Для обеспечения работы спутниковой связи применяются разные виды технологий. В том числе популярным решением являются выделенные каналы связи (SCPC). Это эффективное средство для обеспечения передачи данных и стабильного функционирования поточных приложений.
Что такое SCPC
SCPC в спутниковой связи — эффективное решение, которое предусматривает организацию выделенного канала обмена информацией через спутник. Такая связь строится между двумя наземными станциями. Принцип её действия состоит в том, что каждая из станций имеет одну частотную полосу на приём и одну полосу — на передачу. SCPC каналы доступны только тем наземным станциям, за которыми они были ранее закреплены, без возможности их применения другими станциями.
Преимущества спутниковой связи по SCPC
К числу основных плюсов методики организации спутниковой передачи данных SCPC относятся следующие её особенности:
Высокая пропускная способность канала
Полоса выделяется под конкретную станцию и работает только на неё. Исключено деление частотной полосы между разными станциями. Благодаря этому достигается высокая гарантированная пропускная способность спутникового канала.
Высокая готовность и доступность канала
При поступлении данных на SCPC-модем они моментально направляются в спутниковый тракт. Это существенный плюс по сравнению с классической технологией VSAT, которая предусматривает деление одной полосы между несколькими разными станциями, что может обуславливать временную задержку направления передаваемого сигнала на спутник.
Минимальная задержка времени
Задействование схемы трансляции между станциями через спутник обеспечивает передачу данных с минимальной задержкой по времени. Её величина зависит от расстояния между спутником и станцией (в зависимости от её географического положения). Так, на значительной части территории России величина задержки по времени при передаче информации между двумя станциями с выделенными каналами составляет около 350 мс. При трансляции по технологии VSAT эта величина составляет не менее 1200 мс.
Рациональное использование частотного ресурса
При использовании SCPC используется принцип организации каналов, который предполагает работу с минимальным объёмом служебных данных. Это позволяет использовать по максимуму информационную скорость для передачи основных данных по частотной полосе.
Автономность SCPC сетей
Работа по технологии SCPC предполагает отсутствие необходимости в управляющем операторском центре, как при использовании VSAT. Это делает спутниковые станции автономными. Кроме того, исключается необходимость оплаты за пользование частотной полосой для передачи управляющего трафика.
Высокая конфиденциальность канала связи
Технология SCPC исключает соединение любого из узлов канала с общедоступными сетями связи. Благодаря этому достигается высокая степень конфиденциальности передачи информации по выделенным каналам.
Выбор скорости и энергетики канала
Каждый отдельный канал SCPC — уникален. Это позволяет рассчитывать индивидуально скорость и энергетику в зависимости от требований пользователя.
Выбор спутникового ресурса и диапазона частот
Можно использовать бюджетное оборудование невысокой мощности, занимая при этом более широкую полосу на спутнике. С другой стороны, если требуется небольшая ширина полосы, можно использовать дорогое спутниковое оборудование более высокой мощности. Технология исключает жёсткую привязку к конкретному частотному диапазону. Это позволяет выстраивать работу каналов с минимальными затратами.
Выбор интерфейса модема
Для работы по технологии SCPC подходят модемы с разными выходными интерфейсами. Наряду с популярным Ethernet, можно использовать более редкие интерфейсы, такие как RS-232, V.35, G.703. Это даёт возможность подключать без проблем разное оборудование, включая довольно редкое.
Минусы SCPC
Главный минус технологии организации связи с использованием выделенных спутниковых каналов состоит в высокой стоимости реализации этого решения. На каждую подключаемую к системе станцию требуется отдельное присвоение частот. Кроме того, к передающему и принимающему оборудованию предъявляются достаточно высокие технические требования.
Когда необходима SCPC технология
Благодаря преимуществам технологии она широко применяется для построения высокоэффективных каналов спутниковой передачи данных, рассчитанных на значительный объём трафика. Особое значение её использование имеет при повышенных требованиях к качеству и защищённости передачи данных.
В том числе, доступ по выделенном каналу связи необходим в тех случаях, когда требуется:
В том числе, доступ по выделенном каналу связи необходим в тех случаях, когда требуется:
- Наладить стабильный обмен информацией между наземными станциями с гарантированной высокой пропускной способностью.
- Обеспечить передачу данных с минимальной задержкой времени, гарантировать бесперебойное функционирование поточных приложений.
- Минимизировать риски воздействия помех и перегрузки канала.
Телекоммуникационные услуги, которые возможно реализовать с помощью SCPC
Технология выделенных каналов связи обеспечивает высокую эффективность для обеспечения работы:
Также технология хорошо подходит для других видов телекоммуникационных услуг.
- Спутникового радио- и телевещания;
- Телефонии для организации междугородной и международной связи;
- Каналов доступа во всемирную сеть, прежде всего для крупных региональных провайдеров.
Также технология хорошо подходит для других видов телекоммуникационных услуг.
Оборудование для SCPC связи
Основными устройствами, с помощью которых происходит формирование каналов, в этой схеме являются спутниковые SCPC-модемы. Они преобразуют последовательность данных в сигнал определённой частоты и обратно. Кроме этого, модемы осуществляют кодирование передаваемых данных с их защитой от помех.
В составе наземных станций SCPC используются антенны большего диаметра, по сравнению с обычными тарелками. Это обусловлено тем, что каждая из подключённых станций функционирует в паре не с центральной станцией, оснащённой большой антенной и мощным передатчиком, а такой же абонентской станцией. Обе антенны принимают сравнительно слабые, а излучают уже более сильные сигналы. Для этого требуется увеличенный размер тарелки.
В составе наземных станций SCPC используются антенны большего диаметра, по сравнению с обычными тарелками. Это обусловлено тем, что каждая из подключённых станций функционирует в паре не с центральной станцией, оснащённой большой антенной и мощным передатчиком, а такой же абонентской станцией. Обе антенны принимают сравнительно слабые, а излучают уже более сильные сигналы. Для этого требуется увеличенный размер тарелки.
Применение сетей спутниковой связи на базе SCPC
Рассмотрим несколько примеров практического использования технологии SCPC.
Подключение удалённой АТС
Это распространённый метод обеспечения связи между отдельными коммутаторами через спутник. Способ позволяет подключить удалённую автономную АТС к опорной АТС, равноправные телефонные станции, удалённый вынос, работающий в рамках крупной АТС. Работа оборудования практически не отличается от подключения по кабельной сети или посредством радиорелейной линии. Единственное отличие в функционировании —задержка по времени, которая принимает малое значение, составляющее около 0,25 с.
Подключение удалённой точки сотовой связи
Подключение базовых станций по выделенному каналу широко используется при построении сотовых сетей. Этот единственный способ спутникового подключения, который гарантирует качество и стабильность передачи данных. Кроме того, при этом способе гарантируется нормальная работа всех сервисов сотового оператора.
Спутниковая связь головного офиса с удалённым филиалом
Выделенные каналы дают возможность обеспечить непосредственную связь любых двух точек в рамках зоны покрытия спутника. Благодаря этому технология хорошо подходит для организации защищённой высокоскоростной связи между головным офисом компании и удалёнными подразделениями, особенно находящимися вдали от больших городов. Использование мультиплексоров голос-данные позволяет использовать один канал для работы компьютерной сети и для телефонии.
Канал доступа в интернет
Технология SCPC может использоваться для обеспечения внешнего канала доступа во всемирную сеть при организации регионального провайдерского узла. Как правило, в этом случае осуществляется обмен данным с узлом крупного оператора связи, станция которого оснащена передатчиком высокой мощности и большой антенной. Это даёт возможность региональному провайдеру использовать менее мощное оборудование. Также за счёт этого появляется возможность использования более экономичных модуляционных схем.
SCPC как обратный канал для Broadband Frame Relay
Применение выделенных каналов связи возможно совместно с спутниковым доступом во всемирную сеть, работающим в одном (обратном) направлении. Примером может служить технология Broadband Frame Relay One Way. Такое сочетание демонстрирует более высокую эффективность по сравнению с обычным каналом SCPC.
Абонентская плата для клиента Broadband Frame Relay (BFR) остаётся фиксированной, как и при использовании SCPC. При этом также гарантируется высокая пропускная способность и скорость передачи.
Такой способ организации связи эффективен для провайдеров, которые предоставляют доступ к интернету, особенно работающих в регионах с ограниченными возможностями подключения к наземным высокоскоростным линиям. При этом важно учитывать, что BFR не может использоваться автономно. Он действует только на приём входящих данных. Исходящий трафик должен осуществляться через альтернативный канал. Задействование SCPC в качестве такого канала даёт возможность провайдеру работать самостоятельно, отказавшись от услуг региональных операторов связи, которые зачастую предлагают завышенные тарифы.
Передача SCPC и приём BFR могут осуществляться через единую антенную систему. Модем SCPC в этой схеме действует только на передачу.
Абонентская плата для клиента Broadband Frame Relay (BFR) остаётся фиксированной, как и при использовании SCPC. При этом также гарантируется высокая пропускная способность и скорость передачи.
Такой способ организации связи эффективен для провайдеров, которые предоставляют доступ к интернету, особенно работающих в регионах с ограниченными возможностями подключения к наземным высокоскоростным линиям. При этом важно учитывать, что BFR не может использоваться автономно. Он действует только на приём входящих данных. Исходящий трафик должен осуществляться через альтернативный канал. Задействование SCPC в качестве такого канала даёт возможность провайдеру работать самостоятельно, отказавшись от услуг региональных операторов связи, которые зачастую предлагают завышенные тарифы.
Передача SCPC и приём BFR могут осуществляться через единую антенную систему. Модем SCPC в этой схеме действует только на передачу.
Спутниковое радиовещание
Применение данной технологии распространенный способ организации работы сетевого FM-радио. Она обеспечивает передачу сигнала ретрансляторам в других регионах. Такой метод демонстрирует наиболее высокую эффективность для радиостанций в регионах. Стоимость аренды канала SCPC ниже по сравнению с каналами, организуемыми по другим технологиям. Однако нужно учитывать, что для приёма сигнала потребуется достаточно дорогостоящее оборудование. Это компенсируется сравнительно небольшим количеством необходимых ретрансляторов, что позволяет быстро окупить стоимость оборудования, за счёт снижения расходов на связь.
