VSAT (сокр. от англ. V ery S mall A perture T erminal ) — малая спутниковая станция, то есть терминал спутниковой связи с антенной небольшого размера. Технология используется с начала 1990-х годов. По современной классификации к VSAT относятся абонентские спутниковые станции с антеннами диаметром менее 2,5 м, типичными считаются размеры от 1,8 до 2,4 м в C-диапазоне , от 0,9 до 1,8 м в Ku-диапазоне и до 1—1,2 м в Ka-диапазоне . Для станций с антеннами размером в десятки сантиметров, применяемых на мобильных спутниковых станциях , иногда используется название «микро-VSAT» . Название VSAT применяется к станциям, оснащенными как зеркальными антеннами («тарелками»), так и антенными решётками аналогичной апертуры .

Как правило, для VSAT применяется упрощённая процедура получения разрешений на использование частот.

История

Появление VSAT связано с экспериментальной сетью спутниковой телефонной связи на Аляске , созданной в конце 60-х годов в ходе экспериментов со спутником АТС-1. Сеть состояла из 25 земных станций, установленных в небольших посёлках. Эксперимент оказался успешным и был продолжен.

Стоит отметить, что на тот момент самая «маленькая» спутниковая станция имела антенну диаметром 9 м и стоила около 500 тыс. долл.

Дальнейшее развитие и удешевление VSAT-систем привело к созданию фирмой Equatorial экономически эффективных систем спутниковой связи на базе VSAT, что дало толчок к появлению новых фирм, предлагающих оборудование VSAT. Началось быстрое развитие рынка, и резко выросла конкуренция на нём. На рынок обратили внимание и киты телекоммуникационного бизнеса, которые стали покупать фирмы, успешно развивающиеся на рынке. Американский телекоммуникационный гигант AT&T приобрёл фирму Tridom. Пионер создания VSAT Ku-диапазона, фирма Linkabit, слилась с фирмой M/A-COM, которая стала ведущим поставщиком оборудования VSAT. Впоследствии Hughes Communications приобрела отделение у M/А-СОМ. Так появилась фирма Hughes Network Systems.

Scientific Atlanta, изготовитель больших станций спутниковой связи, включилась в производство оборудования VSAT, приобретя фирму Adcom. Первоначально GTE Spacenet предоставляла услуги VSAT, используя оборудование других поставщиков. Equatorial в 1987 году слилась с фирмой Contel, которая одновременно приобрела VSAT-отделение фирмы Comsat. А в 1991 году GTE Spacenet приобрела фирму Contel. В 1987 году основатели фирмы создали новую фирму Gilat Satellite Networks Ltd. по производству оборудования VSAT. Таким образом сформировался основной пул игроков на рынке производства оборудования VSAT, который сохраняется и по сей день .

Состав

VSAT состоит из двух основных частей — устанавливаемого вне помещения антенного поста, включающего антенну и приёмопередающий блок ( англ. ODU, O ut D oor U nit — внешний блок), и спутникового модема ( англ. IDU , I n D oor U nit — внутренний блок)

Приёмопередающее оборудование (ODU) устанавливается на облучателе в фокусе антенны и передаёт и принимает через спутник модулированные радиосигналы. В состав ODU входят полупроводниковый усилитель (SSPB, BUC ), обычно небольшой мощности, до 2-3 Ватт, хотя может быть и больше, и малошумящий приёмный усилитель-конвертер ( LNB ). LNB и BUC соединяются с облучателем через , они принимают и передают сигнал в ортогональных друг другу поляризациях (вертикальной и горизонтальной для линейной, левой и правой для круговой — в зависимости от используемой спутником). ОМТ может входить в состав ODU или поставляться с антенной. Внешний блок и модем соединяются коаксиальными кабелями с разъёмами типа F или N . Длина кабельной трассы от антенного поста до модема обычно — до 20—30 м, при использовании специальных типов кабелей — до 100 м .

Внутренний блок (IDU) представляет собой маленький настольный прибор ( спутниковый модем ), который преобразует информацию, проходящую между аналоговыми коммуникациями на спутнике и местными устройствами, такими как телефоны, компьютерные сети, ПК, ТВ и т. д. Вдобавок к основным программам преобразования IDU могут содержать также дополнительные функции, например, такие, как безопасность, ускорение сети и другие свойства .

Принципы работы

Сеть спутниковой связи на базе VSAT включает в себя три основных элемента: центральная земная станция (при необходимости), спутник-ретранслятор и абонентские VSAT-терминалы.

• Центральная земная станция в сети спутниковой связи выполняет функции центрального узла и обеспечивает управление работой всей сети, перераспределение её ресурсов, выявление неисправностей, тарификацию услуг сети и сопряжение с наземными линиями связи. Обычно ЦЗС устанавливается в узле сети, на который приходится наибольший трафик. Это может быть, например, главный офис или вычислительный центр компании в корпоративных сетях, или же крупный город в региональной сети.
• Абонентский VSAT-терминал обычно включает в себя антенно-фидерное устройство, наружный внешний радиочастотный блок и внутренний блок (модем). Внешний блок представляет собой небольшой приёмопередатчик или приёмник. Внутренний блок обеспечивает сопряжение спутникового канала с терминальным оборудованием пользователя (компьютер, сервер ЛВС, телефон, факс УАТС и т. д.).
• Спутники-ретрансляторы сети VSAT строятся на базе геостационарных спутников связи . Это позволяет максимально упрощать конструкцию абонентских терминалов и снабжать их простыми фиксированными антеннами без системы слежения за спутником. Спутник принимает сигнал от земной станции, усиливает его и направляет назад на Землю. Важнейшими характеристиками спутника являются мощность бортовых передатчиков и количество радиочастотных каналов (стволов или транспондеров) на нём. Для обеспечения работы через малогабаритные абонентские станции типа VSAT требуются передатчики с выходной мощностью около 40 Вт. Современные VSAT работают, как правило, в Ku-диапазоне частот 11/14 ГГц (одно значение частоты на приём, другое — на передачу); также есть системы, использующие C-диапазон 4/6 ГГц, также сейчас осваивается Ka-диапазон 18/30 ГГц.

Приёмо-передающая аппаратура и антенно-фидерное устройство обычно строятся на базе стандартного оборудования, имеющегося на рынке. Стоимость определяется размерами антенны и мощностью передатчика, которые существенно зависят от технических характеристик используемого спутника-ретранслятора. Для обеспечения надёжности связи аппаратура обычно имеет 100%-е резервирование.

Каналообразующая аппаратура обеспечивает формирование спутниковых радиоканалов и стыковку их с наземными линиями связи. Каждый из поставщиков систем спутниковой связи применяет свои оригинальные решения этой части ЦЗС , что часто исключает возможность использовать для построения сети аппаратуру и абонентские станции других фирм. Обычно эта подсистема строится по модульному принципу, что позволяет по мере роста трафика и количества абонентских станций в сети легко добавлять новые блоки для увеличения её пропускной способности.

Современный VSAT обеспечивает получение информации владельцем VSAT со скоростью до 4 Мбит/c (в режиме мультикаст до 30 Мбит/c) и передачу информации до 1—2 Мбит/с.

Современные абонентские VSAT-терминалы имеют один и более портов Ethernet и встроенные функции маршрутизатора. Некоторые модели посредством расширения могут оснащаться 1—4 телефонными портами.

Ситуация на сегодняшний день

По данным на 2007 год в мире было более миллиона VSAT, из них только в США — более полумиллиона. В России на конец 2006 года было около пяти тысяч VSAT, по состоянию на ноябрь 2007 года было установлено более 17 тысяч станций . К 2019 году, по оценке консалтингового агентства Nothern Sky Reseach, во всем мире работали около 7,5 миллионов VSAT . Количество установок VSAT в России на 2019 год оценивается в 130 тысяч .

Потребителей российского рынка VSAT можно разделить на четыре сегмента:

• Государственные учреждения
• Крупные корпорации с разветвлённой сетью филиалов и представительств
• Средний и малый региональный бизнес
• Частные пользователи (спутниковый Интернет).

Активными пользователями VSAT являются морские суда, где используются стабилизированные антенны, которые позволяют отслеживать спутник, несмотря на изменение курса судна. В настоящее время практически все пассажирские круизные суда имеют на борту установку морского VSAT . Как правило, основной проблемой для морских пользователей является правильный выбор оператора VSAT, имеющего неограниченную зону покрытия по всему миру, а также автоматический переход с одного спутника на другой во время плавания.

Основные производители VSAT в мире:

• Advanetch Wireless (Канада);
• Hughes Network System (США) — HughesNet ( DirecWay ), HX;
• Gilat (Израиль) — SkyEdge ;
• ViaSat (США);
• iDirect(США);
• NDSatCom (Германия);
• Истар (Россия);
• Newtec(Бельгия)
• ComTech.

Типичная стоимость VSAT корпоративного класса для конечного клиента — около 2500—3000 $. Для массового доступа к услугам спутникового Интернета предлагаются комплекты VSAT, обычно с ограниченной сетевой функциональностью, ценой до 30 тыс. рублей.

Развёртывание VSAT и включение в сеть занимает от 1—2 часов для простых типовых установок до 4—6 и более для «проблемных» (с поиском видимости на спутник, установкой нестандартных опор и т. п.). Если требуется специальная подготовка места под опору антенны (бурение грунта, бетонирование, сварочные работы и т. п.), то время установки может существенно увеличиваться.

Основное использование VSAT — организация широкополосного доступа в Интернет, телефонная связь, передача данных для корпоративных сетей, видеоконференции, дистанционное обучение, резервирование для наземных каналов связи.

Используется преимущественно вне больших городов, там, где нет надёжных и высокоскоростных наземных каналов связи.

Краткий список VSAT-сервисов

• Интернет через спутник
• Дистанционное обучение
• Сельская связь
• Телемедицина
• Служба чрезвычайных ситуаций
• Закрытые группы пользователей государственных служб
• Национальные и многонациональные сети
• Широкополосная передача данных
• Широковещательные службы
• Службы правительственных и корпоративных организаций
• Службы расширения инфраструктуры ТфОП
• Службы рассылки новостей
• Коллективный доступ в Интернет
• Мультикастинг (циркулярная рассылка информации)

Примечания

Ссылки