Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 5 2008
Сергей АЛЫМОВ  30 апреля 2008

VSAT для небольших региональных сетей

В начале 2008 г. на российском рынке спутниковой связи по-явилось новое оборудование – VSAT-шлюз SkyWire (MDX420) американской компании Radyne. Главные его достоинства – утилизация ресурса в районе 93% и самодостаточность: для управления работой сети не требуется наличие центральной управляющей станции. О возможностях SkyWire рассказывает С. АЛЫМОВ, генеральный директор оператора спутниковой связи «РуСат».

Эффективность определяется технологией

С. АлымовСеть спутниковой связи «РуСат» начала строиться в 2002 г. Изначально ставка делалась на протокол IP, а основным критерием выбора технологии стал показатель утилизации частотной полосы спутникового ресурса. Выбор пал на технологию LinkStar компании ViaSat, чьи системы основаны на стандарте DVB/RCS. Сеть «РуСат» стала первой в России, использующей DVB/RCS. Ее развитие продолжалось на базе ресурсов Ku-диапазона спутников Intelsat 904 (60о в.д.) и «Ямал-201» (90о в.д.) и наземного оборудования системы ViaSat LinkWay. Эти две системы используют разную топологию сети: LinkStar позволяет строить эффективные звездообразные сети, а LinkWay – полносвязные (full mesh), но обе они нуждаются в централизованном управлении.

Сегодня в сети «РуСат» три хаба LinkStar, один LinkWay, в том числе и для стандарта DVB S2/RCS, и более 1000 терминалов – это, наверное, одна из самых больших коммерческих сетей в РФ. Ее география – вся территория страны от Калининграда до Камчатки.

Развивая сеть на базе LinkStar и LinkWay, компания столкнулась c тем, что некоторым заказчикам требовалось самостоятельное управление сетью или хотя бы больший контроль своего оборудования. Кроме того, в сети LinkStar с централизованным управлением в случае необходимости реализации полносвязной топологии есть существенный недостаток – без двойного скачка не обойтись. А это означает увеличение не только задержки (что критично для передачи речи), но и используемого ресурса. Даже LinkWay, ориентированная на full mesh, не обходится без центральной станции (ЦС) для перераспределения ресурсов и синхронизации.

Но любая ЦС – это дополнительные расходы, которые начинают «нивелироваться», только если в системе будет более 200 терминалов. А в России немало компаний, которым нужна небольшая сеть – от 10–20 до 50–70 VSAT. Для таких потребителей «РуСат» использовала SCPC-решение «точка-точка» на базе модема СDM 570L компании ComtechEFData с хорошим показателем утилизации полосы. Однако и это оборудование имеет недостатки: средняя пропускная способность не превышает 60% от пиковой. К тому же при увеличении числа станций до 40–50 организовать управление гораздо сложнее. Более того, при переназначении ресурса требуется координация нового частотного плана с владельцем спутника, соответственно – изменения режимов работы станций, уведомление регулирующих органов и т.д. Появление на рынке SkyWire во многом сняло эти проблемы.

Самоуправление для экономии

SkyWire очень близок по характеристикам к решениям SCPC, но использует не частотное, а временно’е разделение, т.е. базируется на технологии TDMA. Поэтому, как и для любой TDMA-системы, работающей в одной полосе частот, в ней легко организовать перераспределение полосы пропускания, а значит, построить полносвязную сеть. Кроме того, SkyWire работает на 2-м уровне модели OSI, не выполняет анализа IP-пакетов, их заголовков и содержимого, т.е. по сути это коммутатор, прозрачный для любых потоков. Маршрутизацию же 3-го уровня можно осуществлять с помощью любого внешнего маршрутизатора.

Инженеры Radyne не стремились сделать SkyWire конкурентом систем на базе DVB/RCS, ориентированных на сети с сотнями терминалов. Задача была иной: создать легкий в обслуживании и эффективно использующий полосу частот продукт для небольших региональных сетей с 50–70 VSAT. Такой продукт не требует центрального сервера управления сетью и перераспределения полосы. В сети нет ЦС, а значит, нет и проблемы ее отказа; нет планировщика, также нуждающегося в спутниковом ресурсе, не надо платить за обновление и поддержку ПО планировщика – ПО модуля управления SkyWire поставляется бесплатно.

Для построения такой сети достаточно купить нужное количество модемов SkyWire (MDX420), антенное, радиочастотное и маршрутизирующее оборудование – и сеть с гарантированным качеством обслуживания готова.

Устройство довольно компактное (1U), масса – чуть более 3 кг. Стандартные электропитание и интерфейсы позволяют подключать оборудование разных производителей. Скорость передачи для одного базового блока – 326 кбит/с–23,79 Мбит/с (см. таблицу). Базовая поставка шасси MDX420 – один модулятор, один демодулятор, коммутатор (switch) 2-го уровня и модуль управления. Используемые диапазоны частот – 500 МГц (передача) и 800 МГц (прием), т.е. он работает с частотным ресурсом (С или Ku) любого спутника. Цена модема в базовой комплектации – около 230 тыс. руб. со склада в Москве.

Каждый демодулятор может принимать сигналы от 8 удаленных станций, т.е. один модем (см. рисунок) способен работать в полносвязной сети (общей группе) из 32 станций, использующей одну частоту с перераспределением частоты. Если станций в сети больше, достаточно соединить два терминала по внешнему интерфейсу. Фактически SkyWire MDX420 – это универсальный модуль для построения полносвязной сети спутниковой связи.

Отказ любой станции не приводит к потере работоспособности всей системы, а для резервирования достаточно установить второй модем аналогичной комплектации.

Управление всеми модемами осуществляется и в автоматическом режиме, а начальная конфигурация и, при необходимости, управление выполняются с помощью бесплатного ПО на базе Windows. По сути, подключившись через интерфейс к любому из устройств общей группы, можно изменить сетевые параметры группы.

Устройства общей группы всегда «слышат» каждый каждого в любой момент, связь происходит в один скачок, и влияние задержки сведено к минимуму. А поскольку канал прозрачен и нет сложной обработки пакетов, пропускная способность модема c 4 демодуляторами может достигать 74 Мбит/c (145 тыс. пакетов в секунду), тогда как устройство 3-го уровня обрабатывает порядка 10 тыс. пакетов в секунду.

У системы несколько уровней условного доступа. По соглашению с пользователем определяется необходимый для него уровень полномочий для управления. Продавая пользователям SkyWire спутниковый ресурс, «РуСат» предлагает и услуги управления сетью заказчика, поскольку чувствует себя ответственным за правильную утилизацию ресурса. Подчеркну, дистрибьютором Radyne является «Инфраструктура ТК», у которой «РуСат» покупает это оборудование и предлагает его клиентам наряду с собственным спутниковым ресурсом.

На рынке есть немалый интерес к данному оборудованию, и не только в России. SkyWire достаточно хорошо распространяется на Ближнем Востоке, в Северной Африке и Европе. У нашей компании за пару месяцев с момента первого объявления о продукте уже около 10 заказчиков, что для такого нишевого продукта совсем неплохо.

Экономим на полосе

Затраты на оборудование – расход одноразовый, а оплата ресурса – постоянный. Даже при очевидной разнице в стоимости модемов SCPC и SkyWire не в пользу последнего выигрыш на текущих расходах значительно перекрывает одноразовый проигрыш.

Так, если в режиме SCPC пиковое значение пропускной способности составляет 1 Мбит/c, а средняя полоса 600 кбит/с, то для поддержания дуплексного канала «точка-точка» надо обеспечить по 1 Мбит в каждом направлении. Для разных видов модуляции (QPSK, FEC=3/4) это 1800–1900 кГц дуплексной полосы.

Для SkyWire несущая в 1,4 МГц позволяет иметь дуплекс-ный канал 600 кбит/с с возможностью разгона каждого устройства в режиме полосы по требованию до 1,5 Мбит/с, т.е. даже выше пикового значения для SCPC-устройства. То есть по сравнению с SCPC (при тех же режимах модуляции) экономится около 400 кГц полосы. При средней стоимости ресурса $5 тыс. за 1 МГц, 400 кГц дает экономию в $2 тыс. в месяц, или $24 тыс. в год.
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: