В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Традиционно спутниковые сети на базе VSAT предлагали две топологии построения сети: звездообразную - когда каждый терминал взаимодействует с внешним миром и другими терминалами через центральную станцию (ЦС), и полносвязную - когда терминалы могут передавать данные между собой, минуя ЦС. Год назад компания Gilat Satellite Networks Ltd., ведущий поставщик оборудования спутниковой связи и комплексных телекоммуникационных решений, специально под требования российского рынка разработала новый продукт - шлюз NetEdge, воплотивший в жизнь топологию вложенных звезд. В данной статье предлагаем ознакомиться с преимуществами применения этой топологии сети на базе VSAT-производства Gilat.
Большинство корпоративных сетей построены по топологии "звезда": к центру обработки информации, расположенному в штаб-квартире компании, подключаются филиалы, производственные объекты, домашние офисы, пункты продаж, склад, дилеры. Там, где организовать наземные каналы до удаленных объектов с требуемым качеством невозможно, на помощь приходят спутниковые технологии. Давайте рассмотрим загрузку центрального узла сети. Для этого представим себе следующий сценарий корпоративной частной сети с 25 удаленными офисами, подключаемыми по спутниковым каналам связи на базе технологии VSAT:
Если VSAT-терминал в центре звезды принимает данные одним демодулятором, ему приходится одновременно обрабатывать передачи со всех удаленных сайтов. В этом случае каждый удаленный терминал должен поддерживать радиосоединение с центром на скорости 6,4 Мбит/с, что потребует столь мощного усилителя и антенны столь большого размера, что необходимые первоначальные капиталовложения делают корпоративную сеть нерентабельной.
Новое решение от компании Gilat под названием NetEdge призвано решить эту проблему. Спутниковый шлюз NetEdge является центральным узлом, объединяющим несколько десятков удаленных объектов в единую сеть передачи данных, работающей под управлением ЦС SkyEdgell. Обладая производительностью мини центральной станции и простотой обычного терминала, шлюз способен эффективно взаимодействовать с удаленными сайтами, гарантируя минимальную задержку для приложений реального времени.
Шлюз оснащен 8 приемниками, а значит, может принимать одновременно данные по любым 8 несущим. Поскольку каждому отдельному VSAT-терминалу необходимо передавать лишь небольшую часть общего объема трафика, бюджет радиолинии этого терминала определяется количеством каналов, которые центральный шлюз способен принимать одновременно: чем больше это число, тем ниже должна быть скорость каждого канала, а значит, ниже требования к энергетике радиолинии.
В приведенном выше примере каждому VSAT-терминалу пришлось бы поддерживать соединение на скорости, эквивалентной 1/8 общей скорости передачи, то есть менее 1 Мбит/с. Это позволит снизить энергетику спутниковой линии на 9 дБ, сократив первоначальные капиталовложения в радиочастотное оборудование в 2-3 раза. На практике шлюз NetEdge использует антенны с апертурой 2,4-3,7 м, а работающие со шлюзом терминалы - 1,2-1,8 м. Остановимся на сферах применениях топологии вложенной звезды и шлюзов.
Один из примеров уже приведен выше - это построение корпоративных частных сетей там, где использование наземных и публичных каналов связи невозможно по тем или иным причинам. При этом клиент может быть уверен, что конфиденциальная информация не будет раскрыта, так как голос и данные передаются непосредственно от удаленного офиса в центр обработки данных, минуя ЦС. При необходимости и шлюз, и спутниковые терминалы мини-звезды могут взаимодействовать с ЦС, например для доступа в сеть Интернет, а также друг с другом в один спутниковый скачок. Все терминалы SkyEdgell и шлюз NetEdge имеют встроенные механизмы оптимизации протоколов TCP, HTTP и SIP, устраняющие влияние задержек при передаче сигнала через спутник и повышающие производительность работы IP-приложений до уровня, аналогичного наземным каналам. Фактически пользователь не видит отличий в работе приложений по спутниковым или наземным линиям связи.
Другим применением топологии вложенной звезды является организация транспортных каналов связи. Для обеспечения покрытия в труднодоступных и малонаселенных районах страны традиционно мобильные операторы предпочитают решения на базе технологии SCPC. Однако из-за острого дефицита спутникового ресурса в последние годы, борьбы за сокращение издержек в период экономического кризиса и роста квалификации специалистов сотовых сетей растет интерес компаний мобильной сотовой связи к спутниковым сетям на базе VSAT-технологии. И действительно, большая часть операционных затрат сотового оператора в этом случае приходится именно на аренду спутниковых каналов, а при низкой плотности населения удаленных районов и невысоком трафике окупаемость базовых станций (БС) растягивается на годы. Применение новейших VSAT-техноло-гий позволит существенно сократить затраты на аренду спутниковых каналов связи и расширить зону покрытия в тех районах, где раньше это было экономически нецелесообразно.
При использовании технологии SCPC каждой базовой станции выделяется фиксированная полоса передачи данных, пропускная способность которой рассчитывается исходя из загрузки БС в ЧНН. При этом большую часть времени канал не загружается на 100% и спутниковый ресурс используется неэффективно. Если бы свободная полоса канала могла быть задействована другой БС, то эффективность использования спутникового сегмента повысилась бы. При построении сети на базе технологии VSAT БС используют общую, динамически распределяемую между всеми станциями полосу пропускания. Нагрузка такой сети рассчитывается исходя из максимальной загрузки всех БС. Благодаря отличию ЧНН одной БС от другой суммарная полоса пропускания оказывается ниже, чем сумма загрузки БС в ЧНН. Рисунок демонстрирует этот выигрыш - так называемый DAMA-эффект - на примере двух БС. На практике экономия средств оператора зависит от количества подключаемых БС и характера их загрузки. Если численность БС не более десяти и их загрузка постоянна - целесообразно использовать каналы SCPC. Когда количество БС составляет несколько десятков и их загрузка имеет ярко выраженные пики, преимущества технологии VSAT очевидны.
ЦС размещается на той же площадке, что и контроллер БС или подключается к контроллеру выделенным каналом связи, а где это невозможно -применяется шлюз NetEdge и топология вложенной звезды. Каждая такая "звезда" представлена контроллером БС, подключенным к шлюзу NetEdge, и несколькими БС, подключенными к терминалу VSAT. Все узлы сети делят между собой общую полосу пропускания. Таким образом достигается двойной выигрыш от использования VSAT-технологии: во-первых, за счет разницы в ЧНН между БС внутри "вложенной звезды"; во-вторых, "вложенные звезды" географически разнесены и могут находиться в разных часовых поясах. Суммарный трафик "вложенной звезды" будет иметь свой ЧНН, не совпадающий с соседними "звездами". Это дает дополнительный DAMA-эффект и дополнительную экономию мобильного оператора.
Оборудование Gilat совместимо с контроллерами и БС ведущих производителей, имеет соответствующие сертификаты Huawei, Ericsson, ZTE и может быть использовано при развертывании сетей как второго, так и третьего поколения. Необходимо отметить, что точно таким же образом могут быть организованы транзитные каналы для операторов местной телефонной связи.
Операторы мультисервисных сетей могут пополнить спектр предлагаемых услуг решениями на базе спутниковых технологий за счет использования шлюза NetEdge. Предположим, оператор имеет несколько клиентов, большинство офисов которых может быть подключено к инфраструктуре оператора, но для части сайтов такое подключение невозможно. Для подключения этих объектов можно использовать спутниковые каналы типа SCPC, но с ростом числа удаленных объектов хотя бы до десяти эффективность использования ценного спутникового ресурса снижается, а сложность управления и расширения сети возрастает экспоненциально. Альтернатива приобретения собственной ЦС требует значительных капитальных затрат на дорогостоящее обо-
рудование, обучение персонала и спутниковый ресурс на первоначальном этапе и может отпугнуть своей сложностью. Решение на базе NetEdge позволит радикально сократить первоначальные затраты как на оборудование, так и на обучение сотрудников, а взаимодействие с оператором спутникового ресурса можно вообще переложить на владельца ЦС SkyEdgell, ограничившись заказом у последнего более привычной услуги пропуска трафика. Это дает возможность VNO сосредоточиться на ключевом бизнесе, предложить клиентам уникальный пакет услуг и быстро вернуть инвестиции. А если в будущем оператор захочет выйти на рынок спутниковой связи и перейти на управление собственной ЦС, то этот процесс пройдет легко и безболезненно, так как абонентская база уже будет сформирована и клиентское оборудование не потребует изменений аппаратной части.
Итак, сделан еще один шаг к тому, чтобы спутниковая связь стала доступной и выгодной альтернативой организации связи в удаленных районах нашей необъятной страны.
Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2011
Посещений: 15060
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
