Широкополосный доступ (ШПД) –
это доступ в Интернет со скоростью передачи данных, превышающей максимально возможную при использовании коммутируемого доступа с использованием модема и телефонной сети общего пользования. В соответствии с принятыми в ITU нормами, ШПД – это доступ к сети интернет на скорости не менее 256кб/с. Осуществляется сиспользованием проводных, оптоволоконных и беспроводных линий связи различных типов. 

Если коммутируемый доступ имеет ограничение по битрейт порядка 56 кбит/c и полностью занимает телефонную линию, то широкополосные технологии обеспечивают во много раз бо́льшую скорость обмена данными и не монополизируют телефонную линию. Кроме высокой скорости, широкополосный доступ обеспечивает непрерывное подключение к Интернету (без необходимости установления коммутируемого соединения) и так называемую «двустороннюю» связь, то есть возможность как принимать («загружать»), так и передавать («выгружать») информацию на высокихскоростях. 

Выделяют мобильный широкополосный доступ (мобильный ШПД) и фиксированный широкополосный доступ. Фиксированный ШПД строится на основе проводных соединений, в то время как
мобильный ШПД включает в себя передачу данных по беспроводным соединениям. 

Мобильный ШПД в настоящее время использует технологии мобильной связи WCDMA/HSPA (поколение 3.5G), HSPA+ (поколение 3.75G). Также применяютсятехнологии 4G: WiMax и LTE.

Интернет через VSAT – это способ доступа в сеть интернет, при котором конечное оборудование пользователя подключается к малой земной станции спутниковой связи (МЗССС, по сути, абонентскому VSAT-терминалу), который, в свою очередь, обменивается данными со спутником, находящимся на геостационарной орбите. Спутник передаёт данные центральной земной спутниковой станции связи (ЦЗССС, по сути, операторской станции), которая уже подключена к наземным высокоскоростным интернет-каналам. 

В настоящее время широкополосный доступ к сети интернет на базе технологии VSAT нашел применение как в далеких геолого разведовательных экспедициях, так и в отдельных домохозяйствах. Вообще говоря, для труднодоступных и малозаселенных районов спутниковый интернет является чуть ли не единственной реальной возможностью обеспечения качественной связью с внешним миром – быстрым интернетом и IP-телефонией.

Кроме того, высокоскоростной доступ в интернет может осуществляться по технологиям 3G/4G. Если необходимо выбрать между интернетом по технологии 4G, например, LTE Advanced или WiMax и интернетом по технологии VSAT, то можно руководствоваться следующей логикой. 4G-интернет, скорее всего, будет дешевле, чем VSAT-интернет в ближайшее время, поэтому если там, где находится предполагаемый пользователь интернета покрытие связью четвертого поколения (то есть, 4G) присутствует, то выбрать стоит именно 4G-интернет. Если нет, то, естественно, стоит использовать спутниковый интернет на базе VSAT-технологии. 

Так, получается, что когда связь четвертого поколения покроет всю территорию, которую не покрывают волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), VSAT-интернет станет не нужен? Скорее всего, так не произойдет. Дело в том, что из экономических расчетов следует, что сети 3G/4G просто не рентабельно строить на расстоянии более чем 20 – 30 километров от густонаселенных районов. Поэтому огромные территории с низкой плотностью населения останутся, по-видимому, в ближайшем обозримом будущем «вотчиной» доступа в интернет через VSAT. 

Также высокоскоростной доступ в интернет может осуществляться по ВОЛС. Рассмотрим эту технологию более подробно. Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) – это канал передачи данных, использующий в качестве носителя информационного сигнала электромагнитное излучение оптического (ближнего инфракрасного) диапазона, а в качестве направляющих систем – оптически прозрачное волокно (из стекла, кварца и т.д.) Луч лазера распространяется в таком волокне, многократно отражаясь от оболочки волокна за счет явления полного внутреннего отражения электромагнитных волн на границе раздела диэлектриков с разными показателями преломления. 

Малое затухание света в оптическом волокне позволяет применять волоконно-оптическую связь на значительных расстояниях без использования усилителей. Волоконно-оптические линии связи свободны от электромагнитных помех и труднодоступны для несанкционированного использования: незаметно перехватить сигнал, передаваемый по оптическому кабелю, технически крайне сложно. Кроме того, благодаря высокой несущей частоте и широким возможностям мультиплексирования, пропускная способность ВОЛС многократно превышает пропускную способность всех других систем связи и может измеряться терабитами в секунду. 

Если в некотором районе уже проведены волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), то для доступа в интернет стоит предпочесть именно их в большинстве случаев. Исключением являются те немногочисленные случаи, когда достраивать наземные линии связи – проводные или беспроводные (например, радиорелейные линии связи) – по каким-то техническим и или организационным причинам оказывается нецелесообразным. Если же нет ВОЛС и 4G-интернета, то, естественно, стоит использовать VSAT. 

Так получается, что когда волоконно-оптические линии связи покроют всю территорию страны, места для VSAT не останется? Возможно, и так. Но в обозримом будущем такого явно не ожидается: согласно экономическим расчетам протягивать «оптику» выгодно (рентабельно) только в густонаселенных районах. В их окрестностях, как уже указывалось, рентабельно строить 3G/4G сети связи. А вот за пределами этих окрестностей не выгодно строить ни ВОЛС, ни 4G. Повторимся, эти огромные территории целесообразно обеспечивать интернетом по технологииVSAT. 

Оборудование для VSAT:

·        абонентские спутниковые станции;

·        спутник-ретранслятор;

·        центральные земные станции спутниковой связи



Абонентская спутниковая станция (VSAT-станция) состоит изспутниковой антенны, с диаметром зеркала до 2.4м (в типовом случае, диаметрантенны 1.2м), приёмопередающего блока (часто именуемый как ODU – outdoorunit),спутникового модема (или IDU – indoorunit) и кабельной оснастки (как правило,это пара коаксиальных кабелей, соединяющих ODU и IDU). 

Спутник-ретранслятор – геостационарный спутник связи, с активнымрадиочастотным и антенным оборудованием. Основная задача спутника – приём иретрансляция высокочастотных сигналов, в заданном диапазоне частот (наиболее
широко применяемый в VSAT-сетях Ku-диапазон и набирающий популярность –Ka-диапазон). 

Центральная земная станция спутниковой связи (ЦЗССС)предназначена, главным образом, для управления сетью VSAT (мониторинг состоянияVSAT-терминалов, контроль трафика, конфигурация каналов и пр.) и присоединенияк наземным сетям связи. Через ЦЗССС осуществляется доступ с VSAT-станций к сетям ТфОП и Интернет. Её еще называют операторской спутниковой станцией или операторским узлом.

Размер абонентской спутниковой антенны, используемой в VSAT, в первую очередь зависит от используемого частотного диапазона. В настоящее время промышленно используемыми в спутниковой связи являются диапазоны С-, Ku- и Ka-. Антенны С-диапазона обычно имеют диаметр 2,5 – 3,8 метра, поэтому формально VSAT-антеннами не являются, но часто с ними сопоставляются. 

Апертуры антенн Ka-диапазона являются самыми маленькими (от 0,6м до 0,9м). Диаметр зеркал большинства антенн VSAT-станций Ku-диапазона лежит в пределах от 0.98м до 2.4м. Кроме того, конструктивно, ониявляются антеннами офсетными, то есть облучатель находитсяне в фокусе антенны, а вынесен, чтобы уменьшить затенение облучателем зеркала антенны. Раскрыв офсетной антенны, ориентированной на спутник, расположен почти вертикально, поэтому внутри антенны – спутниковой тарелки – не скапливаются влага и снег, что делает её эксплуатацию более легкой. 

Приемопередатчик является, по сути, внешним радиочастотным оборудованием (ODU – Outdoorunit) и состоит из следующих элементов: 

• LNB (LowNoiseBlockDownconverter)
– малошумящий понижающий конвертер – приемное устройство. Иногда его называют
просто «конвертер». 

• BUC (BlockUpConverter)
– повышающий конвертер/усилитель мощности – передающее устройство. Иногда его
называют просто «передатчик». 

• Волноводная сборка из облучателя (Feedhorn), разделителя поляризаций (OrthoModeTransducer, OMT), режекторного фильтра на частоту передачи (TX RejectFilter, TRF) и узла механического крепления СВЧ оборудования к антенне – суппорта (Support). Иногда все это вместе называют просто «облучатель». 

В свою очередь спутниковый модем при более пристальном взгляде является внутренним электронным оборудованием (IDU – IndoorUnit)и представляет собой комбинацию спутникового модема и маршрутизатора. 

Кроме того, в состав антенного поста входит кабельная соединительная линия – IFL (Intermediate Frequency Line) 

Основными производителями оборудования для VSAT-станций являются:

·        Hughes Networks Systems

·        iDirect

·        Viasat

·        Gilat Satellite Networks

·        Advantech

Фиксированная спутниковая связь – это вид спутниковой связи, где в качестве наземных станций спутниковой связи используются фиксированные (неподвижные) абонентские терминалы. 

В настоящий момент фиксированная спутниковая связь практически исчерпывается технологией VSAT. Она используется для магистральной передачи данных, для осуществления доступа в интернет, а также для IP-телефонии. 

Традиционным для спутниковой связи является деление на фиксированную и подвижную спутниковую связь. В первом случае связь осуществляется только «на стоянке», во втором случае спутниковый наземный терминал (в данном случае спутниковый телефон) может перемещаться в пространстве, при этом связь не будет прерываться, она будет продолжать осуществляться «без швов» при подсоединении телефона к другому спутнику. 

В большинстве случаев фиксированная спутниковая связь обеспечивается по технологии VSAT. В этом случае наземная спутниковая станция связи соединяется с ретранслятором, расположенном на искусственном спутнике Земли (ИЗС). Наземные спутниковые станции бывают абонентские и операторские. Или по-другому представлены малыми земными спутниковыми станциями связи (МЗССС) и центральными земными спутниковыми станциями связи (ЦЗССС). Первые, по сути, являются VSAT-терминалами – станциями, состоящими из параболической антенны малого диаметра (не более 2,4 метра), приемопередатчика и спутникового модема. Центральные земные спутниковые станции связи в свою очередь состоят из параболической антенны большого диаметра (5 – 12 метров обычно), мощного приемопередатчика, каналообразующего оборудования, серверов управления и мониторинга. 

Функция ЦЗССС в том, чтобы управлять VSAT-сетью, распределять трафик между абонентскими станциями, осуществлять биллинг за оказанные абонентам услуги и так далее. 

Фиксированная спутниковая связь по технологии VSAT осуществляется через спутник, находящийся на геостационарной орбите. Это позволяет использовать более простые конструкции управления антенной, так как ей нет необходимости постоянно «следить» за спутником, поворачиваться в его сторону: он постоянно как бы висит над одной точкой земной поверхности. 

Кроме того, удаленность геостационарной орбиты накладывает свои ограничения на топологию VSAT-сети: чаще всего используется топология «звезда», то есть абонентские станции связываются друг с другом не напрямую, а через центральную (операторскую) станцию. 

Подвижная спутниковая связь, в свою очередь, работает по-другому. Спутниковые телефоны обладают ненаправленной антенной, в противоположность параболической антенне, которая относится к классу направленных антенн. Поэтому спутниковый телефон не может «добить» до геостационарной орбиты, расположенной на высоте около 36 000 километров. Из-за этого он устанавливает связь с системой низколетящих спутников, расположенных на наклонных орбитах на высоте порядка 1000 километров. Необходимость поддерживать работу и координировать целую систему спутников (чтобы покрыть связью большую поверхность с не очень большой высоты) приводит к тому, что стоимость подвижной спутниковой связи почти всегда оказывается выше, чем фиксированной. Однако спутниковый телефон можно взять с собой в самые труднодоступные места. 

Фиксированная спутниковая связь, несмотря на свое название, не является совсем, образно говоря, «привязанной» к какому-либо месту. В настоящее время она подразделяется на стационарную и мобильную. Изначально фиксированная связь полностью оправдывала свое название и была лишь стационарной. По мере развития спутниковой техники осваивались все более высокие частоты, антенны становились все меньше, и теперь стало возможным транспортировать антенные терминалы на автомобиле или судне. 

Но все же в настоящий момент большинство антенных терминалов являются стационарными. Стационарные VSAT-терминалы являются конструктивно проще и оттого дешевле, чем VSAT для автотранспорта и для морских и речных судов. 

Мобильная фиксированная спутниковая связь представлена в настоящий момент практически VSAT-станциями, устанавливаемыми на автомобили и на суда (морские и речные). 

Автомобильный VSAT сейчас часто используется для репортажной съемки. Небольшая параболическая антенна с двухосной стабилизацией устанавливается на автомобиль. Съемочная группа приезжает на место, менее чем за полчаса самостоятельно развертывает антенную систему, делает репортаж в прямом эфире, «сворачивается» и уезжает. Это очень удобно. 

В свою очередь параболические антенны малого диаметра с трехосной стабилизацией устанавливают на морские и речные суда обеспечения постоянной связью – интернетом и телефонией. Для этих целей морской VSAT оказывается очень эффективным решением. Кроме того, для защиты от брызг антенна покрывается водонепроницаемым и при этом радиопроницаемым кожухом. 

В то же время у мобильности есть своя цена: по сравнению со стационарным VSAT автомобильный VSAT оказывается практически в 40 раз дороже, а «морской» VSAT – почти в 200 раз дороже.