В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Будущее спутников с высокой пропускной способностьюLaying the Groundwork for HTS

Наиболее значительное преимущество спутников HTS – наличие большого резерва пропускной способности, которое привело к снижению стоимости полосы пропускания спутниковых каналов связи и позволило им конкурировать с наземными средствами связи. В то же время повышенный глобальный спрос на услуги передачи данных привел к возникновению новых рынков и услуг. Помимо достоинств, характерных для всех систем спутниковой связи – огромной пропускной способности, глобальной зоны покрытия и быстроты развертывания, – спутники HTS отличаются более высокими скоростями передачи данных и снижением стоимости за бит от 4 до 10 раз. Это открывает для отрасли спутниковой связи новую эпоху, в которой она сможет потеснить традиционные наземные решения не только в сельской местности, но и в городах.

Наиболее развитым сегментом для спутников HTS является и, скорее всего, останется сегмент потребительского ШПД. Тем не менее, обеспечиваемое ими расширение пропускной способности позволяет использовать их и в других сегментах, в том числе в сегментах с потенциалом более высокой доходности по сравнению с потребительским ШПД. Эти сегменты активно развиваются, и в ближайшие годы в них ожидается значительный рост, в том числе благодаря резервам полосы пропускания, созданным спутниками HTS. Сегмент транспортных каналов для сетей сотовой связи, и в частности транспорта для сетей 3G и LTE, показывает значительный рост благодаря проникновению сотовых сетей в сельские и удаленные районы по всему миру. Связь в движении является еще одним перспективным сегментом, рост в котором обеспечивается увеличивающимся спросом на связь во время полетов и связь с морскими судами в плавании.

Повышение пропускной способности

Архитектура спутников HTS основана на использовании большого количества (от 10 до 100) узких лучей вместо широких лучей, используемых традиционными спутниками. Благодаря многократному использованию частот способом, аналогичным применяемому в сетях сотовой связи, спутники с узкими лучами обеспечивают гораздо большую полосу пропускания по сравнению с обычными широколучевыми спутниками. Основным стимулом для развития сетей на базе спутников HTS стало расширение полосы пропускания при более низкой стоимости за бит. Типичная система на базе спутников HTS может осуществлять передачу данных на скорости 20–100 Гбит/с, обслуживая от десятков до сотен тысяч пользователей. При сопоставимых затратах на запуск это дает пропускную способность, которая в 10–100 раз больше пропускной способности традиционных широколучевых спутников.

Ниже приведен пример того, как расширенная пропускная способность спутников HTS сказывается на наземном оборудовании:

• Сценарий “A": традиционный широколучевой спутник с полосой пропускания 1,1 ГГц, или примерно 2 Гбит/с, и одним широким лучом. Каналообразующее оборудование системы состоит из одного шлюза, работающего на всю зону покрытия луча.
• Сценарий “B": спутник HTS с полосой пропускания 10,5 ГГц, или примерно 21 Гбит/с, и 21 узким лучом. Каналообразующее оборудование системы состоит из трех шлюзов, обслуживающих 21 луч.

Очевидно, что спутники HTS дают огромные возможности для роста. Тем не менее, первоначальные капитальные затраты в сценарии “B" значительно выше, чем в сценарии “A". Это связано с тем, что каналообразующее оборудование центральной станции должно поддерживать передачу данных в нескольких лучах, а не в одном широком луче.

Бизнес-модель

Для поставщиков услуг спутниковой связи этот факт имеет большое значение с точки зрения бизнес-модели. Во многих случаях они не в состоянии пойти на столь значительные капиталовложения на создание и расширение спутниковой сети. Это вынуждает операторов спутников создавать партнерства с операторами наземных средств связи для осуществления передачи данных по всем лучам в целях обеспечения полного покрытия. В результате операторы спутников переводят свою бизнес-модель с чистой продажи полосы пропускания (МГц) на продажи услуг управления сетями (Мбит/с).

Адаптация архитектуры наземного сегмента под спутники HTS

Сети на базе спутников HTS требуют развертывания наземного оборудования для каждого из лучей и зачастую нескольких шлюзов, что требует значительных первоначальных инвестиций. Эти затраты могут компенсироваться открывающимися возможностями по использованию огромных резервов пропускной способности, которые позволяют не только повысить коэффициент заполняемости спутниковых каналов связи, но и, что более важно, увеличить доходность на бит данных.

Архитектура, позволяющая использовать уникальные возможности и устранить трудности, связанные с использованием спутников HTS, включает:

• Управление полосой пропускания: хотя спутник HTS дает большую общую полосу пропускания, она делится между несколькими географически разнесенными лучами. В случае фиксированных спутниковых служб связи у операторов есть возможность выбора между соседними, частично перекрывающими друг друга лучами. В случае же услуг связи в движении для обеспечения непрерывности обслуживания требуется автоматическое переключение между лучами. Чтобы гарантировать соблюдение соглашений об уровне обслуживания, операторам необходим гибкий метод планирования и распределения ресурсов.
• Поддержка различных отраслевых сегментов: резкое увеличение доступной пропускной способности и растущий спрос на услуги передачи данных создают возможности для выхода на новые рынки, каждый из которых отличается уникальными потребностями. Сетевая архитектура должна поддерживать быстро растущие рынки услуг связи на базе спутников HTS, такие как потребительский ШПД, организация транзитных каналов сетей 3G и LTE, связь в движении и корпоративные сети. В идеале требуется единая платформа, поддерживающая внедрение новых услуг фиксированной связи или связи в движении. При этом такая платформа должна поставляться со специализированными VSAT-терминалами, оптимизированными под запросы различных сегментов рынка услуг спутниковой связи.
• Облачная распределенная архитектура: при планировании поддержки динамического распределения ресурсов между различными видами услуг и лучами стоит переосмыслить и архитектуру наземного сегмента. С одной стороны, она должна быть достаточно гибкой, чтобы поддерживать каналообразующее оборудование нескольких шлюзов, а с другой – с точки зрения эффективности эксплуатации целесообразно перенести функции обработки данных (ускорение протоколов, маршрутизацию, контроль качества обслуживания (QoS) и управление) в облачный центр обработки данных. Оптимальным решением в такой ситуации является облачная распределенная архитектура с встроенной поддержкой программно-конфигурируемых сетей нового поколения.
• Глобальная централизованная система управления сетью: необходима единая глобальная централизованная система управления сетью, обеспечивающая легкое и удаленное управление всеми элементами сети. Она должна поддерживать полную настройку, управление и контроль всех элементов центральной станции и удаленных терминалов независимо от их местоположения.
• Масштабируемость и гибкость сети: архитектура сети должна обеспечивать простоту ее расширения с минимальными затратами. Она должна поддерживать расширение географического покрытия и полосы пропускания спутникового канала для обслуживания растущей абонентской базы или расширения сети на новые рынки. Кроме того, архитектура сети должна представлять различные операции по управлению сетью с достаточным уровнем абстракции, чтобы упростить работу с большим числом узких лучей.
• Сокращение капитальных и эксплуатационных затрат: оборудование должно быть тщательно спроектировано с расчетом на непрерывный рост спроса на пропускную способность. Затраты на места в стойках и электроэнергию могут стать значительной статьей расходов, поэтому наземный сегмент должен быть достаточно экономичным и “плотным", чтобы свести к минимуму занимаемые площади и потребление электроэнергии.

Другим средством экономии является удаленная эксплуатация, которая позволяет сократить издержки на выезды специалистов на площадки с оборудованием. Удаленная эксплуатация позволяет свести к минимуму непосредственную ручную настройку локальных сетей и радиочастотного оборудования, сократить время активации абонентского оборудования и повысить надежность работы сети.

При правильной реализации все это может стать основой успешного роста вашей сети спутниковой связи. Компания Gilat Satellite Networks недавно выпустила новую архитектуру наземного сегмента SkyEdge II-c, позволяющую эффективно использовать все достоинства спутников с высокой пропускной способностью.

Более подробную информацию об архитектуре X-Architecture для систем SkyEdge II-c можно найти по адресу www.gilat.com/X-Architecture.

ООО “ГИЛАТ САТЕЛЛАЙТ НЕТВОРКС (ЕВРАЗИЯ)"

Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2016
Посещений: 4454

Статьи по теме

• В игру вступают технологии 4К
• Новая платформа систем видеоконференцсвязи SONY
• Инновационные системы Digital Signage (DS) в сфере образования
• WISI: чтоб легче было жить в эпоху перемен

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций