Использование спутниковых каналов связи
для доступа в Интернет.

Вальков В.В.<valkov@demos.su> (ЗАО "ДЕМОС-ИНТЕРНЕТ")

Качество сервиса и возможный вид услуг, который может получать пользователь из сети Интернет, напрямую зависит от канала связи с Интернет сервис провайдером (ISP), к которому он подключен. В настоящее время для подключения корпоративных пользователей, объединенных в некоторый территориально обозначенный узел доступа к сети Интернет, широко используются выделенные каналы связи (аналоговые и более предпочтительные цифровые). Поэтому первоочередной задачей, которую приходится решать ISP при подключении корпоративных клиентов к фрагментам своей сети, организация современного высокоскоростного цифрового канала до клиентского оборудования. Несмотря на то, что спутниковые каналы связи уступают по ряду характеристик наземным цифровым каналам, использование спутниковых каналов актуально на сегодняшний день на обширной территории Российской Федерации в тех районах, где технически очень сложно или невозможно или экономически нецелесообразно разворачивать наземные линии связи. В таких регионах с помощью спутниковых каналов связи можно предоставить пользователям высококачественные телекоммуникационные услуги, в том числе подключение к сети Интернет. Анализ экономической эффективности подобных каналов связи указывает на их предпочтительность для подключения удаленных пользователей (на расстояниях 700 - 1000 км и более от Москвы), однако, на практике к сети Интернет/Россия спутниковыми каналами подключаются пользователи из городов Псков и Орел.

Последние 15 лет в мире интенсивно развиваются спутниковые сети связи на базе малогабаритных земных абонентских спутниковых станций (VSAT). На сегодняшний день число спутниковых сетей связи по разным оценкам составляет около 2500. Станции VSAT работают в диапазонах C (4-6 ГГц) и Ku (11-14 ГГц), имеют зеркальные параболические антенны диаметром 0,6-3,0 метра (реже до 4метров). Типовая сеть VSAT включает: центральную земную станцию (HUB), периферийные терминалы VSAT, взаимодействующие непосредственно с оконечным абонентским оборудованием, геостационарный спутник-ретранслятор, передающий сигналы между HUB и терминалом VSAT или между этими терминалами. HUB имеет антенну большего диаметра и обеспечивает управление трафиком и работой всех компонентов сети, а также сопряжение с внешней инфраструктурой сети, в том числе с сетью Интернет.

Основные преимущества спутниковых сетей связи на базе VSAT следующие:

• большая зона охвата (покрытия) территории, в которой могут работать абонентские станции VSAT (в зоне видимости геостационарного спутника находится почти треть земной поверхности, этот фактор имеет важное значение для большой территории Российской Федерации);
• высокое качество передачи цифровых данных в сети, которое оценивается частотой возникновения ошибочных двоичных разрядов (BER) и составляет 1.0E-6;
• высокая скорость передачи данных, пропускная способность спутникового цифрового канала достигает 2 Мбит/с;
• высокая надежность, для VSAT типичная величина наработки на отказ составляет 100000 часов;
• решение проблемы "последней мили", VSAT можно устанавливать рядом с оконечным оборудованием пользователей;
• хорошая управляемость сетью передачи данных, возможность контроля передаваемого трафика и диагностики неисправностей в сети;
• интеграция услуг, в сети VSAT можно передавать данные, речь, видео, поддерживаются разнообразные коммуникационные интерфейсы и протоколы;
• информационная безопасность, в сети VSAT можно применять эффективные алгоритмы криптозащиты данных, трудно скрытно подключить аппаратуру прослушивания (станция находится под непосредственным контролем пользователя.

К недостаткам спутниковых сетей передачи данных можно отнести:

• высокая на сегодняшний день стоимость оборудования VSAT терминала, следует отметить, ЗАО "ДЕМОС-ИНТЕРНЕТ" предлагает продажу оборудования абонентской спутниковой VSAT станции в лизинг;
• существенные задержки при распространении сигнала в сети VSAT, которые превышают 600 мсек, и наличие "эхо"-сигнала, который успешно подавляется применением специализированных процессоров цифровой обработки сигналов;
• зависимость качества передачи сигналов от погодных условий (увеличение BER во время дождя или снегопада), что свойственно VSAT системам Ku диапазона.

Компанией "ДЕМОС" (г. Москва), Государственным предприятием "Космическая связь" (ГП "КС", г. Москва) и Компанией "Контакт" (г. Дубна) разработан и успешно реализуется проект IP-SpaceLink, главная цель которого создание сети передачи данных VSAT для подключения пользователей к сети Интернет/Россия с помощью спутниковых каналов связи.

Структура спутниковой сети IP-SpaceLink представлена на рисунке 3, главная особенность этой сети заключается в том, что она может работать как в режиме TDMA (топология типа "звезда"), так и в режиме DAMA (полносвязная топология). Центральный HUB сети, производства японской компании NEC, расположен на территории Станции Космической Связи "Дубна" ГП "КС", работает через спутниковую антенну размером 9 м. В качестве спутника-ретранслятора используется геостационарный спутник "Экспресс-6", принадлежащий ГП "КС". Точка прицеливания спутника "Экспресс-6" - 37.5 градусов С.Ш., 80 градусов В.Д. Спутниковая сеть передачи данных IP-SpaceLink работает через транспондер-7 на "Экспресс-6". На рисунке 4 представлена территория обслуживания ("зона покрытия") данного транспондера с указанием уровней принимаемых сигналов. Как видно из рисунка - "зона покрытия" сети IP-SpaceLink охватывает всю территорию России (за исключением п-ов Чукотка и Камчатка), территории стран СНГ большие части Западной Европы, Ближнего Востока, Индии и Китая.

На территории обслуживания расположены пользовательские абонентские VSAT станции, в качестве базовой предлагается VSAT станция Nextar-BOD производства японской компании NEC. Централизованное управление и контроль пользовательских VSAT станций (в режиме 7Х24 - семь дней в неделю и 24 часа ежедневно) организует оператор спутниковой связи ГП "КС" с центрального HUB в г. Дубна. Для подключения пользователей к сети Интернет/Россия на центральном HUB установлен маршрутизатор CISCO-4500, который обслуживается специалистами Компании "Контакт" и управляется специалистами Компании "ДЕМОС" из центра управления сетью (NOC) Интернет/Россия в Москве. Удаленный маршрутизатор выделенным наземным цифровым каналом Е1 (2 Мбит/с) фирмы "Телекомцентр" подключен к единой технологической сети Компании "ДЕМОС" в г. Москве на ММТС-М9. На сегодняшний день технологическая сеть Компании "ДЕМОС" проводит обмен трафиком со скоростью 10 Мбит/с с зарубежными сетями Интернет (пять каналов Е1 фирмы MCI), с крупнейшими Российскими Интернет провайдерами организован 100 Мбит/с шлюз на ММТС-М9.

На рисунке 5 представлены возможные пути расширения зоны действия спутниковой сети передачи данных.

Основные направления дальнейшего развития спутниковой сети передачи данных следующие:

• Использование альтернативных телепортов для работы с абонентскими VSAT станциями. На сегодняшний день Компания "ДЕМОС" арендует выделенный наземный цифровой канал 2Мбит/с до СКС "Медвежьи Озера" ГП "КС", где находится удаленный маршрутизатор сети Интернет/Россия. Проложен и готовится к запуску в эксплуатацию оптический кабель на телепорт ГП "КС" на ул. Шабаловка д.37.
• Использование альтернативных спутников-ретрансляторов. ГП "КС" - крупнейший российский оператор спутниковой связи, управляет собственными 11 геостационарными спутниками и взаимодействует с другими крупнейшими спутниковыми операторами - Intelsat, Eutelsat, Intersputnik.
• Доступ к сети Интернет/Россия с помощью других типов абонентских спутниковых станций, отличных от VSAT.

Различные услуги, которыми смогут воспользоваться абоненты сети IP-SpaceLink в дальнейшем при развитии спутниковой сети передачи данных.

• Услуги телефонии (ГП»КС» - «КОМСТАР»)
• Услуги сети пакетной передачи X.25
• Услуги организации корпоративных сетей передачи данных и телефонии с делегированием средств управления
• Услуги высокоскоростных каналов передачи данных для межсетевого обмена и видеоконференций
• Доступ к цифровым сетям общего пользования (Sprint, MACOMNET, Golden Line, Astelit)

Возможности ГП "КС" по организации различных типов доступа к спутниковой сети передачи данных.

• 5 крупных наземных центров спутниковой связи
• 11 геостационарных спутников связи
• взаимодействие с Intelsat, Eutelsat, Intersputnik

Компания NEC производит два варианта спутниковых терминалов Nextar TDMA_IDU и Nextar BOD_IDU, последний отличается расширенными функциональными возможностями, в частности, обеспечивает все современные протоколы передачи данных, может работать в режимах как TDMA так и DAMA и поддерживает скорость спутникового канала до 2Мбит/с. Поэтому цена BOD_IDU почти вдвое больше чем TDMA_IDU. Тем не менее, на терминалах TDMA_IDU можно организовывать спутниковые сети передачи данных. На рисунке 8 представлен пример организации распределенной корпоративной вычислительной сети, использующей спутниковые VSAT терминалы Nextar TDMA_IDU в режиме AA/TDMA, естественно топология такой корпоративной сети - "звезда".

Больший интерес для подключения пользователей к сети Интернет/Россия с помощью спутниковых каналов представляет спутниковый терминал Nextar BOD_IDU.

На рисунке 9 типовой комплект оборудования абонентской спутниковой VSAT станции для подключения к сети Интернет/Россия по проекту IP-SpaceLink, в его состав входят:

• антенная система российского производства компании ЭНИСКО, диаметр зеркала 3,7 метра, вес 650 кг, ее основные технические параметры представлены на рисунке 10;
• приемо-передатчик ODE, диапазон C 4/6 Ггц, режим несущей IBS, кодирование FEC 1/2, мощность 5 ватт (специальный заказ 20 ватт для организации канала до 2 Мбит/с);
• специализированный соединительный кабель ПЧ, длина 30 метров (специальный заказ до 180 метров);
• интерфейсный кабель V.35, длина до 15 метров;
• спутниковый терминал Nextar BOD_IDU, его схема представлена на рисунке 11, терминал состоит из спутникового модема BOD BASIC_IDU, который имеет 5 разъемов-слотов, в которые вставлены плата удаленного управления и синхронизации CSC Modem Unit (Card) и плата закрепленного канала передачи данных CL CH Unit (Card), на выходе которой организован синхронный интерфейс V.35 или G.703, последний для скоростей канала до 2 Мбит/с.

Терминал Nextar BOD_IDU может наращиваться дополнительным оборудованием, причем в зависимости от потребностей пользователя либо отдельными платами либо целыми блоками BOD BASIC_IDU, работающими под управлением одной общей платы синхронизации CSC Modem Unit (Card) (возможно каскадное соединение до трех блоков BOD BASIC_IDU одновременно). Для одного блока BOD BASIC_IDU, в котором есть три свободных слота расширения, это могут быть или дополнительная плата передачи данных для организации параллельного спутникового канала для связи с другой VSAT станцией (полносвязная топология) или дополнительные платы цифровой передачи голосового трафика Voice CH Unit (Card) в сети IP-SpaceLink. В зависимости от требований пользователя дополнительные платы Voice CH Unit (Card) могут иметь входной интерфейс FXS, FXO, E&M.

Задачи, которые решает Компания "ДЕМОС" в проекте IP-SpaceLink:

• поставка пользователям сети IP-SpaceLink оборудования абонентских VSAT станций;
• поставка сетевого и компьютерного оборудования для организации узла доступа к сети Интернет/Россия на удаленной технологической площадке пользователя;
• управление спутниковыми IP-каналами и маршрутизация трафика удаленных пользователей сети IP-SpaceLink.

Задачи, которые решает Государственное Предприятие "Космическая Связь" в проекте IP-SpaceLink:

• монтаж, подготовка и запуск в эксплуатацию абонентских спутниковых VSAT станций на месте у пользователя;
• оформление разрешительных документов (получение разрешения на частоту) для включения спутникового канала у пользователя;
• управление и контроль за пользовательскими VSAT станциями, работающими в IP-SpaceLink;
• гарантийное и сервисное обслуживание VSAT станций;
• предоставление пользователям сети VSAT услуг цифровой телефонии;
• подключение пользователей сети IP-SpaceLink к сетям общего пользования;
• организация корпоративных сетей передачи данных.

Задачи, которые решает Компания "КОНТАКТ" в проекте IP-SpaceLink:

• обслуживание оборудования HUB СКС "Дубна";
• поставка сетевого и компьютерного оборудования для организации узла доступа к сети Интернет/Россия на удаленной технологической площадке пользователя;
• решение задач системной интеграции в создании узла доступа к сети Интернет/Россия.

Краткие экономические показатели, которые позволят потенциальным пользователям сети IP-SpaceLink оценить свои затраты на участие в этом проекте, оценить его эффективность применительно к своим условиям и возможностям. Все цены указаны в долларах США без учета НДС.

Стоимость комплекта оборудования наземной станции спутниковой связи VSAT Nextar-BOD составляет 49000 долларов США.

Монтаж и запуск в эксплуатацию абонентской спутниковой VSAT станции осуществляется специалистами ГП “КС”. Стоимость работ 5000 долларов США.

Стоимость включения спутникового канала - 500 долларов США.

Стоимость подключения/регистрации к сети Интернет/Россия (единовременная плата):

• на скорости 64 Кбит/с - 800 долларов США;
• на скорости 128 Кбит/с - 1000 долларов США;
• на скорости 256 Кбит/с - 1200 доллароа США.

При подключении к сети Интернет/Россия с помощью спутниковой VSAT станции Компания "ДЕМОС" предоставляет 10% скидки от стандартных цен на подключение по выделенной линии в Москве:

1. Скорость спутникового дуплексного IP-канала 64 Кбит/с

1.1 Базовая месячная абонентская плата за аренду IP-канала (при трафике не более 15% в сторону абонента) - 3350 долларов США.

1.2 Цена одного процента загрузки IP-канала из диапазона от 15% до 50% включительно - 14 долларов США.

1.3 Цена одного процента загрузки IP-канала при превышении 50% - 22 доллара США.

2. Скорость спутникового дуплексного IP-канала 128 Кбит/с

2.1 Базовая месячная абонентская плата за аренду IP-канала (при трафике не более 15% в сторону абонента) - 5130 долларов США.

2.2 Цена одного процента загрузки IP-канала из диапазона от 15% до 50% включительно - 29 долларов США.

2.3 Цена одного процента загрузки IP-канала при превышении 50% - 46 долларов США.

3. Скорость спутникового дуплексного IP-канала 256 Кбит/с

3.1 Базовая месячная абонентская плата за аренду IP-канала (при трафике не более 15% в сторону абонента) - 8100 долларов США.

3.2 Цена одного процента загрузки IP-канала из диапазона от 15% до 50% включительно - 60 долларов США.

3.3 Цена одного процента загрузки IP-канала при превышении 50% - 95 долларов США.

Установка оборудования наземной абонентской спутниковой VSAT станции и подключение сети Интернет/Россия производится в течение 3-х месяцев со дня 100% предоплаты.

• менеджер Компании по проектам Вальков Виталий Викторович,
  тел. (095) 956-62-33, 956-60-80, факс (095) 956-50-42,
  mail: valkov@demos.su

Заказать монтаж наземной спутниковой станции и заключить договор на пусконаладочные работы, оформление разрешительной документации можно в ГП "Космическая Связь", где также Вы можете приобрести наземные спутниковые станции с дополнительными функциями (Московские цифровые телефоны, сети X.25 или IP):

• зам. главного инженера ГП "КС" Логинов Вячеслав Васильевич,
  тел.(095) 952-31-84, факс (095) 952-17-82,

• зам. начальника СКС "Дубна" Волков Леонид Викторович,
  тел/факс (095) 230-20-08,
  mail: volkov@main.scc.dubna.ru

По всем вопросам и консультациям можно обращаться в фирму “Контакт”:

• ведущий специалист Дорохин Александр Тимофеевич
  тел. (09621) 6-53-46, 6-68-24, факс (09621) 6-68-24,
  mail: dorokhin@cntc.dubna.su

• менеджер Компании по проектам Вальков Виталий Викторович,
  тел. (095) 956-62-33, 956-60-80, факс (095) 956-50-42,
  mail: valkov@demos.su