Спутниковый интернет - Материал из Википедии

Граббинг, Шаринг, Настройка ресиверов...
Аватара пользователя
Blaze
Информатик-аналитик
Информатик-аналитик
Сообщения: 8926
Зарегистрирован: 24.05.2007 17:23
Модель телефона: Redmi 7
Прошивка: Android 9
Sat-ресивер: Tiviar Mini HD
Откуда: Данков
Контактная информация:

Спутниковый интернет - Материал из Википедии

Непрочитанное сообщение#1 » Blaze » 19.06.2009 15:00

Спутниковый Интернет — способ обеспечения доступа к сети Интернет с использованием технологий спутниковой связи (в стандарте DVB).
Варианты обеспечения доступа
Существует два способа обмена данными через спутник:
  • односторонний (one-way);
  • двухсторонний (two-way).
Двухсторонний
Двухсторонний интернет подразумевает приём данных со спутника и отправку их обратно также через спутник. Этот способ является очень качественным, так как позволяет достигать больших скоростей при передаче и отправке, но он является достаточно дорогим и требует получения лицензии на вещание (впрочем, последнее провайдер обычно берет на себя). Высокая стоимость двустороннего интернета оказывается полностью оправданной за счет в первую очередь намного более надежной связи. В отличие от одностороннего доступа, синхронный спутниковый интернет не нуждается ни в каких дополнительных ресурсах (не считая электропитания, конечно же).

Особенностью "двустороннего" спутникового доступа в Интернет является достаточная большая задержка на канале связи. Пока сигнал дойдет от абонента до спутника и от спутника до Центральной станции спутниковой связи - пройдёт около 250 мс. Столько же нужно на путешествие обратно. Плюс неизбежные задержки сигнала на обработке и на то, чтобы пройти "по Интернету". В результате время пинга на двустороннем спутниковом канале составляет около 600 мс и более. Это накладывает некоторую специфику на работу приложений через спутниковый Интернет и особенно печально для заядлых геймеров.

Еще одна особенность состоит в том, что оборудование различных производителей практически несовместимо друг с другом. То есть, если вы выбрали одного оператора, работающего на определенном типе оборудования (например, ViaSat, Hughes, Gilat(SkyEdge), EMS, Shiron и т.п.), то перейти вы сможете только к оператору, использующему такое оборудование. Попытка реализовать совместимость оборудования различных производителей (стандарт DVB-RCS) была поддержана очень небольшим количеством компаний, и на сегодня является скорее еще одной из "частных" технологий, чем общепринятым стандартом.
Оборудование
  • DVB-карта (и вариации) — для декодирования спутникового сигнала;
  • Спутниковая антенна («Тарелка»), кронштейн для крепления;
  • Конвертер (Необходим для первичного декодирования сигнала).
DVB-карта
Компьютерная плата расширения, предназначенная для приёма данных со спутника, своеобразный «спутниковый модем». DVB-карта устанавливается в свободный PCI-слот компьютера и подключается к конвертеру спутниковой антенны, то есть выполняет функции классического спутникового ресивера и передаёт полученные данные другим узлам компьютера. В целом, процесс установки и настройки DVB-карты ничем не отличается от установки любого другого устройства.

Основное применение DVB-карт — системы доступа к сети Интернет посредством скоростного спутникового канала. Некоторые платы, например, SkyMedia 300 и SkyStar 1, позволяют принимать также спутниковые теле- и радиоканалы и даже предусмотрено подключение CAM-модулей для просмотра закодированных каналов.

Кроме PCI DVB-карт, устанавливаемых в компьютер, существуют полноценные внешние устройства, подключаемые непосредственно к сетевому коммутатору (хабу). Примером такого устройства является Pent@Office, имеющее LNB-вход для подключения к конвертору антенны и Ethernet-порт (RJ-45).

Ядро спутникового Интернета. Осуществляет обработку данных, полученных со спутника, и выделение полезной информации. Существует множество различных видов карт, но наиболее известны карты семейства SkyStar. Основными отличиями DVB-карт на сегодняшний день является максимальная скорость потока данных. Также к характеристикам можно отнести возможность аппаратного декодирования сигнала, программную поддержку продукта.
Антенна
Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника земли.

Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернетом.

Существует 2 вида параболических антенн — прямофокусные и офсетные.
Приёмные спутниковые антенны
Изображение
Прямофокусная параболическая спутниковая антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна являет собой классический тип параболического зеркала с фокусом в геометрическом центре (эллиптический параболоид, в поперечном сечении которого окружность). Это способствует более точной ориентации на выбранный спутник. Обычно такие антенны используются для приёма сигнала в C-диапазоне, как более слабого, чем сигнал в Ku-диапазоне. Однако возможен приём сигнала и в Ku-диапазоне, а также комбинированный.

Изображение
Офсетная параболическая спутниковая антенна

Офсетная антенна наиболее распространена в индивидуальном приеме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна является эллиптическим параболоидом (в поперечном сечении эллипса). Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Офсетная антенна крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема.

Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако, возможен и приём сигнала в C-диапазоне, а также комбинированный.

Помимо параболических, широко распространены также и тороидальные спутниковые антенны. Основное их преимущество — возможность приёма сигнала с большего количества спутников одновременно.

Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий.

Любители спутникового ТВ иногда устанавливают мотоподвес (мотор), или позиционер. При помощи актюатора и по команде пользователя (или команде с тюнера) он позволяет передвинуть антенну в позицию нужного вам спутника.

Изображение
Тороидальная спутниковая антенна
Установка
Спутниковая антенна должна подбираться индивидуально для каждого региона. Для этого достаточно обратиться в ближайшую фирму, занимающуюся продажами спутниковых антенн, знакомым специалистам, либо попытаться найти информацию в Сети.
Конвертер (LNB)
Спутниковый конвертор (англ. low-noise block converter - дословно малошумный конвертор-моноблок) — приёмное устройство, объединяющее в себе предусилитель сигнала LNA (Low-Noise Amplifier), принимаемого со спутника, и понижающий конвертор (Downconverter) он же гетеродин (стабилизированный источник высокой частоты, вырабатывающий синусоидальный сигнал), служащего для преобразования частоты электромагнитной волны Ku или С-диапазона в промежуточную частоту от 950 до 2150 МГц, называемую L-диапазоном, с целью передачи с наименьшими потерями по коаксиальному кабелю до потребителя. Устанавливается конвертор в фокусном центре спутниковой антенны (на выносном кронштейне).

Изображение
Спутниковый конвертор, который крепится к тарелке.

Изображение
LNBF.
Принцип работы
Электромагнитные колебания частот спутникового сигнала испытывают очень сильное затухание в кабельных линиях. Именно поэтому в конверторе происходит не только усиление колебаний, но и преобразование диапазона за счёт понижения частоты (процесс гетеродинирования). Преобразование входной частоты происходит за счёт вычитания (или сложения) частоты гетеродина, и соответственно для каждого диапазона, в конверторе используется свой гетеродин. Поскольку ширина Ku-диапазона (12750 - 10700 = 2050 МГц) не позволяет одновременно конвертировать его в промежуточную частоту, т. к. ширина L-диапазона существенно меньше (2150 - 950 = 1200 МГц), Ku-диапазон был условно поделён на поддиапазоны:
  • Ku-FSS (Fixed Satellite Services, 10,7—11,7 ГГц) принято называть «низким» — «Low»
  • Ku-DBS (Direct Broadcast Services, 11,7—12,5 ГГц) получил обозначение «высокий» — «High»
  • Ku-BSS (Broadcast Satellite Services, 12,5—12,75 ГГц) он же Telecom-поддиапазон.
В современных, так называемых «универсальных» конверторах, позволяющих принять весь Ku-диапазон, совместимость с различными типами LNB (Enchanced — 9750 МГц, Standard — 10600 МГц, DBS — 10750 МГц, Telecom — 11475 МГц)осуществляется переключением между гетеродинами при помощи тонового сигнала 22 кГц, поступающего с управляющего устройства. Для C-диапазона (3,5—4,2 ГГц) используются один гетеродин с частотой 5150 МГц.
Дополнительно
Важной характеристикой конвертера является шумовой коэффициент (измеряется в dB), так как при усилении полезного сигнала, конвертер также усиливает шум. Коэффициент шума показывает границу чувствительности конвертера, то есть минимальный порог полезного сигнала, ниже которого конвертер уже не увидит из-за собственных шумов этот сигнал (чем значение меньше, тем лучше). Хорошими показателями шумового коэффициента являются 0,2—0,5 dB.
Программное обеспечение
Существует два взаимодополняющих подхода к реализации ПО для спутникового интернета.

1. В первом случае DVB-карта используется как стандартное сетевое устройство (но работающие только на приём), а для передачи используется VPN-туннель (многие провайдеры используют PPTP («Windows VPN»), либо OpenVPN на выбор клиента, в некоторых случаях используется IPIP-туннель), есть и другие варианты. При этом в системе отключается контроль заголовков пакетов. Запросный пакет уходит на туннельный интерфейс, а ответ приходит со спутника (если не отключить контроль заголовков, система посчитает пакет ошибочным (в случае Windows — не так)). Данный подход позволяет использовать любые приложения, но имеет большую задержку. Большинство доступных в СНГ спутниковых провайдеров (SpaceGate (Ителсат), PlanetSky, Raduga-Internet, SpectrumSat) поддерживают данный метод.
2. Второй вариант (иногда используется совместно с первым): использование специального клиентского ПО, которое за счёт знания структуры протокола позволяет ускорять получение данных (например, запрашивается веб-страница, сервер у провайдера просматривает её и сразу, не дожидаясь запроса, посылает и картинки с этой страницы, считая, что клиент их все равно запросит, клиентская часть кеширует такие ответы и возвращает их сразу. Такое ПО со стороны клиента обычно работает как HTTP и Socks-прокси. Примеры: Globax (SpaceGate + другие по запросу), TelliNet (PlanetSky), Sprint (Raduga), Slonax (SatGate).

В обоих случаях возможно «расшаривание» трафика по сети (в первом случае иногда даже можно иметь несколько разных подписок спутникового провайдера и разделять тарелку, за счёт особой настройки машины с тарелкой (требуется Linux или FreeBSD, под Windows требуется ПО сторонних производителей).

Некоторые провайдеры (SkyDSL) в обязательном порядке используют своё ПО (выполнящие роль и туннеля и прокси), часто также выполняющие клиентский шейпинг и не дающие расшаривать спутниковый интернет между пользователями (также не дающие возможности использовать в качестве ОС что либо отличное от Windows).
Преимущества и недостатки
Можно выделить следующие плюсы спутникового Интернета:
  • стоимость трафика в часы наименьшей загрузки емкости
  • независимость от наземных линий связи (при использовании GPRS или WiFi в качестве запросного канала)
  • большая конечная скорость (приём)
  • возможность просмотра спутникового ТВ и «рыбалки со спутника»
  • возможность свободного выбора провайдера
Недостатки:
  • необходимость покупки специального оборудования
  • сложность установки и настройки
  • в общем случае более низкая надежность по сравнению с наземным подключением (большее количество компонент, необходимых для бесперебойной работы)
  • наличие ограничений (прямая видимость спутника) по установке антенны
  • высокий ping (задержка между отсылкой запроса и приходом ответа). Вне которых ситуациях это критично. Например при работе в интерактивном режиме Secure Shell и X11 а также во многих многопользовательских онлайновых системах(та же SecondLife не может вообще работать через спутник, шутер CounterStrike - работает с проблемами и т.п.)
  • при наличии хотя бы псевдоанлимитных тарифных планов(вроде "2000рублей за 40 Gb на 512 кбит/с дальше-анлим но 32 кбит/c"- ТПАктив-Мега, ЭрТелеком, Омск)наземный интернет уже становится дешевле. При дальнейшем развитии оптоволоконной и кабельной инфраструктуры стоимость наземного трафика будет стремиться к нулю, при этом стоимость спутникового трафика жестко ограничена себестоимостью запуска спутника и ее снижения не планируется.
  • при работе через некоторых операторов у вас будет не российский IP-адрес (SpaceGate - украинский, PlanetSky - кипрский) в результате чего сервисы которые используют для каких то целей (например:пускаем только из РФ)определение страны пользователя будут работать некорректно.
  • программная часть - не всегда 'Plug and Play', в некоторых (редких) ситуациях могут быть сложности и тут все зависит от качества техподдержки оператора

Ответить