2015-04-30
1194
Спутниковый беспроводной доступ относится к глобальным сетям, но актуален для ситуаций, когда наземная телекоммуникационная инфраструктура местности отсутствует либо слабо развита.
Существует два способа обмена данными через спутник:
односторонний (one-way), иногда называемый также «асимметричным» — когда для приёма данных используется спутниковый канал, а для передачи — доступные наземные каналы.
двухсторонний (two-way), иногда называемый также «симметричным» — когда и для приёма, и для передачи используются спутниковые каналы.
Односторонний спутниковый доступ подразумевает наличие у пользователя какого-то существующего способа подключения к Интернету. Как правило, это медленный и/или дорогой канал (GPRS/EDGE, ADSL-подключение там, где услуги доступа в Интернет развиты плохо и ограничены по скорости и т. п.). Через этот канал передаются только запросы в Интернет. Эти запросы поступают на узел оператора (провайдера) одностороннего спутникового доступа, а данные, полученные в ответ на эти запросы, передают пользователю через широкополосный спутниковый канал. Поскольку большинство пользователей в основном получает данные из Интернета, то такая технология позволяет получить более скоростной и более дешёвый трафик, чем медленные и дорогие наземные подключения. Объем же исходящего трафика по наземному каналу (а значит, и затраты на него) становится достаточно скромным (соотношение исходящий/входящий — примерно от 1/10 при веб-серфинге, от 1/100 и лучше при загрузке файлов).
Естественно, использовать односторонний спутниковый доступ имеет смысл тогда, когда доступные наземные каналы слишком дорогие и/или медленные. При наличии недорогого и быстрого «наземного» Интернета — спутниковый доступ имеет смысл как резервный вариант подключения, на случай пропадания или плохой работы «наземного».
Задержки при использовании одностороннего доступа определяются как временем передачи сигнала через спутник (от оператора до абонента — порядка 250 мс), так и задержками в "наземном" (запросном) канале, и при большой загрузке сети могут варьироваться в очень широких пределах — вплоть до секунд.
Двухсторонний спутниковый доступ подразумевает приём и передачу данных через спутник. Этот способ является очень качественным, так как позволяет достигать больших скоростей при передаче и отправке, но он является достаточно дорогим и требует получения разрешения на радиопередающее оборудование. Высокая стоимость двустороннего интернета оказывается полностью оправданной за счёт в первую очередь намного более надёжной связи. В отличие от одностороннего доступа, двусторонний спутниковый интернет не нуждается ни в каких дополнительных ресурсах.
Особенностью «двустороннего» спутникового доступа является достаточно большая задержка на канале связи. Пока сигнал дойдёт от абонента до спутника и от спутника до Центральной станции спутниковой связи — пройдёт около 250 мс. Столько же нужно на путешествие обратно. Плюс неизбежные задержки сигнала на обработке и на то, чтобы пройти «по Интернету». В результате время пинга на двустороннем спутниковом канале составляет около 600 мс и более. Это накладывает некоторую специфику на работу приложений через спутниковый Интернет и особенно - для телеконференций, игр в реальном времени.
Ещё одна особенность состоит в том, что оборудование различных производителей практически несовместимо друг с другом. То есть, если выбран оператор, работающего на определённом типе оборудования (например, ViaSat, Hughes, Eastar, Newtec, Gilat (SkyEdge) и т. п.), то перейти можно только к оператору, использующему такое же оборудование. Попытка реализовать совместимость оборудования различных производителей (стандарт DVB-RCS) была поддержана очень небольшим количеством компаний, и на сегодня является скорее ещё одной из «частных» технологий, чем общепринятым стандартом.
Услуги массового двустороннего доступа в Интернет в C-диапазоне практически не существуют, поскольку для работы абонентам требуются антенны сравнительно большого размера и мощные передатчики. В этом диапазоне организуются в основном магистральные каналы и корпоративные сети передачи данных.
Традиционно услуги двустороннего доступа в Интернет предоставляются в Ku-диапазоне, обладающем следующими преимуществами:
зона покрытия, в котором достаточно широка и одна центральная станция может обслуживать большие территории,
антенны могут использоваться сравнительно небольших размеров (типично - 1.2-1.8 метра, а с появлением новых спутников с хорошей энергетикой, таких как Ямал-300К, Ямал-402, Экспресс АМ5 возможна работа и с антеннами 0.8 - 1.0 метра)
используются компактные и массовые, а значит и сравнительно недорогие передатчики мощностью до 2 Ватт (в некоторых сетях - даже меньше 1-го Ватта).
С 2011 года для двустороннего спутникового доступа стал активно использоваться Ka-диапазон, на специально для этого спроектированных и построенных спутниках с так называемыми "зоновыми лучами" — Ka-Sat, Viasat-1, Jupiter (Echostar-17). Система "зоновых лучей" вместе со специально построенной для нее наземной инфраструктурой позволяет повысить энергетику в каждом луче и многократно переиспользовать доступный диапазон частот, а это многократно повышает пропускную способность спутниковой сети. В России в настоящее время доступны услуги в Ka-диапазоне со спутника Ka-Sat, лучи которого захватывает часть европейской территории России. Со стандартной антенной 0.75 метра в Ка-диапазоне доступны скорости до 3 Мбит/с на передачу и 6 Мбит/с на прием, технически возможны и более высокие скорости. Ограничением для развития сетей Ka-диапазона является узкая зона покрытия.
Основное преимущество двустороннего спутникового Интернета — полная независимость от наличия местных "наземных" Интернет-провайдеров. Все, что требуется для работы — это место для установки антенны, прямая видимость на спутник и источник электропитания. Второе немаловажное преимущество — простота абонентского подключения. Спутниковый терминал (модем) имеет порт Ethernet (10/100BaseT), который фактически является для абонента портом провайдера. К этому порту может быть подключен компьютер, домашний маршрутизатор, точка доступа Wi-Fi и т.п. Настройки со стороны пользователя при этом минимальны и ничем не отличаются от любого другого подключения по локальной сети.
К недостаткам двустороннего доступа следует отнести сравнительно высокую цену оборудования, хотя в последнее время наблюдается тенденция к ее снижению. Стоимость типичного абонентского комплекта по состоянию на 2013 год составляет 14-25 тысяч рублей (в зависимости от провайдера и сети). Также оборудование двустороннего доступа достаточно громоздко, из-за размеров антенн. Снижение стоимости оборудования и доставки за счет уменьшения размеров антенн и мощности (а значит и массогабаритов) передатчика не всегда оправдано, т.к. приводит к снижению энергетики абонентской станции, и, в конечном итоге, к уменьшению надежности связи и скорости передачи данных — в первую очередь в направлении "от абонента". И как всякое спутниковое оборудование — оборудование двустороннего спутникового Интернета требует определенной квалификации при его установке и наведении на спутник. Хотя современное оборудование включает средства, облегчающие наведение - специальный WEB-интерфейс спутникового модема, точно отображающий сигнал, вспомогательные средства наведения по звуковому сигналу или специальному индикатору.
Особенностью двустороннего спутникового интернета являются спутниковые задержки - технически не могут быть менее 480 мс, нормальные значения круговой задержки 600-800 мс (зависит от взаиморасположения центральной станции-спутника и спутника-абонентской станции; причина - спутник находится на геостационарной орбите, расстояние от станции до спутника примерно 40000 км, сигнал проходит 4 участка такой длины, т.е. примерно 160 тысяч километров, скорость распространения сигнала - 300 000 км/с), поэтому работа в критичных к данному параметру приложений (например, некоторых компьютерных игр) практически невозможна, что не мешает нормальной работе веб-серфинга и аудио-видео-звонков либо конференций и т.д.
…
