VSAT

Система спутниковой связи VSAT

VSAT – станция спутниковой связи, предназначенная, главным образом, для надежного обмена данными по спутниковым каналам. Она не требует обслуживания и подключается напрямую к терминальному оборудованию пользователя, выполняя роль беспроводного модема.

Сеть спутниковой связи на базе VSAT включает в себя три основных элемента: центральная земная станция (при необходимости), спутник-ретранслятор и абонентские VSAT терминалы.

Центральная земная станция (ЦЗС)

Центральная земная станция в сети спутниковой связи на базе выполняет функции центрального узла и обеспечивает управление работой всей сети, перераспределение ее ресурсов, выявление неисправностей, тарификацию услуг сети и сопряжение с наземными линиями связи. Обычно ЦЗС устанавливается в узле сети, на который приходится наибольший трафик. Это может быть, например, главный офис или вычислительный центр компании в корпоративных сетях, или же крупный город в региональной сети.

Приемо-передающая аппаратура и антенно-фидерное устройство обычно строится на базе стандартного оборудования, имеющегося на рынке. Стоимость определяется размерами антенны и мощностью передатчика, которые существенно зависят от технических характеристик используемого спутника-ретранслятора. Для обеспечения надежности связи аппаратура обычно имеет 100% резервирование. Возможны варианты от компактной простой ЦЗС без резервирования с антенной диаметром около 4,5 м и передатчиком 20-50 Вт до мощной системы с полным резервированием всех систем и антенной диаметром 9 м.

Каналообразующая аппаратура обеспечивает формирование спутниковых радиоканалов и стыковку их с наземными линиями связи. Каждый из поставщиков систем спутниковой связи применяет свои оригинальные решения этой части ЦЗС, что часто исключает возможность использования для построения сети аппаратуру и абонентские станции других фирм. Обычно эта подсистема строится по модульному принципу, что позволяет по мере роста трафика и количества абонентских станций в сети легко добавлять новые блоки для увеличения ее пропускной способности.

Центр управления сетью обеспечивает контроль за работой сети, выявление неисправностей, перераспределение ее ресурсов между абонентами, тарификацию предоставляемых услуг и т.п.

Абонентская станция VSAT

Абонентский VSAT терминал обычно включает в себя антенно-фидерное устройство, наружный внешний радиочастотный блок и внутренний блок (модем).

Внешний блок представляет собой небольшой приемо-передатчик или приемник. Внутренний блок обеспечивает сопряжение спутникового канала с терминальным оборудованием пользователя (компьютер, сервер ЛВС, телефон, факс УАТС и т.д.).

Спутник ретранслятор

Сети VSAT строятся на базе геостационарных спутников-ретрансляторов. Это позволяет максимально упрощать конструкцию абонентских терминалов и снабжать их простыми фиксированными антеннами без системы слежения за спутником. Спутник принимает сигнал от земной станции, усиливает его и направляет назад на Землю. Важнейшими характеристиками спутника являются мощность бортовых передатчиков и количество радиочастотных каналов (стволов или транспондеров) на нем. Стандартный ствол имеет полосу пропускания 36 МГц, что соответствует максимальной пропускной способности около 40 Мбит/с. Мощность передатчиков колеблется от 20 до 100 и более ватт. Для обеспечения работы через малогабаритные абонентские станции типа VSAT требуются передатчики с выходной мощностью около 40 Вт. Действующие российские спутники имеют передатчики меньшей мощности, поэтому большое количество российских сетей строятся на базе зарубежных спутников.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Технология VSAT является очень гибкой и позволяет создавать сети, отвечающие самым жестким требованиям и предоставляющие широкий спектр услуг по передаче голоса, видео, данных в любой комбинации. Во многих случаях они имеют неоспоримые преимущества перед наземными сетями.

Преимущества:
- низкая себестоимость
- быстрое развертывание
- высокое качество связи
- архитектуры "звезда" и "каждый с каждым"
- простота реконфигурации
- высокая надежность

Применение:
- передача данных
- передача голоса
- передача изображений
- видеоконференции
- доступ в Интернет
- мультимедиа

Установка и включение в сеть терминала класса VSAT занимает несколько часов.
Сети VSAT обеспечивают достоверность передачи цифровой информации не более одной ошибки на 10 миллионов переданных бит информации, что соответствует примерно одной ошибке на 500 страниц текстовой информации.

Современные терминалы класса VSAT позволяют строить сети связи различной архитектуры и назначения.

Реконфигурация сети, включая смену протоколов обмена, добавление новых терминалов или изменение их географического положения осуществляется очень быстро.
Терминалы класса VSAT обеспечивают надежность в течение работы до 100 тыс. часов.
Популярность VSAT в сравнении с другими видами связи при создании корпоративных сетей объясняются следующими соображениями: для сетей с большим количеством терминалов и при значительных расстояниях между абонентами эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при использовании наземных сетей.

Полная независимость от операторов наземных сетей.
Быстрота развертывания и реконфигурации сети.
Высокая надежность, достигающая 99,9%.
Широкий спектр услуг (данные, голос, видео).

Недостатки

Спутниковая связь является разновидностью радиосвязи. Поэтому, теоретически, любая спутниковая станция, находящаяся в зоне обслуживания спутника, если она настроена на нужную частоту, на нужный временной интервал, поддерживает нужные протоколы и работает в нужном стандарте, могла бы перехватывать сигналы. Но, во-первых, необходимо выполнение всех перечисленных условий (одновременно). Во-вторых, в спутниковых системах связи используются мощные системы кодирования сигнала, что делает перехват практически невозможным. Не следует также забывать, что те же самые проблемы возникают и в любом другом канале связи, а не только в спутниковом. Спутниковые сигналы, особенно высокочастотных диапазонов Ku и Ка, подвержены ослаблению во влажной атмосфере (дождь, туман, облачность). Этот недостаток легко преодолевается при проектировании системы, в результате средняя доступность канала спутниковой связи обычно не хуже 99,9%. Надежность наземных каналов часто бывает ниже.

Как и любая другая система радиосвязи, спутниковая связь подвержена помехам от других радиосредств. Однако, с одной стороны, для спутниковой связи выделяются полосы частот, не используемые другими радиосистемами. С другой стороны, в спутниковых системах используются узконаправленные антенны, позволяющие полностью избавиться от помех.

Таким образом, большинство недостатков спутниковых систем связи устраняются путем грамотного проектирования сети, выбора технологии и места установки антенн. При этом следует отметить, что любая система связи имеет свои недостатки и преимущества, и выбор той или иной технологии зависит от многих факторов.