в тому, що стан комунікаційної інфраструктури регіону тут не грає ролі, але і в тому, що вибір провайдера не обмежений межами міста, держави і навіть материка. Так що, на відміну від інших видів зв'язку, про які часто можна чути «а ось у них там це на порядок дешевше», вам ніхто не заважає безпосередньо працювати з іноземними провайдерами. Втім, можна і не безпосередньо - через їх російського представника, якщо не хочете зв'язуватися з електронними платежами і банківськими переказами. Зворотною стороною медалі є складність організації такого каналу зв'язку, що виливається в серйозні витрати і клопоти щодо забезпечення стабільності його роботи.
Жилі космічні станції і супутники ближньої космічного зв'язку рухаються з навколоземних орбітах на висоті кількох сотень кілометрів. Це можливо тільки при високих швидкостях, а значить, з точки зору наземного спостерігача, космічні апарати переміщаються по небесному склепіння в 15 разів швидше, ніж планета обертається навколо своєї осі. Тому таким системам потрібна ціла команда супутників, щоб безперебійно надавати ту чи іншу послугу в деякій точці земної поверхні. Гірше того, при розумній кількості цієї команди (десяток-другий апаратів) неможливо передавати і приймати сигнал з максимальною ефективністю, якщо тільки не задіяти складні і дорогі системи наведення антени.
Щоб супутник здавався нам нерухомим, він повинен знаходитися на геостаціонарній орбіті, яка проходить в екваторіальній площині на відстані 42 164 км від центру Землі (35 768 км над рівнем моря). Неважко прикинути, що навіть в чистому вакуумі сигнал до настільки віддаленого об'єкта дійшов би ослабленим в 1017 разів і не раніше ніж через 0,12 с. В реальних умовах через наявність в атмосфері повітря і впливу погодних явищ загасання сигналу ще сильніше (що компенсується високим коефіцієнтом посилення вузько передавальних і приймальних антен), а сумарний час його проходження і обробки не дуже вписується в поняття комфортного телефонної розмови або відеоконференції незалежно від місцезнаходження співрозмовника. Під час дощу або снігопаду зв'язок може взагалі припинитися. Тому супутникові комунікації добре підходять для веб-серфінгу, завантаження файлів, перегляду фільмів і телепрограм, але погано підтримують роботу в режимі реального часу, в тому числі і ігри по Мережі.
Сучасний рівень технічного розвитку дозволяє зробити супутниковий Інтернет доступним, але не дешевим задоволенням. Для роботи з настільки слабкими сигналами, якщо потрібна досить висока швидкість передачі даних, потрібні дорогі компоненти - тут не обійтися мережевий карткою за 100 руб. Також необхідний дозвіл на установку устаткування і використання ефіру. Тому замість повноцінного двостороннього каналу часто організовується односторонній, коли абонент тільки отримує дані через супутник, а зворотний потік інформації проходить по звичайних каналах, наприклад через модем. Перший вид підключення скорочено називається RCS ( «зворотний канал через супутник»), а другий - IP ( «зворотний канал через наземний Інтернет»).
Існує кілька несумісних між собою систем передачі даних. Ми не будемо розглядати ті з них, які специфічні для окремих провайдерів. Зупинимося на більш популярною системі DVB ( «широкомовна передача цифрового відео»), що дозволяє приймати і дані, і телеканали на одному комплекті обладнання. Крім цікавить нас супутникової версії (DVB-S) існують аналогічні технології для кабельних мереж (DVB-C) і звичайного наземного телебачення (DVB-T, DVB-H).
DVB-IP
Досить докладно ця технологія описана в статті «Супутниковий Інтернет» (див. Повну версію на «Мир ПК-диску», №12 / 04). Не претендуючи на відкриття нових секретів, розглянемо її ключові особливості.
Отже, основним недоліком одностороннього доступу через супутник є те, що для нього є потреба у додатковому вихід в Інтернет. Найчастіше для цих цілей використовується звичайне модемне підключення по телефонній мережі, але вимоги до нього пред'являються не такі, як якщо б це був основний канал доступу. Оскільки співвідношення прийнятих і переданих даних для більшості користувачів дуже асиметрично (10: 1 і вище), для прийому на високих швидкостях може виявитися досить зворотного каналу починаючи від 1200 біт / с. Іншими словами, ганятися за високою швидкістю модему особливого сенсу немає; основним критерієм тут є стійкість зв'язку і низькі ціни. В ідеалі потрібен тариф без обмежень за часом або з оплатою трафіку, так як трафік в зворотному каналі буде невеликим. Оптимальним варіантом є GPRS з стільникової телефонії, але не всі супутникові оператори його підтримують.
Вторинний провайдер може перебувати де завгодно, тобто навіть якщо супутниковий оператор дислокується на туманному Альбіоні, встановлювати модемне з'єднання треба з провайдером в вашому місті. Головне, щоб брандмауер провайдера не обмежував ваші можливості. Справа в тому, що на практиці, як правило, ви будете працювати з Інтернетом не безпосередньо, а або через проксі-сервер супутникового оператора, або створюючи між ним і вами зашифрований тунель (VPN). Не всякий проксі-сервер дозволяє використовувати протоколи, відмінні від HTTP і FTP, до того ж весь трафік через нього йде у відкритому вигляді. Але і VPN має свої мінуси, зокрема зниження пропускної здатності, так що в залежності від завдань може бути краще то один, то інший метод. Тому якщо модемний провайдер зобов'язує своїх клієнтів використовувати власний проксі-сервер або фільтрує мережеві потоки (часто прикриваючись турботою про безпеку), вам з ним не по дорозі.
Як театр починається з вішалки, так прийом сигналу починається з антени. Типові розміри тарілки (відбивача) - 60, 90 і 120 см в діаметрі для установки на балконі і до 300 см для установки на даху; збільшення лінійного габариту в півтора рази означає вдвічі бо / Більшу площу і потужність сигналу. Оператори зв'язку часто так і малюють свої карти покриття з кроком изолиний 3 дБ (дворазова різниця): внутрішня область відповідає району зі стійким прийомом найменшої антеною, потім антеною побільше і т.д. По можливості краще купувати 120-см тарілку (коефіцієнт посилення 42 дБі), навіть якщо для обраного провайдера досить меншою антени, - тоді при необхідності змінити провайдера вибір буде ширше. З іншого боку, чим менше розмір, тим зручніше і дешевше: 60-см тарілки стоять 25-40 дол., А 120-см дешевше 70 дол. Ще пошукати треба. Зазвичай дзеркала сталеві; конструкції з алюмінію або скловолокна менше важать, але коштують дорожче. Для зниження ефекту парусності дзеркала часто роблять не суцільними, а у вигляді дрібної сітки з кроком багато менш довжини хвилі, тому для радіосигналів такі тарілки непрозорі.
Антени характеризуються власною температурою шуму - температурою гіпотетичного резистора, що створює на вході ідеального приймача шум такий же спектральної щільності (майже як колірна температура у моніторів). Чим вище це значення, тим сильніше перешкоди, створювані прийнятому сигналу самої антеною.
Додатковим вузлом антеною системи є механізм автоматичного супроводу супутника. Як вже говорилося вище, геостаціонарні об'єкти повинні виглядати нерухомими, але супутнику для підтримки такої орбіти потрібно постійно коригувати її нахил від екватора, мінливий під дією сил тяжіння Сонця і Місяця. Щоб продовжити термін служби дорогого космічного апарату, перед повним вичерпанням палива йому відключають системи корекції. На геосинхронной орбіті супутник і раніше нерухомий в азимутальной площині, але починає відхилятися то на північ, то на південь. Якщо ваша антена буде і далі дивитися на екватор, вузькість її діаграми спрямованості стане причиною ослаблення або остаточної втрати сигналу - тут-то і потрібно автоматичне супровід. При використанні тільки стаціонарних систем досить ручного налаштування за допомогою важеля актуатора. Виходячи з того, що наша частина суші знаходиться в північній півкулі, направляти тарілку треба на південь. Якщо вікна дивляться в іншу сторону або огляд закривають високі будови, антену необхідно встановлювати на даху, для чого потрібен дозвіл власника будівлі і додаткова плата монтажникам.
Зрозуміло, компоненти антеною системи розраховані на широкий діапазон температур. Але якщо на робочих поверхнях взимку будуть рости бурульки, на якості прийому це позначиться не кращим чином. Тому система обігріву - не сама екзотична опція в північних широтах. Для особливо складних випадків, при установці антени в прибережних і промислових районах з високим рівнем вмісту в повітрі солі і забруднюючих речовин, передбачені прозорі для радіохвиль ковпаки - ви напевно бачили багато таких «білих кульок» на дахах офісних будівель.
Усі приймальні пристрої орієнтовані на певний діапазон частот: найчастіше 10-13 ГГц (Ku-діапазон в термінології IEEE), але буває і 3,7-5,8 ГГц (C-діапазон), і 18-20 ГГц (Ka-діапазон ). Крім тарілки для використовуваних провайдером частот повинна бути підібрана власне антена - моноблочний перетворювач сигналу разом з опромінювачем, що розташовуються в фокусі відбивача. Конвертер, для стислості званий LNB (а також LNC або LNBC - «малошумящий блоковий перетворювач»), підсилює сигнал на 55-60 дБ і зміщує його на проміжну частоту 0,95-2,15 ГГц, тому що при проходженні по кабелю ослаблення тим менше, ніж нижче частота. У специфікаціях часто згадуються числа начебто 9,75 і 10,6 ГГц - це частота коливального контуру гетеродина, на величину якої зсувається сигнал з піддіапазонів 10,7-11,7 і 11,7-12,75 ГГц відповідно. Випускається кілька типів перетворювачів: аналогові, подвійні і т.п .; швидше за все вам потрібно універсальний цифровий з одним виходом (10-20 дол.) - запитайте у вашого провайдера. Універсальні перетворювачі можуть приймати сигнал різної поляризації, змінюючи режим по команді від комп'ютера. Сигнальний протокол DiSEqC дозволяє перемикатися між декількома перетворювачами, а у версії 2.0 і вище - також управляти ротором антени (якщо ви не пошкодували на нього 50-70 дол.) Для наведення на інші супутники.
Ще одна важлива особливість при виборі пари антена-перетворювач полягає в тому, що для ефективної роботи на опромінювач перетворювача повинен відображатися сигнал з усією поверхні антени. Якщо опромінювач охоплює меншу площу, відбувається ослаблення сигналу, якщо бо / Більшу - разом з корисним сигналом уловлюються сторонні шуми позаду антени. Тому кожен опромінювач розрахований на свій формфактор: ті, що в моноблочних універсальних перетворювачів, спроектовані для офсетних дзеркал (параболічної форми зі зміщеним фокусом), у яких співвідношення фокусної відстані і горизонтального розміру дорівнює 0,5 або 0,575. Серед тарілок діаметром 180 см і більше зустрічаються прямофокусниє (сферичної форми) з формфактором 0,4 - їм потрібні інші облучатели. Зміщення фокусу особливо важливо для антен невеликих розмірів, оскільки дозволяє прибрати опромінювач зі шляху основного променя діаграми спрямованості; зі збільшенням габаритів тарілки вплив «тіні» від опромінювача скорочується.
Кінцевою точкою маршруту прийнятого і перетвореного сигналу є комп'ютерний адаптер, званий ресивером або сатмодемом (від англ. Satellite - супутник). Це може бути і звичайна плата розширення PCI, і зовнішній приймач з підключенням через USB, і навіть спеціалізований маршрутизатор. Часто в такі пристрої вбудовується декодер MPEG-2 для апаратної підтримки цифрового телебачення. Власникам сучасних комп'ютерів необов'язково переплачувати за цей акселератор, а можна задовольнятися вибором пристроїв в межах 80-130 дол., Якщо тільки ви не збираєтеся дивитися HDTV-канали. На чому економити не варто, так це на коаксіальному кабелі, намагаючись прилаштувати для прийому високочастотних сигналів дешеву «локшину». Також не треба поспішати: будь-які маніпуляції з обладнанням, включаючи підключення кабелю, слід проводити тільки при повністю знеструмленому комп'ютері. Щоб не обтяжувати своїх клієнтів всіма перерахованими технічними подробицями, провайдери зазвичай пропонують готові комплекти апаратури і монтаж «під ключ». Навіть якщо це і дорожче, ніж можна зібрати самостійно, іноді краще трохи переплатити за спеціально підібраний і встановлений комплект, ніж купити не те і підключити задом наперед. Головне, щоб пропоноване обладнання було досить універсальним і дозволяло при необхідності перейти до іншого провайдера.
Тепер ненадовго перенесемося на супутник, щоб подивитися, як народжується той сигнал, який ми збираємося приймати. На космічному апараті може бути закріплений десяток антен, кожна з яких спрямована на свою ділянку Землі; до антен підключено по кілька передавачів, і всі працюють на своїй власній частоті. Тому вам необхідно знати не тільки азимутальний координату супутника, а й несе частоту сигналу і його полярність: наприклад, 45,5? с.д., 11 149,25 МГц, вертикальна полярність. Після приблизного наведення антени необхідно виконати більш точне за допомогою індикатора рівня сигналу в програмі настройки.
Також в настройках може знадобитися вказівку символьної швидкості. Популярні приймачі підтримують до 45 млн. Символів в секунду, але зазвичай використовують 10-30 млн., Адже чим менше швидкість, тим менше ширина спектра сигналу, а значить, при тій же потужності передавача в кожному інтервалі частот питома потужність сигналу буде вище. Завдяки чотирьохпозиційної фазової маніпуляції в кожному символі кодується 2 біта, так що якщо символьна швидкість становить, скажімо, 27,5 млн. Символів в секунду, канальна швидкість складе 55 Мбіт / с, але надлишкові коди для захисту від помилок знизять корисну пропускну здатність до 37 , 8 Мбіт / с (в загальному випадку ефективність 46-80%). Цей швидкісний потенціал ділиться між усіма активними користувачами, як у випадку бездротової мережі Wi-Fi, а також між додатковими послугами на зразок телевізійних і радіопрограм. Тому нижній гарантований межа швидкості, як правило, провайдером не обмовляється - тільки верхній: наприклад, до 512 кбіт / с за такою-то тарифу, що на практиці може означати зниження реальної швидкості в години пік в кілька разів. Деякі оператори з помегабайтовой оплатою трафіку можуть застосовувати підвищені тарифи для періодів максимальної завантаженості; інший розповсюдженим засобом є обмеження числа одночасних з'єднань.
Особливе місце в питаннях використання супутникового підключення займає офлайнова доставка файлів, тобто без участі наземного зворотного каналу. У звичайних інтернет-мережах це неможливо, тому що передача за допомогою протоколів TCP / IP вимагає, щоб клієнт повідомляв сервер про успішне прийомі чергової порції даних (більш того, без оптимізації системних налаштувань TCP часто не вдається досягти максимальної швидкості обміну інформацією). Якби ви намірилися переписати чергове оновлення вашої улюбленої гри на пару сотень мегабайт, вам довелося б весь цей час залишатися на телефонній лінії і оплачувати модемне з'єднання, хоча ніякої корисної інформації, здавалося б, ви не передаєте. Космічний зв'язок дозволяє приймати дані в пасивному режимі, усуваючи помилки передачі за рахунок надлишкового кодування: при високому рівні сигналу ймовірність виникнення помилки може досягати 10-11, тобто один біт на сто гігабайт. Процедура офлайновой завантаження виглядає приблизно так: перебуваючи в онлайні, ви «згодовуєте» посилання на потрібний файл спеціального серверу (є не у кожного провайдера), той копіює його, ставить в чергу і повідомляє вам точний час трансляції замовлення, ви йдете в офлайн, залишаючи комп'ютер включеним, і в потрібний час автоматично почнеться прийом. Швидкість буде вище, ніж при звичайному серфінгу (наприклад, 2 Мбіт / с), і цілком виявиться вашої - якраз для цього і потрібна чергу замовлень. Кому-то подібна система здасться незручною, але провайдер може стимулювати її використання шляхом введення додаткової ліміту трафіку на додаток до общецелевого ліміту.
Шірокомовне природа радіозв'язку має наслідком, что всі прійняті через супутник дані Доступні будь-якому власнікові Тарілки, даже если ВІН за кілька тисяч кілометрів від вас: обладнання кожного користувача отрімує Повністю весь потік Даних, а потім просто відфільтровує, что прізначається для вашого комп'ютера, но фільтрацію можна вімкнуті. Відвідування електронних магазинів зазвичай надійно захищається, а вся решта трафік передається у відкритому вигляді, що в деяких випадках може привести до перехоплення вашої пошти, ICQ або пароля для доступу до сайту. Тому має сенс працювати не через проксі-сервер, а через тунель VPN. Однак чим більше стійке шифрування використовується, тим нижче корисне навантаження, і якщо не хочете втрачати третину пропускної здатності, звичайне читання сайтів і копіювання файлів краще вести через проксі-сервер. Нічого страшного в публічній доступності подібного трафіку немає. Навіть навпаки: замість того щоб забивати загальний канал завантаженням однієї і тієї ж новомодної пісеньки кожним користувачем окремо, цілком логічно копіювати те, що завантажують собі інші (особливо якщо не порушуються авторські права). Причому копіюванням можна займатися, не будучи клієнтом того чи іншого провайдера, - досить налаштуватися на супутник і запустити програму автоматичного перехоплення, що дозволяє зберігати на своєму диску файли потрібних типів, наприклад MP3 або zip. Порівняльний огляд двох таких програм, SkyNet і ProgDVB, ви можете прочитати у згаданій вище статті Олександра Кузьменкова.
Якщо тільки провайдер не новачок у своїй справі, особливих проблем з отриманням послуги доступу в Інтернет у вас не виникне, але поцікавтеся, що ви отримуєте за свої гроші крім цього? Наприклад, безкоштовні телеканали, доступ до бібліотеки фільмів і музики, режим офлайнового копіювання і окремий ліміт трафіку для нього, офлайнових сповіщення про нові повідомлення в поштовій скриньці.
DVB-RCS
Двосторонній доступ через супутник є єдиним варіантом при відсутності наземних комунікацій або незадовільному їх стані - в тайзі, в гірській місцевості, на буровій платформі в морі, як пересувного пункту зв'язку, а також при підвищеній ймовірності розкрадання прокладеного кабелю. Для інших сфер споживання він вважається малопридатним в силу високих тарифів і низьких швидкостей. Можливо, ця теза колись і був абсолютною правдою, але зараз потроху втрачає актуальність. Порівняємо: односторонній доступ, якщо не брати до уваги витрат на зворотний канал, по вартості аналогічний домашньому підключенню через ADSL - наприклад, 25 дол. За достатній для більшості обсяг трафіку (0,5-1 Гбайт) на швидкості до 512 кбіт / с. Для двостороннього доступу можна провести аналогію з тарифами на той же ADSL для організацій: при швидкості 2 Мбіт / с на завантаження і 512 кбіт / с на відправлення абонентська плата складе, скажімо, від 70 дол. За 500 Мбайт включеного трафіку до 300 дол. За 4 Гбайт. Звичайно, це дорожче, ніж ADSL, але все-таки не настільки, щоб ігнорувати даний спосіб виходу в Мережу.
Так що не щомісячні витрати є гальмом в поширенні DVB-RCS. Проблема полягає у відносно високу вартість обладнання та його установки, а також в обов'язковому ліцензування передавальних пристроїв. Розглянемо типовий пакет одноразових витрат.
- Устаткування (термінал, кабелі) з кріпленнями для установки на стіну будівлі - від 3000 дол. За тарілку 120 см.
- Установка - від 1000 до 5000 дол. В залежності від розміру антени.
- Отримання всіх необхідних дозволів (легалізація) - від 2000 до 5000 дол. В залежності від потужності передавача. Частотне присвоєння може зайняти кілька місяців і справді для чітко визначеного місця установки антени і конкретного стовбура космічного апарату (якщо щось трапиться з супутником, потрібно переоформлення). Установка передавача поблизу аеропортів і інших подібних об'єктів вимагає додаткових витрат.
Якщо ці умови не повалили вас в зневіру, продовжуйте читати далі.
Зараз серед антен переважають системи VSAT - Very Small Aperture Terminal, «антена з дуже малим розкривом». Тут під «дуже малим» розуміється розмір дзеркал з діаметром 120-300 см, що дійсно трохи в порівнянні з 10- або навіть 70-метровими гігантами. (Існують також тарілки Ultra Small Aperture Terminal (USAT) з діаметром 50-75 см, але в списках рекомендованих провайдерами обладнання вони не зустрілися.) Чим більше розмір відбивача, тим важливіше коефіцієнт використання поверхні: практично він не може перевищувати 0,75, тому , наприклад, у 240-см дзеркала буде вхолосту витрачатися більше 1 м? площади.
Функцію, зворотний тієї, що здійснюється прийомним підсилювачем-перетворювачем LNB, при передачі виконує BUC - Block Up-Converter; деяким його моделям потрібне зовнішнє генератор еталонної частоти 10 МГц. Сатмодем для двостороннього зв'язку іноді називається астромодемом і може бути виконаний як у вигляді єдиного пристрою, так і з поділом приймача і передавача. Приймач тут точно такий же, як для однобічного зв'язку, і має ті ж швидкісними характеристиками. Пропускна здатність зворотного каналу може варіюватися від 9,6 до 3850 кбіт / с і зазвичай в рази нижче швидкості завантаження. Обидва значення в більшості тарифних планів мають тільки верхній поріг; якщо необхідний гарантований мінімум, це обійдеться значно дорожче.
* * *
Отже, супутникове підключення характеризується досить значною вартістю організації каналу і підвищеними тарифами, але дозволяє отримувати доступ до Мережі практично з будь-якого куточка планети. Незважаючи на велику номінальну швидкість передачі, реальна швидкість роботи з Інтернетом у кожного абонента значно нижче і зазвичай залежить від числа інших абонентів, активних в поточний момент часу. Та й затримка сигналу така, що даний вид підключення погано підходить для організації мережевих ігор або конференц-зв'язку. Якщо не брати до уваги тарифних планів з резервуванням мінімальної смуги пропускання, супутниковий Інтернет орієнтований на короткочасне навантаження, таку як веб-серфінг і читання пошти, а тривале копіювання файлів може привести до спрацьовування автоматичного обмежувача швидкості.
Про автора
Антон Самсонов - співробітник тестового центру журналу «Світ ПК», e-mail: [email protected] .
Якщо тільки провайдер не новачок у своїй справі, особливих проблем з отриманням послуги доступу в Інтернет у вас не виникне, але поцікавтеся, що ви отримуєте за свої гроші крім цього?
Чим більше розмір відбивача, тим важливіше коефіцієнт використання поверхні: практично він не може перевищувати 0,75, тому , наприклад, у 240-см дзеркала буде вхолосту витрачатися більше 1 м?
