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

Использование спутникового сетевого модема – шлюза SkyWire вместо решений на базе модемов SCPC

(продолжение, начало опубликовано в ТСС-4/08: http://tssonline.ru/articles2/sputnik/skywire-tehnolog-novogo-pokolen)

Сергей Алымов
Генеральный директор ООО "РуСат"

Реализация преимуществ SkyWire на практике

Пример № 1.

Замена решения SCPC

Допустим, оператор имеет в сети 2 станции, через которые работает приложение, требующее пиковой пропускной способности 1 Мбит/с и порядка 600 кбит/с в остальное время, что означает использование 60% имеющейся полосы пропускания.

РИС. 1. Типовая конфигурация канала SCPC

Тогда, вместо того чтобы использовать 2 выделенных симплексных канала пропускной способностью 1 Мбит/с каждый, можно организовать один канал общего доступа TDMA пропускной способностью 1,5 Мбит/с, сэкономив при этом 500 кбит/с полосы пропускания (25%). Такой сценарий позволяет достичь даже лучших показателей работы, чем применение SCPC-решения, так как общая доступная максимальная пропускная способность увеличивается на 50% для каждой станции. В этом случае, когда у одной станции потребности в передаче данных минимальны или отсутствуют, вторая станция имеет возможность временно увеличить скорость передачи до 1,5 Мбит/с.

На рис. 2 показана топология нового решения с использованием спутникового шлюза SkyWire, позволяющая достичь значительной экономии спутникового ресурса и улучшить качество работы прикладных программ.

РИС. 2. Решение с использованием SkyWire

Предположим, что реализован дуплексный канал связи со следующими параметрами: модуляция QPSK, помехоустойчивое кодирование Turbo 3/4. При применении традиционного SCPC-решения такой канал потребует 1,8 МГц полосы спутникового транспондера – 2 Мбит/с х 2 бит/Гц х 1/0,75 (FEC) х 1,35 (защитный интервал). При использовании SkyWire в соответствии с вышеуказанным сценарием потребуется полоса объема 1,37 МГц – 1,5 Мбит/с х 2 бит/Гц х 1/0,79 (FEC) х 1,35 (защитный интервал).

Таким образом, при одновременном увеличении пиковой полосы пропускания от каждой станции до 1,5 Мбит/с экономия полосы составляет 400 кГц.

Опираясь на вышеприведенный пример, можно выделить следующие технические и экономические преимущества использования SkyWire.

Экономические:
•          отсутствие необходимости задействовать неиспользуемые 500 кбит/с пропускной способности;
•          сокращение арендуемой полосы спутника на 400 кГц;
•          не требуется дорогостоящий централизованный контроллер системы TDMA;
•          не требуется система тактовой частоты на базе GPS для сети TDMA;
•          не требуется длительный курс обучения по использованию системы SkyWire;
•          короткий срок возврата инвестиций в решения на базе SkyWire.

Технические:
•          простота модернизации – достаточно лишь заменить существующие модемы SCPC;
•          лучшая работа приложений ввиду увеличения на 50% пиковой пропускной способности;
•          эффективность использования полосы пропускания, близкая к SCPC;
•          работа сети TDMA без дорогостоящей центральной управляющей станции;
•          не требуется сложная система управления и контроля, отсутствует точка, отказ которой вызовет отказ работы всей сети TDMA;
•          простота расширения/переконфигурации сети в рамках используемой полосы частот.

Проанализируем финансовую сторону вопроса при замене существующих модемов SCPC на модемы SkyWire (все цены в этой статье приведены только в качестве примера и зависят от конкретных конфигураций/опций оборудования):
•          стоимость шлюзов SkyWire – $14 000 ($7000 x 2);
•          экономия спутниковой полосы достигает $2000 в месяц (400 кГц x $5000/МГц/месяц);
•          возврат инвестиций в течение 7 месяцев;
•          уменьшение затрат на канал в течение 1 года – $10 000;
•          уменьшение затрат на канал в течение 2 лет – $34 000.

При установке шлюзов SkyWire на этапе проектирования сети экономическая эффективность составляет:
•          стоимость модема SCPC – $4000 x 2;
•          стоимость шлюза SkyWire – $7000 x 2;
•          увеличение расходов на оборудование – $6000;
•          экономия на оплате полосы спутника – $2000 в месяц (400 кГц x $5000/МГц/месяц);
•          возврат инвестиций в течение 3 месяцев;
•          экономия в течение 1 года – $18 000;
•          экономия в течение 2 лет – $42 000.

Примечание: в этом примере предполагается, что сеть изначально проектировалась с использованием спутниковых шлюзов SkyWire. Затраты на модемы – это разница между затрата ми на модемы SCPC и SkyWire.

Пример № 2.

Использование SkyWire вместо SCPC-модемов в сети из трех и более станций

Во многих проектах полносвязных сетей VSAT использование решений на базе традиционных решений TDMA и/или DAMA экономически нецелесообразно ввиду необходимости значительных инвестиций в управляющий "хаб", даже если количество станций не превышает, например, четырех. Ранее оператору такой сети приходилось использовать решение на базе модемов SCPC с добавлением дополнительных демодуляторов (на каждое дополнительное направление связи) на станциях.

РИС. 3. Типовое решение для полносвязной сети из 4 станций на базе SCPC

На рис. 3 приведен пример сети из четырех станций. Каждой станции требуется пропускная способность 250 кбит/с с возможностью передачи "вспышек" трафика до 1 Мбит/с. SkyWire и в этом случае превосходно подходит для экономичного и эффективного решения. Чтобы определить требуемую полосу пропускания для такой сети, примем в расчет следующее: 4 x 250 кбит/с + 1 Мбит/с (для передачи "вспышек" = канал пропускной способностью 2 Мбит/с на 4 станции. Результатом такой консолидации полосы будет ее экономия в размере 2 Мбит/с с одновременным улучшением показателей качества обслуживания, так как все 4 станции получат возможность передавать "вспышки" на скоростях до 2 Мбит/с в те моменты, когда у других станций не будет потребности в передаче трафика. Пример такого решения на базе SkyWire приведен на рис. 4.

РИС. 4. Решение для полносвязной сети из 4 станций на базе SkyWire

Рассмотрим финансовую сторону вопроса при замене модемов SCPC на спутниковые шлюзы SkyWire в существующей сети:
•          стоимость шлюзов SkyWire – $28 000 ($7000 x 4);
•          экономия на затратах на полосу спутника $8544 в месяц (1,7 МГц x $5000/МГц/месяц);
•          возврат инвестиций в течение 3 месяцев;
•          экономия в течение 1 года – $77 000;
•          экономия в течение 2 лет – $179 000.

При установке шлюзов SkyWire на этапе проектирования сети экономическая эффективность будет составлять:
•          стоимость модемов SCPC – $4000 x 4;
•          дополнительные демодуляторы SCPC и принадлежности: сплиттеры, кабели и т.д. – $2000 x 12;
•          стоимость спутникового шлюза SkyWire – $7000 x 4;
•          экономия на затратах на оборудование – $12 000;
•          экономия на оплате спутниковой полосы – $8544 в месяц;
•          экономия за счет снижения эксплуатационных затрат за 1 год – $115 000;
•          экономия за счет снижения эксплуатационных затрат за 2 года – $217 000.

Примечание: в данном примере суммарная стоимость модемов SCPC для всех станций сети будет выше стоимости всех модемов SkyWire, если технология SkyWire была выбрана на этапе проектирования и строительства сети. Это связано с тем, что при SCPC-ре-шении на каждой станции потребуется использование одного полного SCPC-модема и 3 модемов SCPC в конфигурации "только демодулятор", в противоположность решению Skywire, где на каждой станции потребуется все равно только один шлюз SkyWire. Таким образом, экономия на одну станцию (при использовании SkyWire) составляет $3000.

Заключение

Приведенные выше примеры использования решений на базе спутниковых TDMA-шлюзов SkyWire наглядно иллюстрируют тот факт, что данная технология является, пожалуй, практически единственной экономически состоятельной альтернативой решениям на базе каналов SCPC. Если оператор спутниковой сети рассматривает вариант снижения операционных расходов путем объединения нескольких каналов SCPC в одну несущую TDM A с возможностью динамического перераспределения ее полосы между станциями сети, тогда SkyWire – это хороший выбор. SCPC-сеть, в отличие от SkyWire, не обеспечивает расчетных показателей качества обслуживания при пиковых нагрузках. SkyWire – это, возможно, единственное решение для оператора, которое не ставит его перед компромиссным выбором: надежная работа приложений или минимизация финансовых затрат.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #5, 2008
Посещений: 7480

Статьи по теме

Автор

Алымов Сергей Георгиевич

Генеральный директор "РуСат"

Всего статей: 22