Корпоративная спутниковая сеть. Корпоративные сети на основе спутниковой связи. Компании, осуществляющие создание корпоративных сетей

Сундучков К. С., Когут А. Л., Сунегин Д. Г., Сушко С. И. Учебно-научный Институт телекоммуникационных систем при НТУУ «КПП» Индустриальный пер. 2, г. Киев, 03056, Украина

Аннотация в работе изложена постановка задачи по оптимизации архитектуры и параметров корпоративной спутниковой сети передачи информации.

I. Введение

Для малых корпоративных спутниковых сетей передачи информации принципиальным становятся стоимость оборудования и эксплуатационные расходы. Целевой функцией оптимизации сети является минимизация этих затрат. Областью изменения параметров является поле из различных протоколов формирования цифрового потока и управления сетью.

II. Основная часть

Существующие корпоративные сети передачи информации можно классифицировать как Земные сети, спутниковые сети, гибридные сети, использующие как спутниковые так и земные каналы. Кроме того, корпоративные сети разнятся между собой по площади охвата территорий, по количеству обслуживаемых абонентов, по интенсивности и характеру трафика, по стоимости оборудования, по стоимости эксплуатационных расходов и др..

Для конкретизации предмета данной работы малой корпоративной сетью будем считать спутниковую сеть, обслуживающую абонентов на территории Украины, насчитывающую количества абонентов до 15-20, предоставляющую ограниченный набор услуг (телефон, факс, передача данных) и имеющую общий трафик до 100 Мбайт/сутки. Параметром такой сети является «Корпоративная спутниковая сеть оперативного мониторинга ветроэлекгростанций» (КССОМ ВЭС) .

Состав КССОМ

КССОМ состоит из абонентских приемопередающих станций (АППС) и центральной приемопередающей станции (ЦППС) на приемном центре в

КССОМ строится по модульному принципу. Один модуль предусматривает обслуживание 6 отделений, два модуля 12 и т. д. Предусмотрено наращивание до 24, 48, 96 и т. д.

АППС состоит из приемо-передающего терминала mini-VSAT,абонентского терминала (АТ).

ЦППС состоит из mini-VSAT, центрального терминала (ЦТ) с системой управления сетью и соответствующим программным обеспечением.

АТ и ЦТ персональный компьютер с модулятором и демодулятором, инсталлированной программой для обеспечения используемой технологии информационного обмена.

Состав терминала:

Для передачи модулятор, интерфейс, схемы буферизации, скремблирования, помехоустойчивого кодирования, модуляции и предварительного фильтрования, опорный генератор;

Для приема демодулятор, интерфейс, тракт основной селекции, декодер Витерби, дескремблер, буфер, опорный генератор;

По требованию заказчика КССОМ комплектуется аппаратурой криптозащиты.

Ожидаемые технико-экономические параметры КССОМ

Приемники АППС и ЦППС должны обеспечивать прием сигнала с вероятностью битовой ошибки не более чем 3-10′ 6 в течение не менее 99,53% наихудшего месяца.

Полный срок службы не менее 10 лет.

Срок хранения 12 лет.

Стоимость эксплуатационных расходов для одного отделения, стоимость поставок оборудования за один комплект также как и количество абонентов в сети, трафик и информационные скорости каналов предмет договора.

Гарантийное обслуживание 1 год, постгарантийное обслуживание по отдельному договору. Решение проблемы снижения эксплуатационных расходов и в первую очередь стоимости аренды спутникового ресурса, стоимости аренды HUBстанции нам представляется в следующих направлениях: минимизация полосы рабочих частот арендуемого спутникового ресурса; отказ от аренды традиционных HUB-станций в пользу разработки специализированной программы управления сетью; сдача неиспользованного ресурса корпоративной сети в аренду другим корпорациям.

Для реализации перечисленного решаются задачи оптимизации программного обеспечения формирования цифрового потока, создания специализированной системы управления сетью. Поле на котором ведется поиск оптимальных протоколов состоит из: «Протокол Х.25» (CCITTRecomendatio Х.25), FR с дополнением LMI, IP (Internet Protokol) и др.

Предварительные расчеты показывают, что общая полоса рабочих частот, арендуемая на спутнике, может составлять 64 кГц (дуплексный канал 2×32 кГц). При этом эксплуатационные расходы на аренду спутникового ресурса при стоимости $4000 за 1 МГц в месяц составляет $256 в месяц. Если стоимость этой аренды разделить на 20 абонентов, то величина оплаты ресурса на спутнике для одного абонента составит = $128 в месяц.

III. Заключение

Предлагается двухуровневая архитектура спутниковой сети передачи информации, у которой доступ всех абонентов к ресурсам сети SCPS по запросу. Протокол формирования цифрового потока FR. Полоса пропускания (частотный ресурс на транспондере) 64 кГц. Частота передачи вверх в районе 14 ГГц, вниз 12 ГГц. В сети до 20 направлений, соединенных через спутник с Центром обработки информации в г. Киеве.

Предлагаемый нами вариант сети базируется на терминалах отечественного производства. Это дает следующие преимущества: ниже поставочная стоимость терминалов, более дешевые условия контрактов на гарантийное и постгарантийное обслуживание. Кроме того, такое решение обезпечивает дополнительными рабочими местами отечественного производителя.

1. Сундучков К. С., Стеклов В. К. Технологии и станции спутниковых сетей, построенных по схеме «звезда». Учебное пособие К.: ГП УНИИС, 2001 67 с.

2. Сундучков К. С., Стеклов В. К. Управление в спутниковых сетях связи построенных по схеме «каждый с каждым». Учебное пособие К.: ГП УНИИС, 2001 33 с.

3. Сундучков К. С., Стеклов В. К. Структура частотновременного плана децентрализированной сети спутниковой связи «SNT VX-VSAT» . Учебное пособие К.:

ГП УНИИС, 2001 -36 с.

4. Макаров А. А., Сундучков К. С. «Система оперативного мониторинга ВЭС». Доклады III Международной конференции «Нетрадиционная энергетика в XXI веке» Национальная Академия наук Украины, Институт технической теплофизики, Крым, Судак, 9-15 сентября, стр. 119-121.

SMALL CORPORATE SATELLITE NETWORK FOR DATA TRANSMISSION

Sunduchkov K. S., KogutA. L, Sunegin D. G., Sushko S. I.

Research Institute of Telecommunications, National Technical University of Ukraine ‘Kyiv Polytechnical Institute’

2 Industrialnyy Provulok, Kyiv, Ukraine, 03056

Abstract The architecture and parameter optimization of a corporate satellite data transmission network are analyzed in the present paper.

Hardware costs and operational expenses are critical for small corporate satellite data transmission networks. The primary objective for optimization is the minimization of these costs. The parameter variation range includes various digital streaming and network management protocols.

The existing corporate data transmission networks could be divided into terrestrial networks, satellite networks and hybrid networks that use satellite and terrestrial links. Besides, corporate networks differ in territory coverage, number of subscribers, traffic intensity, hardware costs, etc.

Let us assume that a small network is a satellite-based network servicing subscribers located in the territory of Ukraine, with the number of subscribers below 15-20 and offering a limited number of services (phone, fax, data transmission). The daily traffic for a small corporate satellite network should not exceed 100Mb. An example of such network could be found in

As “Corporate satellite network of real-time wind power station monitoring” (CSNRWPSM).

The CSNRWPSM includes subscriber receiver and transmitter stations (SRTS) and a central receiver and transmitter station (CRTS) located at a receiver station in Kiev, Ukraine.

The CSNRWPSM is set up using the modular approach. A single module serves 6 sections, two modules 12, etc. 24, 48, 96, etc., sections could be built up in this way.

The SRTS comprises a transceiver terminal of a mini-VSAT type and a subscriber terminal.

The CRTS consists of a mini-VSAT, a central terminal with a network management system and appropriate software.

The subscriber and central terminals are PCs equipped with modulators and demodulators and supported by software to provide the operation of a chosen data exchange technology.

The transmitter portion of the terminal includes modulator; interface; buffering, scrambling, antinoise coding, modulation and pre-filtering circuits; reference oscillator.

The receiver portion of the terminal includes demodulator; interface; main gating path; Viterbi decoder; descrambler; buffer; reference oscillator.

On subscriber’s request an encryption protection circuit may be installed with the CSNRWPSM.

The expected CSNRWPSM parameters are as follows:

The SRTS and CRTS receivers should provide for a

signal reception with a BER below 3-1 O’ 6 for at least 99.53% ofthe worst month.

Total service life exceeding 10 years.

Storage time 12 years.

Operational expenses per one section, costs of a single unit of equipment, number of subscribers per network, traffic and data link rates are subject to agreement.

Warranty service is provided for one year, subsequent servicing is subject to agreement. Cutting operational costs may be achieved along the following lines: minimization of the rented satellite channel bandwidth, using in-house network management software instead of traditional HUB-station lease, leasing unused frequency resources.

Preliminary estimates show that the overall rented satellite bandwidth could be 64kHz (2*32kHz duplex channel). Wth the leasing fees at $4000 a month per 1MHz, the costs of renting satellite resources would be $256 a month. Divided between 20 subscribers, the costs for each subscriber would be $12.8 a month.

A two-level architecture of the corporate satellite data transmission network is presented. All subscribers are granted an on-demand access to the network resources. The digital streaming protocol is Frame Relay. The bandwidth (transponder frequency resource) is 64kHz. The uplink frequency is in the 14GHz range, downlink about 12GHz. The network comprises up to 20 directions connected via the satellite with the Data Processing Center in Kyiv, Ukraine.

The proposed network utilizes terminals manufactured in Ukraine. This offers the benefits of purchasing terminals at lower costs, as well as cheaper warranty and post-warranty servicing. It also creates additional jobs for the home economy.

SCPC-технология

Проверенным временем решением двустороннего спутникового Интернет являются дуплексные SCPC-каналы, созданные по схеме «точка-точка».

Достаточно высокая цена в расчете на один абонентский узел не позволяет строить по данной технологии региональные сети. Дуплексные SCPC-каналы используются относительно большими провайдерами при отсутствии наземных каналов или как резервный канал.

Технологии для VSAT-сетей со структурой «звезда»

Сегодня рынок предлагает некоторое количество сетевых технологий с различными методами доступа (TDMA, DAMA, FTDMA) к космическому сегменту. Как правило, они имеют структуру типа «звезда». В сети имеется центральная станция с антенной большого радиуса, сочетающая в себе функции шлюза во внешние сети и центра управления, а также абонентские терминалы с малогабаритными антеннами.

Удаленный абонентский терминал имеет следующие характеристики: прием до 16 Мбит/с, обратный канал - до 1 Мбит/с, возможность организации телефонии и передачи факса.

Выбор технического решения при проектировании корпоративной сети с использованием спутниковой связи

При проектировании корпоративной сети выбор технического решения целесообразно осуществлять в три этапа:

1. выбор технологии (TDM/TDMA, SCPC, MF-TDMA или др..)
2. выбор спутника-ретранслятора;
3. выбор конкретной системы среди имеющихся на рынке.

На сегодня существует несколько основных технологий построения сетей спутниковой связи. Все они имеют свои преимущества и недостатки, но ни одна из них не является универсальной. Для повышения эффективности работы во многих современных системах успешно сочетаются несколько технологий одновременно. Основное различие между ними - способ использования ресурса спутникового ретранслятора. Рассмотрим эти технологии.

SCPC (Single Channel Per Carrier) / MCPC (Mult Channel Per Carrier) активно применяют для построения небольших сетей с интенсивным трафиком. Каждая наземная станция, реализующая SCPC, имеет выделенный постоянный сегмент емкости спутникового ретранслятора и поддерживает постоянное соединение. Основное преимущество этой технологии заключается в том, что она гарантирует необходимую пропускную способность канала спутниковой связи, а главный недостаток - отсутствие в ней возможности динамического перераспределения ресурса ретранслятора между узлами сети.

DAMA (Demand Assigned Multiple Access) предоставляет ресурс спутникового ретранслятора по требованию. В сетях с технологией DAMA канал связи выделяется пользователю только на время проведения сеанса связи, что значительно экономит ресурсы спутникового ретранслятора. В некоторых реализациях технологии DAMA предусмотрена возможность установления соединений с различной пропускной способностью для различных сеансов связи. Ресурс ретранслятора распределяется центральной станцией сети.

MF-TDMA (Mult Frequency-Tиme Division Multiple Access) предоставляет многим станциям динамический доступ к общему каналу с временным разделением. В отличие от технологии DAMA доступ предоставляется значительно быстрее. Однако наземные станции сети TDMA стоят довольно дорого, поскольку каждая из них - даже с минимальным трафиком - должна передавать данные со скоростью, равной общей пропускной способности распределенного по времени канала. В сетях TDMA центральная управляющая станция, как правило, отсутствует.

FTDMA (Frequency Time Division Multiple Access) - технология для сетей с различными топологиями (полносвязной или «звездой»), которая выбирается в зависимости от типа основного трафика (телефония или передача данных). В сети FTDMA центральная наземная станция организует связь для удаленных станций, предоставляя им свободные временные слоты на нескольких несущих частотах.

TDM/TDMA (Time Division Multiplexing / Time Division Multiple Access) - комбинированная технология сетей с топологией типа «звезда». Центральная наземная станция связывается со станциями пользователей с помощью одного или нескольких закрепленных каналов TDM (с временным мультиплексированием), а станции пользователей осуществляют доступ к центральной наземной станции через каналы TDMA. В сети TDM/TDMA данные, передаваемые между двумя любыми станциями пользователей, дважды проходят через спутник-ретранслятор («двойной прыжок»). При этом возникает существенная (1-2 с) задержка сигнала.

При выборе той или иной технологии учитываются такие входные данные, как количество терминалов в сети, функциональность, пропускная способность каналов связи (см. таблицу).

При выборе спутника следует учитывать следующие параметры: стоимость аренды космического сегмента, энергетические параметры транспондера и его зону покрытия. Выбор конкретной системы (технического оборудования) достаточно сложный процесс, поскольку, несмотря на сходство систем спутниковой связи различных производителей, работающих по той же технологии, они не идентичны и имеют много особенностей, которые способны сильно повлиять на инвестиционные и эксплуатационные характеристики создаваемой сети.

Чаще всего корпоративные системы спутниковой связи создаются по принципу «каждый с каждым» или имеют строение типа «звезда». В удаленных офисах компании устанавливаются спутниковые станции класса VSAT. Для конфигурации и мониторинга сети используются системы управления и мониторинга (NMS), устанавливаемые обычно на центральной наземной станции. Основные функции - перераспределение ресурсов между пользователями, управление удаленными станциями, контроль текущего состояния компонентов сети. Средствами NMS обеспечиваются сбор и первичная обработка статистических данных о сети. Системы управления и мониторинга строятся на основе SNMP-агентов, установленных на каждом удаленном терминале.

Предлагаем оперативное подключение к Интернет удаленных объектов

Фото 1. Подключение временного штаба строительства к Интернет по двустороннему спутниковому каналу Ka-Sat

Предлагаем услуги по оперативному подключению к Интернет и телефонизации объектов в Московской области таких как:

• Штабы строительства, строительные вагончики
• Бытовки и времянки
• Вагончики охраны
• Складские полевые вагончики
• Фермы и полевые строения

А также любые другие объекты разбросанные по Московской области и нуждающиеся в связи с центральным офисом.

• Полную независимость от наземной инфраструктуры;
• Короткие сроки развертывания корпоративной сети;
• Высокий уровень защиты информации в несколько рубежей по всем этапам прохождения трафика внутри корпоративной сети;
• Легкое интегрирование в существующую наземную телекоммуникационную инфраструктуру сети Заказчика;
• Масштабируемость спутниковой сети;
• Возможность динамического перераспределения пропускной способности спутниковой сети между отдельными узлами и направлениями;
• Дистанционное управление корпоративной спутниковой сетью на стороне Заказчика;
• Минимизацию капитальных и операционных затрат на развертывание и обслуживание корпоративной спутниковой сети;
• предоставление комплексных решений «под ключ»;

Преимущества от AltegroSky:

• Широкий спектр клиентских сервисов и готовых решений;
• Комплексные решения "под ключ";
• Индивидуальные тарифные планы;
• One-Stop Shopping - один оператор, ответственный за весь цикл работ;
• Многофункциональное оборудование от производителей мирового уровня;

С каждым годом крупные предприятия наращивают возможности своих корпоративных сетей, подстраиваясь под тенденции лавинного роста передаваемых данных, потребности связи между подразделениями, усложняющихся технологических процессов и разрабатываемого программного обеспечения. Все чаще Спутниковые сети становятся стандартными решениями при объединении центральных офисов с филиалами в различных регионах страны. Развитие технологий и процессов управления требует не только обеспечения филиалов корпоративным интернетом, но и качественной телефонной связью, услугами видеоконференцсвязи, передачи больших объемов информации.

Федеральный оператор спутниковой связи AltegroSky предлагает компаниям с удаленными подразделениям услуги по организации корпоративных спутниковых сетей на основе VSAT технологий в любом месте России. При этом стоимость решения не зависит от расстояния между филиалами!

Корпоративная сеть связи может быть реализована в любой точке за несколько недель, тогда как строительство наземных каналов связи, если и возможно, то является более дорогим решением, на реализацию которого требуется несколько месяцев, а порой и лет. Быстрота организации спутниковых услуг обусловлена тем, что стандартный монтаж оборудования на точке заказчика занимает не более 3-х часов.

Корпоративные сети без использования наземных каналов связи.

Во всех точках корпоративной спутниковой сети заказчика устанавливаются малогабаритные спутниковые терминалы (VSAT), которые обеспечивают передачу данных со скоростью 819…4000 кбит/с между терминалами с ретрансляцией через ЦУС AltegroSky.

HUB расположен в центре управления сетью Оператора

HUB расположен в офисе у Заказчика

Корпоративные сети с использованием наземных каналов связи

Сети подобного типа ориентированы на предоставление максимального спектра услуг ШПД для корпоративных клиентов. В удаленных подразделениях компании устанавливаются малогабаритные спутниковые терминалы, весь трафик от которых передается через сети Заказчика по спутниковым каналам на ЦУС (Центральную станцию управления) AltegroSky. Далее трафик перенаправляется по цифровому наземному каналу в центральный офис Заказчика. С помощью маршрутизатора данные поступают на сервер локальной сети, а голосовой трафик - на офисную АТС.

Тарифы на построение корпоративных сетей связи

Опыт работы специалистов AltegroSky позволяет уже на первоначальном этапе запроса оценить потребности Заказчика и предложить наиболее подходящие сервисы и услуги, рассчитанные с учетом поставленных задач, индивидуальных требований, возможностей спутниковых ресурсов и необходимого оборудования. Подробная проработка ТЗ позволяет нам предлагать гибкие ценовые решения по организации спутниковых корпоративных сетей связи!

Преимущество корпоративных сетей от AltegroSky – это возможность работать с одним профессиональным партнером по созданию и эксплуатации Вашей корпоративной сети!

Будем рады видеть Вас в числе наших клиентов!

Многие предприятия идут по пути создания своих собственных телекоммуникационных подразделений, возлагая на плечи их сотрудников разработку, строительство и дальнейшую эксплуатацию корпоративной сети. При этом они получают полный контроль над своими сетями и экономят на оплате услуг сторонних организаций. Однако не всегда у предприятий имеется возможность нанять высококвалифицированный персонал со знанием технологий, которые предполагается использовать в будущей сети, а дополнительные затраты на подготовку такого персонала и решение сложных проблем, нередко возникающих в ходе реализации проекта, могут значительно превысить сэкономленные суммы.

В то же время для эксплуатации сети потребуется получение различных разрешительных документов, а это достаточно трудоемкая, дорогостоящая и продолжительная по времени процедура. Проще, а нередко и дешевле, воспользоваться услугами известного оператора, имеющего опыт реализации аналогичных проектов и необходимые лицензии. Если предприятие хочет самостоятельно контролировать и обслуживать свою сеть, т. е. быть ее оператором, внешнего оператора можно использовать только на этапах разработки и реализации проекта сети. За это время собственные специалисты предприятия смогут получить необходимую подготовку, чтобы затем взять на себя администрирование и обслуживание всей сети.

Впрочем, предприятию совсем не обязательно строить собственную сеть, поскольку все необходимые ему услуги связи (со сдачей в аренду станций пользователей) может предоставить оператор, который уже эксплуатирует подобную инфраструктуру. Это позволит предприятию избежать финансового риска, связанного с крупными инвестициями в проектирование и строительство своей сети. Если же владение сетью имеет для него принципиальное значение, то со временем можно выкупить станции и, когда сеть достигнет значительных масштабов, а примененная в ней спутниковая технология докажет свою эффективность в плане удовлетворения телекоммуникационных потребностей пользователей, арендовать ресурс спутникового ретранслятора, построить собственную центральную ЗС и переключить на нее станции пользователей.

Эксплуатация

Итак, сеть построена и запущена в эксплуатацию. Однако для успешной работы ее необходимо квалифицированно обслуживать. Дело в том, что даже самая надежная техника иногда ломается. По статистике максимум неисправностей приходится на первый год ее эксплуатации. Естественно, производители обеспечивают гарантийный ремонт своего оборудования, однако это процесс длительный - от месяца и более. В связи с этим предприятию необходимо иметь собственный склад запасных частей для всех видов электронного оборудования сети, а для этого нужно выделить помещение и нанять людей, которые будут отпускать эти запчасти, складировать, транспортировать их и пр. Кроме того, потребуются квалифицированные специалисты, готовые в кратчайшие сроки выехать на место установки неисправного оборудования с запасными частями и измерительными приборами. Следует отметить, что приобретение измерительного оборудования и поддержание его в рабочем состоянии требуют значительных затрат.

Для предприятия обслуживание сети собственными силами экономически оправданно только при большом (более 100) числе станций. Именно поэтому многие корпоративные клиенты во всем мире, в том числе и в России, предпочитают, чтобы это делали операторы, которые уже обслуживают большое число сетей и имеют штат высококвалифицированных сервисных специалистов, склад запчастей и необходимую измерительную технику.

В заключение хочется дать еще один совет: попытайтесь при выборе спутниковой технологии для вашего предприятия выработать единую концепцию применения средств для связи внутри офисов, базового сетевого программного обеспечения и инфраструктуры для информационного обмена между филиалами. Такой подход позволит вам подобрать оптимальное сочетание коммуникационных технологий и обеспечит гибкое функционирование вашей инфраструктуры связи на многие годы вперед.