствам с интерфейсом Ethernet

Как правило, VSAT терминал не имеет органов управления. Управление оборудованием земной станции осуществляется через тот же порт по тому же IP-протоколу с помощью команд Telnet или через web-интерфейс.

Некоторые абонентские VSAT терминалы (например, производства Hughes Network Systems) оборудованы встроенным шлюзом IP-телефонии и имеют порты для подключения аналоговых телефонных аппаратов (порты типа FXS) с разъемами RJ-11 (телефонными).

Достоинства

• Низкая стоимость оборудования VSAT. Сегодня можно подключиться к услуге «с нуля под ключ» за 100…150 тысяч рублей. Необходимо различать стоимость подключения и стоимость оборудования, они сильно отличаются!
• Компактность. Оборудование станции имеет небольшие габариты и вес, легко перевозится, быстро и удобно монтируется. Антенну VSAT станции можно установить на плоской или на скатной крыше, на вертикальной стене, непосредственно на земле. При необходимости ее можно быстро демонтировать и оперативно перевезти в другое место. Если такая необходимость возникает часто, можно организовать передвижную малую земную станцию станцию спутниковой связи на автомобиле. Такая «мобильная» VSAT станция позволит оперативно организовать телефонную связь для подразделений МЧС, передачу телерепортажей с мест событий, коллективный доступ в Интернет на туристском слете и т.п.
• Простота оформления разрешительных документов. Необходимые для легальной работы документы получаются просто и обходятся недорого. Как правило, все хлопоты по получению разрешительных документов для пользователя берут на себя операторы.
• Универсальность. Интерфейс IP/Ethernet позволяет использовать спутниковый канал связи для самых разных задач бизнеса: интернет, корпоративные сети, передача голоса, видео, последовательных данных и т.п.
• Автономность. Для работы земной станции не нужны никакие «наземные» каналы связи, необходимо только электропитание. Причем потребляемая мощность настолько мала, что станция может до нескольких часов работать от аккумуляторов настольного «бесперебойника».
• Надежность. Оборудование VSAT простое и надежное. Американские антенны из армированного углепластика легко выдерживают механические нагрузки и удары без остаточной деформации. Наружное оборудование VSAT станции работает при температурах от -50 до +50С. Станция не требует обслуживания. Терминал VSAT оборудован адаптивным блоком питания, который легко справляется с «бросками&Raquo; и «провалами&Raquo; напряжения питающей сети, особенно характерными для дизельных или бензиновых генераторов. Станция VSAT не боится «горячего&Raquo; выключения - после подачи питания связь восстанавливается за 5-7 минут автоматически.