Современные технологии передачи данных в спутниковых сетях связи Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 621.391.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СПУТНИКОВЫХ СЕТЯХ СВЯЗИ

Н. Н. Бурдуковская Научный руководитель - Д. Ю. Пономарев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: nadyaburd@gmail.ru

Проведен анализ существующих технологии спутниковой связи для выявления из них наиболее перспективных. На основе результатов анализа сделаны выводы об основных характеристиках, необходимых для оценки процессов передачи данных в перспективных спутниковых сетях.

Ключевые слова: спутниковые сети связи, технологии, пропускная способность, характеристики, пакет, канал, данные.

MODERN TECHNOLOGIES OF SATELLITE NETWORKS

N. N. Burdukovskaya Scientific supervisor - D. U. Ponomarev

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: nadyaburd@gmail.ru

The existing technologies of satellite networks have been analysed for choosing perspective. Based on the results of the analysis we draw the conclusions about the main characteristics needed for the evaluation of data transfer processes in perspective satellite networks.

Keywords: satellite telecommunications network, technologies, throughput, characteristics, burst, link,

data.

Связь в жизни современного человека играет важную роль, телефонные разговоры, спутниковое телевидение, Интернет, видеозвонки и прочие услуги. На сегодняшний день существуют различные технологии связи, каждая из которых обладает рядом достоинств и недостатков.

Объектом изучения выступит набирающее популярность направление спутниковых сетей связи. Главными их достоинствами являются мобильность и независимость затрат на связь от расстояния между абонентами. Также использование спутниковых сетей практически снимет ограничение на глобальный доступ.

Технология Frame Relay (ретрансляция кадров) обеспечивает возможность передачи данных с коммутацией пакетов через интерфейс между устройствами пользователя и оборудованием сети. Frame Relay передает кадры, не изменяющиеся при переходе через коммутатор. Каналы связи имеют постоянный характер, что влияет на уровень сетевого трафика [1]. Использование статистического мультиплексирования обеспечивает гибкое и эффективное использование доступной полосы пропускания.

Преимущество Frame Relay заключается в их низкой протокольной избыточности кода и дейта-граммном режиме работы, что обеспечивает высокую пропускную способность и небольшие задержки кадров [4].

При передаче Frame Relay не гарантирует точность данных, однако возможно обнаружение ошибочных битов с помощью избыточного кода CRC (механизм исправления ошибок отсутствует).

Диапазон скорости передачи данных от 56 Kb/с до 2 Mb/с, в настоящее время Frame Relay может обеспечивать более низкие и более высокие скорости.

Секция «Электронная техника и технологии»

Разработанная в 1975 году фирмой Xerox технология сетевого доступа Ethernet одна из самых популярных в мире на сегодняшний день. Своей популярностью она обязана фирмам DIX, которые совместно разработали технологию и опубликовали ее в открытом доступе, что позволило людям по всему миру использовать ее [3].

Существуют разные виды стандартов Ethernet и все они используют один метод разделения среды передачи данных CSMA/CD.

CSMA/CD - метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий [4]. Обеспечивает непосредственный доступ к среде, что позволяет создавать передачу данных между любыми узлами сети.

Asynchronous Transfer Mode (ATM) - асинхронный режим передачи - технология, сочетающая в себе коммутацию каналов и пакетов. Осуществляет передачу данных небольшими пакетами фиксированной длины по виртуальным каналам. В ATM имеется протокол маршрутизации PNNI, позволяющий строить таблицы маршрутизации автоматически [5].

ATM разрабатывалась как технология способная поддерживать коммутируемое или постоянное соединение, которое предоставляется пользователю на время передачи. Передача информация в АТМ осуществляется «ячейками» длиной 53 байта, из которых 48 байт относятся к полю данных и 5 байт к заголовку. Небольшая длина позволяет легко перемежать ячейки, используемые для различных приложений и образовывать групповой сигнал. Ячейки передаются в строгой последовательности друг за другом, это позволяет повысить скорость передачи и обработки сигнала.

ATM обеспечивает качественное обслуживание разнородного трафика. В настоящее время одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся технологий области связи.

Скорость передачи данных ATM составляет 155 Мбит/с - 2 200 Мбит/с. Высокая скорость передачи данных позволяет передавать информацию в реальном времени.

VSAT (Very Small Aperture Terminal) - малая спутниковая земная станция, обладающая теми же техническими возможностями, что и большие спутниковые комплексы. Чаще всего применяется для построения сетей связи на далеких расстояниях. Диаметр не превышает 4х метров.

Сети VSAT относятся к классу фиксированной спутниковой службы, космический сегмент базируется на геостационарных спутниковых ретрансляторах [2] И включают в себя помимо самого спутника ещё два основных элемента: центральную управляющую станцию (ЦУС) оператора спутниковой связи и абонентские терминалы VSAT. Спутниковые антенны и компактные терминалы VSAT размещаются непосредственно в удалённых участках, они поддерживают широкий спектр услуг, передачу данных, видео, голоса и т. д.

Передача цифровой информации в сетях VSAT характеризуется низким уровнем ошибок и надёжной работой. VSAT используется корпоративными сетями (федеральные и ведомственные органы власти, армия, управление воздушным движением, торговля, банки и т. д.) [6].

Существенной проблемой является зависимость от атмосферной влажности (дождь, туман, облачность). Однако эта проблема, решаемая, устраняется при проектировании методом правильного выбора места установки антенны.

Скорость работы по спутниковому каналу для VSAT составляет от 16 Кбит/с до 10 Мбит/с и более.

Основные достоинства технологии VSAT:

- гибкость конфигурации и широкий охват территории;

- поддержка разных услуг связи;

- возможность управления дистанционно и хорошая управляемость;

- высокое качество передачи данных в сочетании с экономичностью и высокой эффективностью;

- низкая стоимость и простота оборудования [2].

Передача по спутниковым каналам связи сравнительно недорогая и гибкая альтернатива кабельным и волоконно-оптическим каналам. Они позволяют расширить сеть и объединить глобальное пространство связи.

Сети технологии VSAT отвечают всем требованиям современного рынка связи. Способны адаптироваться под клиента, они используются в высокотехнологичных отраслях предпринимательской деятельности. Из этого можно сделать вывод о перспективности сетей технологии VSAT.

ATM обеспечивает качественное обслуживание разнородного трафика. В настоящее время одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся технологий области связи.

Библиографические ссылки

1. Ропчан С. Абсолютно все о Frame Relay // Системный администратор/компьютерный журнал. 2003. № 2(3). С. 26-30.

2. Камнев В. Е., Черкасов В. В., Чечин Г. В. Спутниковые сети связи. М. : Альпина Паблишер, 2004. 536 с.

3. Филимонов А., Бусыгин А. Сети ЭВМ и телекоммуникации [Электронный ресурс]. URL: http://lectures.net.ru (дата обращения: 1.04.2015).

4. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб. : Питер, 2006. C. 958.

5. Хилл Б. Полный справочник по Cisco. М. : Вильямс, 2004. 1079 с.

6. Гладченков А. Спутниковые технологии VSAT и информационная безопасность сети // Журнал сетевых решений /LAN. 2007. № 9(134). C. 40-44.

© Бурдуковская Н. Н., 2015