В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Сергей Алымов
Генеральный директор ООО "РуСат"
Сложившаяся сегодня модель трафика в IP-сетях - передача асимметричных потоков данных по протоколу IP (с кратковременными "вспышками", величина которых значительно превышает среднее значение), изменяющиеся скорости передачи данных, широкое применение приложений, работающих в среде Интернет, - все это заставляет операторов сетей VSAT рассматривать альтернативы технологиям SCPC. Поскольку при работе многих приложений в среде IP-трафик носит характер "вспышек", зачастую в каналах SCPC в часы, когда нет пиковых нагрузок, используется менее 30% пропускной способности каналов. Имея возможность "упаковать" трафик всей сети в один "общий" канал, операторы смогли бы сократить или оптимизировать требования к пропускной способности сети при одновременном уменьшении финансовых затрат на аренду частотного ресурса и улучшении общих показателей работы сети связи. До сих пор практически единственным решением в данном случае было применение технологии TDMA со сложными системами управления сетью с дорогостоящей технической поддержкой и ПО. Это было экономически не оправдано, тем более при построении сетей, имеющих небольшое количество VSAT-станций.
Совсем недавно появилась технологически более совершенная и экономически эффективная альтернатива -спутниковый сетевой TDMA-шлюз SkyWire. Операторы могут, не нарушая работы существующей сети на базе модемов SCPC, перейти на использование экономящего спутниковую полосу решения TDMA. При необходимости всю пропускную способность несущей TDMA можно задействовать через спутниковый модем-шлюз SkyWire, который заменит 2 несущие SCPC несущей TDMA. Стоимость такой замены относительно невелика и может быть быстро скомпенсирована за счет экономии спутниковой полосы частот и увеличения общей пропускной способности канала. SkyWire -это спутниковая TDMA-система без центральной управляющей станции, без дорогостоящей системы управления и контроля, при эксплуатации которой не надо нести ежегодных затрат на поддержку ПО - все это позволяет свести затраты оператора к минимуму при одновременном улучшении показателей работы. Сети VSAT при этом могут представлять собой всего лишь канал "точка - точка" (только 2 станции - как самая простая линия SCPC), но могут быть легко расширены по мере роста сети и изменения требований к ней.
Анализ типового трафика в сети передачи данных
Для трафика в сети Ethernet характерно наличие кратковременных "вспышек", не привязанных по времени к конкретному периоду рабочего
дня или другого времени суток. Это явление носит название self-similar или heavy-tailed и наблюдается практически во всех сетях Ethernet. Трафик self-similar представляет собой ряд "вспышек", независимых от продолжительности времени наблюдения, абсолютно непредсказуемых и хаотичных. Как показано на рис. 1, трафик не усредняется и носит характер "вспышек" независимо от масштаба временной шкалы. При таком характере трафика типовая сеть SCPC будет в значительной степени неэффективна, если пропускная способность рассчитана на пиковые значения трафика, или показатели качества будут сильно деградированы, если пропускная способность рассчитана на усредненные значения объема трафика.
Поскольку трафик практически во всех сетях Ethernet в любом направлении относится к типу self-similar, операторы могли бы получить существенные преимущества, если бы в сетях, в которых происходит передача Ethernet-трафика через спутник, станции могли использовать в режиме общего доступа временные и частотные ресурсы этих сетей.
Многие типовые приложения, работающие в сети Интернет, действуют по принципу "небольшой пакет данных - запрос", после которого в обратном направлении следует передача намного большего объема данных (асимметричный поток данных), после чего наступает период ожидания (полоса передачи данных не используется) следующего запроса на передачу данных. Многие "тонкие" клиентские приложения, такие как удаленный терминал или Citrix, удовлетворительно работают при минимальных полосах пропускания сети до тех пор, пока не потребуется передать большой по объему файл данных или вывести данные на печать. И если линии SCPC спроектированы с учетом номинальных скоростей передачи, работа приложений серьезно ухудшается в случае, когда приложению требуется больше полосы пропускания, чем линия способна предоставить.
И хотя каналы SCPC очень эффективно используют полосу пропускания в случае передачи синхронных данных, они крайне неэффективны при передаче пакетных или данных self-similar. При типовой утилизации полосы пропускания на уровне 70% или даже ниже имеется большой потенциал для уменьшения операционных расходов и улучшения качества обслуживания путем применения спутниковых TDMA-шлюзов Sky-Wire.
Анализируя передаваемый трафик в каждой точке сети, оператор может легко определить требования к общей пропускной способности сети. На рис. 2 представлен образец работы трафика типовой SCPC VSAT-станции в течение 24 часов.
На рис. 3 показан комбинированный трафик на линии из двух SCPC VSAT-станций. Если скомбинировать трафик от большего числа станций, утилизация полосы пропускания увеличится.
Вместо двух модемов SCPC используем два спутниковых шлюза SkyWire, а также проведем анализ требуемой суммарной пропускной способности линии для определения скорости несущей TDMA. Использование одной TDMA несущей приведет к существенному уменьшению требуемой полосы на спутнике по сравнению с решением на базе двух модемов SCPC. Поскольку спутниковый шлюз SkyWire использует TDMA, объединение двух традиционных SCPC-ка-налов в один канал TDMA позволяет оператору экономить 20-45% спутниковой полосы.
Хотя общая требуемая полоса пропускания уменьшается, оператор в реальности получит увеличение пиковой пропускной способности, доступной каждой станции в отдельности. Ведь каждая станция линии получит доступ не к полосе пропускания, выделенной этой конкретной станции, а к комбинированной всей полосе пропускания несущей TDMA. Это позволит улучшить работу приложений, поскольку каждая из станций получит возможность передавать данные в момент "вспышек" на существенно больших скоростях.
Как обычно в случае с системами TDMA встает вопрос об эффективности использования спутниковой полосы. И здесь особенно ярко проявляются преимущества SkyWire как продукта TDMA, наиболее эффективно использующего полосу по сравнению с другими TDMA-системами, предлагаемыми на рынке. Спутниковый шлюз SkyWire имеет гарантированную эффективность на уровне >93%. Для сравнения - традиционный канал SCPC IBS имеет эффективность 94%, при передаче в эфир на скорости 1 Мбит/с трафик пользователя будет передаваться со скоростью 940 кбит/с.
Окончание статьи читайте в следующем номере журнала "Технологии и средства связи".
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2008
Посещений: 7032
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
