<-На зміст->
11.2 Доступ супутниковими каналами
Системи Інтернет-доступу, що використовують супутникові ретранслятори, є національними, оскільки охоплюють територію, як правило, порівнянну з розмірами держави. Однією з перших серед таких систем (рис. 11.4) з’явилася техніка DirectPC, що широко розповсюдилася до теперішнього часу.
Зворотний канал в DirectPC організовується по комутованій або виділеній телефонній лінії. Запит від абонента надходить на спеціальний сервер головного ретранслятора (наземну станцію супутникового зв’язку). Якщо запрошувана інформація на цьому сервері відсутня, то він починає шукати це в мережі, після чого передає абоненту супутниковим каналом. Основним недоліком даної техніки є можливі затримки відповіді, які визначаються часом посилок зворотним каналом і можливого пошуку інформації в загальній мережі. Система DirectPC гарантує швидкість передачі 0,4 Мбіт/с, що помітно нижче за пропускну здатність стандартного транспондера, що становить 40 Мбіт/с.
На території України підключитися до системи DirectPC можна за допомогою компанії-провайдера «Хюгес оливетти телеком» («Hughes Olivetti Telecom»), що використовує супутник-ретранслятор – HotBird-313Е. Операційний центр компанії знаходиться в Германії.
В Україні також розгорнена та введена в комерційну експлуатацію система Інтернет-доступу з супутниковим каналом прийому даних під назвою «Спейс гейт» («Space Gate»). Інформація в ній приймається абонентом супутниковим каналом зі швидкістю 1,5 Мбіт/с. Система працює в Ku-діапазоні (11 ГГц) і забезпечує стійкий прийом даних з коефіцієнтом помилок не гірше 
на дзеркальну антену діаметром 0,9–1,8 м (залежно від координат точки приймання).
Рисунок 11.4 – Система Інтернет-доступу супутниковими каналами приймання
Передача в супутниковому сегменті виконується у форматі MPEG-2 з супутника Amos-1 одночасно з трансляцією телеканалу СТБ. Це дозволяє використовувати приймальну систему і для перегляду телепередач (через телевізійний тюнер), і для прийому даних Інтернету.
Канал запиту від користувача формується із застосуванням будь-яких доступних систем, найчастіше – на основі телефонної мережі. Через асиметрію трафіку об’єм вихідних даних незначний, тому завдяки розділенню потоку даних вимоги до пропускної здатності наземного каналу в сім – десять разів нижчі, ніж в чисто телефонній системі.
Функції керування системою «Спейс гейт» орієнтовані, перш за все, на вирішення проблеми Інтернет-доступу в периферійних регіонах. Чітко виражена централізована структура системи дає можливість легко організувати на її основі розподіленої інформаційної системи з центром в Києві і віддаленими філіями, яким необхідний оперативний доступ до центральної бази даних. Структура побудови системи «Спейс гейт» також вдало відповідає однонаправленим або асиметричним системам передачі даних, що виконують завдання розсилки інформації.
Вартість устаткування для роботи в системі «Спейс гейт» достатньо висока: карта GPSK-декодера коштує 1100-5500 грн. (450 дол. США), установка супутникової приймальної системи обходиться в 2475 грн. (200-1000 дол. США) – залежно від діаметра дзеркала і складності монтажних робіт.
Також необхідний модем для комутованої телефонної лінії, за допомогою якого абонент може дістати доступ до персонального провайдера.
Компанією «Хюгес нетвук систем» («Hughes Network System») розроблена і упроваджена технологія DirecPC(тм), до переваг якої слід віднести невисоку вартість устаткування приймальної супутникової станції (менше 800 дол. США з антеною діаметром 0,9 м) і фрагментарну систему оплати супутникових ресурсів тільки за реально отримані дані. Широка популярність систем DirecPC(тм) сприяла розробці корпоративних рішень DIRECPC Network Eddition в різних операційних середовищах (MS WINDOWS’NT, Novell NetWare, RedHat Lunix). Корпоративні рішення DIRECPC(тм) часто використовуються провайдерами для збільшення своїх канальних ресурсів, оскільки в принципі дозволяють при безперервній роботі отримати за місяць до 100 Гбайт даних. Проте мережа DirecPC(тм) особливо ефективна при обслуговуванні великого числа клієнтів, які короткочасно працюють, а не що довготривало займають загальну несучу, оскільки використовує метод TDMA (Time Division Multiple Access) для керування доступом. Якийсь час сервіс-оператор Східної Європи – американська компанія «Нет сет експрес» («NetSat Express») – намагалася організаційними методами обмежувати використання провайдерами систем DirecPC(тм). Природно, цей засіб виявився неефективним, тому компанія знайшла найправильніший варіант відвернення провайдерів від технології DirecPC (тм): вона представила на ринку спеціальну технологію супутникового Інтернету для провайдерів – NetSat Access Plus (тм).
Компанією запропоновано два види систем – активні, засновані на приймально-передавальній наземній супутниковій станції, і пасивні (RO –Receive Only), такі, що використовують як опитувальний канал (Uplink) наземний доступ в Інтернет. Система DirecPC(тм) є індивідуальною, тому що для виходу в Інтернет достатньо комутованого каналу, типового для індивідуального клієнта мережі, а для присутності в Інтернеті виділяється тільки одна IP-адреса, яка для корпоративного рішення розділяється між мережевими клієнтами за допомогою proxy-сервера. До того ж високий рівень цін за трафік майже не допускає провайдера в ланцюжок «сервіс-провайдер DIRECPC(тм) – користувач DIRECPC(tm)». Технологія NetSat Access Plus (тм) для виходу в Інтернет використовує виділений канал: супутниковий для активних і наземний для RO. Для присутності в Інтернеті система NetSat Access Plus (тм) має сітку IP-адрес, зареєстровану в INTERNIC, підтримує первинні і вторинні імена доменів типу yourhost. Yourcompany.com веде статистику споживання ресурсів своїми користувачами. І, що особливо важливо, оплата трафіку не перевищує вартості наземного доступу в Інтернет, орієнтована на постійне використання каналу і передачу великих об’ємів даних.
Особливо привабливою для вітчизняних провайдерів буде наявність гарантованої інформаційної швидкості – CIR (Committed Information Rates). Наприклад, система NetSat Access RO (тм) з каналом 1 Мбіт/с при гарантованих 256 кбіт/с дозволяє отримувати в місяць від 66 до 260 Гбайт даних.
Основні переваги системи NetSat Access Plus (тм) для провайдерів:
- прямий супутниковий доступ в Інтернет-магістраль через супутник Orion-1;
- пасивна система NetSat Access Plus RO з наземним каналом в Інтернеті не потребує додаткових дозволів;
- активна система NetSat Access Plus (тм) може бути використана в ІР-телефонії;
- цілодобове обслуговування.
При організації швидкісного доступу до Інтернету незмінно постає проблема найповільнішої ланки в мережі – зворотного каналу запиту користувач - провайдер. Дієвою спробою у вирішенні цієї проблеми стала поява супутникових технологій передачі Інтернет-інформації за мовним принципом. Передача ведеться в протоколі UDR/IP. При цьому ліквідовуються затримки через пошук сторінок, пересилок запитів і підтверджень.
Поширеною формою «віщання» Інтернету є техніка Werbcasting, що пропонує циклічну передачу набору найбільш популярних сторінок. Інформація приймається абонентами і зберігається в комп’ютері. Ідея тако-го мовлення з’явилася, коли було виявлено, що велику частину трафіку мережі складає передача двох-трьох десятків сайтів. Мовлення цих сайтів повністю або частково задовольняє багато користувачів мережі і знижує навантаження в ній. Сьогодні застосування техніки Werbcasting дозволяє циклічно передавати гігабіти інформації з швидкостями до 10 Мбіт/с.
Найбільш наближеним до принципу трансляції телепрограм є метод передачі даних Data carousel. Він зручний для трансляції електронних періодичних видань, каталогів, ігор і так далі. Цей метод може застосовуватися і для передачі інформації Інтернету.
При використанні Data carousel оператори мережі збирають дані у різних провайдерів, а потім транслюють їх за заздалегідь складеним розкладом. Відбір абонентом інформації, що завантажується в його комп’ютер, може проводитися за допомогою електронного гіда, аналогічного телевізійному. Для оплати послуг також можуть використовуватися механізми платного телебачення. Незважаючи на неможливість повної індивідуалізації переданих даних, використання в супутникових мережах мовної техніки має гарні перспективи через доступність і дешевизну послуг.
Слід зазначити, що супутники допомагають надавати не тільки односторонні широкосмугові мовні послуги, але і цілий ряд повністю інтерактивних послуг, забезпечуючи двосторонні канали зв’язку. Так, в системі мобільного супутникового зв’язку INMARSAT крім телефонного і факсимільного зв’язку здійснюється передача даних із швидкістю 56 або 64 кбіт/с. Для Інтернет-доступу відкриті також всі глобальні низькоорбітальні системи - Iridium, Globalstar і ICO.
Цікавим є проект американської глобальної низькоорбітальної системи супутникового зв’язку Teledesic, призначеної в основному для забезпечення в реальному масштабі часу стаціонарним і рухомим абонентам доступу в Інтернет. Проект запропонований компаніями «Майкрософт корп.» (((Microsoft Corp.») і «Мак-kay сельюле комунікейшн» («McCow Cellular Communication))), а для його втілення в життя створена фірма «Теледесік корп.» («Teledesic Соrр.»). До здійснення проекту приєдналася фірма «Боїнг» («Boeing»), яка буде головним підрядником із проектування, будівництва і введення в експлуатацію мережі Teledesic. У 1998 р. до розробки системи приєдналася компанія «Моторола» («Motorola»), яка відмовилася від раніше запропонованого нею проекту Celestri. Тепер проекти Teledesic і Celestri об’єднуються в єдиний проект Internet-In-Sky («Інтернет в небі»).
Космічний сегмент складається з 288 ШСЗ, що розташовуються на колових орбітах на висоті 700 км з нахилом 98°. Діапазон частот – 30/20 ГГц із загальною смугою частот 400 МГц. Передбачений міжсупутниковий зв’язок (вісім міжсупутникових ліній на кожному ШСЗ) в діапазоні 60 ГГц. Пропускна здатність міжсупутникової радіолінії 1,5 Гбіт/с. Мережа будується на принципах АТМ-комутації. Мобільні та стаціонарні абонентські термінали працюватимуть на швидкостях від 16 до 2000 кбіт/с.
Наземний сегмент передбачає використання абонентських стаціонарних терміналів з антенами діаметром 0,16 – 1,8 м, мобільних терміналів з антенами діаметром 0,08 м. Між ЦС системи і спеціальними крупними користувачами передбачається організація надширокосмугових каналів з пропускною здатністю від 155 Мбіт/с до 2 Гбіт/с. У 2000 – 2001 рр. компанія запустила перші 22 ШСЗ.
Широко рекламується проект європейської глобальної низькоорбітальної телекомунікаційної супутникової системи Sky Bridge. Система призначена для забезпечення високошвидкісних інтерактивних послуг зв’язку в комп’ютерних мережах, а також послуг телефонії і відеозв’язку. Розробник – французька фірма «Алькатель Еспас» («Alcatel Espace»). Стратегічним партнером зі створення космічних апаратів є компанія «Лораль» («Loral»). Зона охоплення системи складає ±68° відносно екваторіальної площини.
Космічний сегмент складається з двох симетричних груп по 32 супутники (по чотири супутники у восьми площинах), розташованих на висоті 1457 км. Основний діапазон частот в системі – 14/11 ГГц. В системі забезпечується передача інформації з швидкістю не менше 60 Мбіт/с у напрямку до абонента і не менше 2 Мбіт/с – від абонента.
Наземний сегмент має абонентські станції, станції сполучення з наземними мережами (приблизно 200 станцій для 90 % абонентів), центр супутникового контролю і станції стеження, телеметрії і керування. Система доступу заснована на технології АТМ. Проте вартість призначеного для користувача трансивера для працюючих зв’язкових супутникових систем досить висока, що обмежує його масове застосування.