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

Особенности организации ВКС с использованием спутниковых каналов связиThe peculiarity of video conferencing via satellite communication channel

Игорь Травников
Руководитель отдела ИПП, ЗАО “Рэйс Телеком"

Igor Travnikov
Head of Engineering Sales Support Department

Начнем, пожалуй, с краткого описания характерных черт каждой из названных технологий. Это позволит достаточно четко определить причины возникновения основных сложностей совместного использования этих технологий. А поняв причины, можно будет выбирать направление движения для их решения.

ВКС, независимо от типа реализации (будь то аппаратные кодеки, чисто софтверные приложения или же так называемые интернет-сервисы), принадлежности к ценовому сегменту (бизнес или премиум) и используемой топологии, принципиально представляет собой один или несколько потоков данных (видео и аудио), в общем случае идущих в обоих направлениях. Качественные характеристики ВКС любого типа напрямую зависят от правильного прохождения этих потоков по каналу связи. Здесь важна и задержка передачи данных, и равномерность интервала отправки и приема пакетов, и процент потери пакетов в канале. Ну и, конечно же, пропускная способность канала связи. Которая, кстати, вопреки мнению большинства, вовсе не является определяющей характеристикой в общем случае.

Различные реализации ВКС предоставляют различные варианты услуги: начиная от количества возможных топологий проведения ВКС и числа участников, качества передаваемой картинки и звука и заканчивая наличием дополнительных бонусов типа чатов или досок презентаций. Соответственно и требования к каналам связи будут различаться. Зачастую различия будут иметь не только количественную характеристику (например, требуемая информационная скорость для передачи видео и звука в HD в топологии “точка-многоточка" будет явно выше, чем для софтверной реализации “точка-точка" с разрешением CIF). Применение различных стандартов сжатия, буферизации данных или адаптивных протоколов отчасти компенсирует неравномерность параметров каналов. Отсутствие же даже части таких возможностей легко может поставить крест на работе решения в проблемных каналах.

Ну и последнее, на чем я бы хотел остановиться, – применяемые топологии и количество участников. Как это ни банально звучит, но построение новой (или выбор уже готовой) системы ВКС должно начинаться с постановки задач, которые она призвана решать. Без четкого определения требуемого функционала системы и количества участников ВКС, адекватного и обоснованного выбора характеристик комплекса до начала его построения (или выбора из уже существующих) иной раз бывает сложно избежать ошибок. Неправильно построенная система ВКС (в том числе с неоптимальной топологией, неподходящим оборудованием/ПО и/или их настройкой) может плохо работать даже в идеальных условиях передачи данных. И наоборот, грамотный подход к вопросу позволяет получать иногда просто потрясающие результаты. Знание характеристик и особенностей каналов доступа к сетям передачи данных, для работы в которых подбирается система, просто обязательно для правильного и качественного решения задачи.

Итак, основная особенность технологий двусторонней передачи данных через спутник – это большая величина задержки прохождения сигнала при передаче данных. Как следствие – целый спектр ограничений на использование некоторых протоколов передачи данных (самый показательный пример – протокол TCP и его производные) и снижение комфортности работы с использующими их приложениями и оборудованием. Особенно ярко это проявляется при работе с сервисами, требующими постоянной и, что важнее, быстрой реакции на происходящие изменения. Негативные эффекты удваиваются при передаче трафика между двумя VSAT, работающими в топологии “звезда". Пытаясь уменьшить негативное воздействие задержек при передаче данных, производители спутникового оборудования внедряют в свои решения различные методы “ускорения" трафика. В некоторой степени эти методы помогают, однако панацеей они ни в коем случае не являются.

Также стоит отметить несимметричность пропускной способности прямого и обратного каналов вследствие разных технических и технологических особенностей двусторонней передачи данных через спутник. Этот факт ограничивает применимость сервисов, требующих передачи именно со спутниковой станции (например, видеонаблюдение и та же ВКС).

Еще одним важным фактором является негарантированность практически всех параметров спутниковых каналов. Происходит это потому, что большинство этих каналов использует для передачи данных в направлении от станции различные технологии разграничения доступа к сети передачи данных. Добавьте к этому весьма ощутимый дефицит частотного ресурса на российских спутниках связи, их не всегда хорошие энергетические характеристики, а также постоянно растущее число клиентов операторов спутниковой связи. Не стоит также исключать возможные ошибки самих операторов связи при частотном планировании каналов и неоптимальность настроек оборудования центральных станций. Результат вам прекрасно известен. Безусловно, существуют способы обеспечения гарантии пропускной способности на какое-то время. Это позволяет, например, гарантировать качество телефонных соединений даже в двускачковой схеме. Но можно взглянуть на вопрос и с другой стороны: гарантирование канала одному клиенту может повлечь недополучение этой полосы несколькими другими клиентами в случае высокой степени загрузки полосы у оператора. То есть такое решение при необдуманном использовании может дать эффект строго противоположный ожидаемому.

Справедливости ради стоит упомянуть каналы SCPC и сети, построенные по топологии Mesh – закрепленная полоса частот позволяет зафиксировать и параметры канала. Естественно, это положительно скажется на сервисах, некритичных к задержкам, но требующих, например, стабильности и уменьшения джиттера или минимальных девиаций информационной скорости. Однако стоимость оборудования и тем более арендование сегмента на спутнике сильно уменьшает количество клиентов в этом сегменте.

А вот применение оборудования, не умеющего строить SCPC, но тем не менее позволяющего гарантировать пропускную способность канала связи, да к тому же еще и умеющего при отсутствии надобности освобождать занимаемую полосу, выглядит гораздо предпочтительнее. Разовые и периодические затраты по сравнению с SCPC или Mesh решениями в разы меньше, стабильность же параметров канала практически такая же. Правда, и максимальные скорости таких каналов также будут меньше. А сложность настройки COS/QOS (или даже полное отсутствие такой возможности) средствами самой спутниковой платформы фактически вынуждает клиента настраивать шейпинг разнородного и/или использующего более одной одновременной сессии/потока трафика на стороннем оборудовании. В свою очередь, спутниковому оператору также нужно будет подбирать оптимальные методы выделения полосы в соответствии с используемыми клиентом типами трафика, в большей степени для оптимизации использования своего ресурса на спутнике, в меньшей – для повышения качества предоставляемого клиенту сервиса.

Выводы

Подводя логическую черту и сопоставляя озвученные характеристики и особенности технологий, можно сделать следующие выводы:

• технологии обладают ключевыми характеристиками и параметрами, иногда исключающими совместное применение либо же крайне усложняющими решение задачи;
• универсальное решение задачи, возможно, существует, однако временные затраты на его поиск не поддаются прогнозированию, да и необходимость его поиска весьма сомнительна;
• построение качественной системы ВКС, использующей спутниковые каналы, требует комплексного подхода. С одной стороны, это оптимизация решения ВКС под особенности технологии доступа к сети передачи данных, с другой – стабилизация характеристик каналов и приближение их к требованиям выбранной ВКС.

При написании статьи сознательно не упомянут ни один производитель оборудования спутниковой связи или решений ВКС, равно как и использующие их операторы связи и интеграторы. И конкретные примеры реально работающих через спутник решений ВКС вместе с конкретными параметрами настроек оборудования ВКС и спутниковых терминалов не озвучены тоже совершенно сознательно. Анализируйте информацию, сопоставляйте факты и теорию. Изучайте тонкости и нюансы оборудования и ПО. Одним словом – думайте.

Литература

1. Firestone, S. Voice and Video Conferencing Fundamentals / S. Firestone, T. Ramalingam, S. Fry. – USA: Cisco Press, 2007. – 397 с.
2. Синепол В.С. Системы компьютерной видеоконференцсвязи / В.С. Синепол, И.А. Цикин. – М: Мобильные коммуникации, 1999. – 166 с.
3. 2008 VoIP and Video Conferencing Professional Reference CD [Электронный ресурс] / L. Chaffin, M. Gough, J. Long, J. Brashars, M. Daehne. – USA: Syngress, 2007. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – загл. с контейнера. – ISBN 978-1597492034.

Опубликовано: Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2014
Посещений: 7121

Автор Игорь Травников Руководитель отдела ИПП, ЗАО “Рэйс Телеком" Всего статей:  3

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