В сети VSAT, как и в любой другой сети связи, оператору необходимо контролировать распределение ресурсов сети между пользователями и следить, чтобы их не монополизировала маленькая группа. Это одно из основных требований QoS.

В более общем смысле цель системы QoS– обеспечить эффективное управление и оптимизацию IP-трафика, а также поддержку в установлении приоритетов на уровне потока. Например, быстрый просмотр (браузинг) получит более высокий приоритет, чем фоновые приложения, например, загрузка протокола передачи данных (FTP) и отправка электронных сообщений, или другой пример – компьютер 1 получит более высокий приоритет, чем компьютер 2, когда они будут оба использовать один и тот же терминал.

Механизм обеспечения QoS построен на основе набора классификационных правил и методов, которые должны предприниматься устройством обеспечения QoS.

Установление приоритетов

Установление приоритетов может классифицироваться по двум уровням:

·    По узлам сети (для каждого VSAT). Каждый установленный терминал с очень малой апертурой (VSAT) принадлежит к одному из четырех уровней (или пакетов) обслуживания: бронзовый, серебряный, золотой или платиновый

·   По трафику (для каждого типа приложения). Трафик обозначается тремя уровнями приоритетности потока: низкий, средний и высокий

При использовании классификации и когда ресурсы входящей полосы пропускания используются не полностью, сеть может не ограничивать трафик или осуществлять ограничение трафика, даже если ресурсы входящей полосы пропускания используются не полностью.

Гарантия и ограничение полосы пропускания

При установлении приоритетов Вы должны как гарантировать, так и ограничивать пропускную способность следующим образом:

·    Гарантированная скорость передачи данных (Committed Information Rate (CIR))

o Каждый VSAT может быть сконфигурирован с CIR равным нулю или более

o Полоса пропускания CIR не резервируется (не теряется) до тех пор, пока VSAT этого не потребует

·    Максимальная скорость передачи информации (Maximum Information Rate (MIR))

o VSAT может быть сконфигурирован для включения ограничений максимальной скорости передачи информации (MIR)

o VSAT потребует полосу пропускания только на основе ограничения максимальной скорости передачи информации (MIR) и не будет превышать ограничение полосы пропускания

Требования приложений

Установление приоритетов по трафику – это другой уровень использования QoS.

Установление приоритетов по трафику требует понимания сложных требований различных приложений. Сюда входит разбиение по категориям, группировка приложений с подобными характеристиками, учет требований по передаче сигналов, их режим потока (гибкие - если они могут динамично использовать свою кодировку для соответствия условиям, в противном случае – они негибкие) и распределение надлежащего QoS на основе этих критериев.

Система SkyEdge поддерживает различные топологии сети (звезда(star), мульти-звезда(multi-star), полносвязная(mesh)).

Топология «Star» – основная и наиболее часто используемая топология. В топологии «Star» все передачи с удаленных терминалов коммутируются на ЦУС (схема 1.)

Топология мульти-зведа (Multi-Star)

Система SkyEdge также поддерживает топологию «multi-star», где специально выделенные терминалы (SkyEdge Gateway) служат точкой доступа к наземным сетям, или в дополнение к ЦУС, или вместо неё. Данная топология в основном используется в телефонных сетях для обеспечения дифференциации телефонных соединений, сокращая расходы оператора (схема 2).

Каждый терминал SkyEdge Gateway укомплектован картой расширения MESH (также известной как remote burst receiver—with turbo coding (RBRt)), которая предоставляет возможность, напрямую принимать передачи канала Inbound от удаленных терминалов.

Если удаленный терминал SkyEdge Pro, также укомплектован картой расширения MESH, то оба терминала могут взаимодействовать напрямую, минуя ЦУС (т.е. один скачок через спутник).

Полносвязная топологи (Mesh) и передача данных

Система SkyEdge поддерживает полносвязную (full mesh) топологию, где терминалы SkyEdge Pro или SkyEdge Gateway , укомплектованные картой MESH, могут взаимодействовать друг с другом напрямую, минуя ЦУС (т.е., один скачок через спутник).

Этот режим используется в телефонных сетях и сетях передачи данных, где требуется прямое соединение с небольшой задержкой или экономия спутникового сегмента (схема 2).

Хотя плата MESH позволяет удаленному терминалу принимать информацию от другого терминала напрямую по каналу Inbound, эти терминалы все еще нуждаются в канале Outbound для получения синхронизации, выделение ресурсов и т.д. (т.е. контрольные сообщения).

Гибридные сети

Система SkyEdge может поддерживать все три топологии одновременно на одной и той же сети - «star», «multi-star» и «full mesh».

Организация потоков Е1

Пример

На одной сети, некоторые терминалы могут работать в топологии «Star» (терминалы SkyEdge IP взаимодействуют с единственным ISP через ЦУС), в то время как другие терминалы работают в топологии «multi-star» SkyEdge Call и SkyEdge Pro используя несколько SkyEdge Gateway для доступа в ТфОП с различными префиксами), а другие могут работать в режиме «full mesh» SkyEdge Pro с полносовязной телефонией).

Система SkyEdge поддерживает одновременно до 8-ми каналов Outbound. Для каждого из каналов Outbound может быть применена любая из вышеупомянутых топологий. Применение нескольких каналов Outbound позволяет осуществить:

·    Более обширное географическое покрытие;

·    Поддержку различных диапазонов (C, Ku).

Все эти преимущества доступны на основе инфраструктуры единственного ЦУС, с единственным NMS для контроля и конфигурации.

SkyEdge™ - это огромный шаг вперед в VSAT-индустрии, универсальная платформа, поддерживающая интерактивный обмен данными, широкополосные IP-услуги, а также корпоративные и общепользовательские услуги по видеосвязи и телефонии. Эта интегрированная система, основанная на последних технологических достижениях, реализованных в семействе продуктов SkyEdge, представляет собой не просто сеть спутникового доступа, но и действенное средство поддержки роста вашего бизнеса. На сегодняшнем рынке SkyEdge фактически не имеет соперников.

·    Улучшенная архитектура;

·    Поддержка топологий: звезда (star), мульти-звезда (multi-star), полносвязная (mesh);

·    Поддержка одновременной работы с несколькими спутниками на одном HUB;

·    Сервисы передачи данных—IP, legacy, mesh IP trunking;

·    Телефонные сервисы — «mesh» передача голоса путем коммутации каналов, «mesh» VoIP;

·    Несколько несущих Outbound стандарта DVB-S—до 66 Мбит/c на одну несущую;

·    Опциональная поддержка малых сетей, с 340 Кбит/c;

·    Несущая Inbound—от 60 Кбит/с до 2 Мбит/с;

·    Различные схемы доступа к спутниковому ресурсу.

Система SkyEdge поддерживает различные топологии сети (звезда(star), мульти-звезда(multi-star), полносвязная(mesh)).

SkyEdge - это:

·    Турбо кодирование и модуляция 8PSK для канала Outbound;

·    Патентованная* технология передачи голоса через DVB;

·    Непрерывный полный QoS;

·    Виртуальные частные сети (MPN – Managed Private Networks);

·    Интегрированный клиент VPN с ускорением трафика;

·    Новые схемы доступа к спутниковому сегменту.

Gilat SkyEdge терминалы поддерживает телефонию, передачу данных и видео через спутниковый канал связи. SkyEdge предлагает эффективный способ предоставления телекоммуникационных услуг для предприятий, операторов связи, государственных организаций. Технические решения, заложенные в двусторонних VSAT-терминалах спутниковой связи системы SkyEdge, обеспечивают универсальность развертывания и конфигурации.

Преимущества SkyEdge:

·    высокая производительность;

·    масштабируемость;

·    поддержка топологии "звезда", mesh, full mesh;

·    встроенное ускорение TCP и HTTP трафика;

·   поддержка QoS;

·    поддержка VoIP, IP multicast, видеоконференцсвязи, Internet.

Режим множественного доступа абонентов выбирается на основе анализа или прогноза характера трафика. Условно эти режимы можно разделить на две основные группы: режимы случайного доступа и режимы закрепленного доступа.

Эта группа представляет собой режимы наиболее приемлемые для трафика коротких сообщений объемом в несколько сотен или тысяч байтов с небольшой скважностью (промежуток времени между передачей сообщений/время передачи сообщения значительно менее 1). Такие сообщения называют транзакциями. Например, характерными транзакциями являются платежные документы. Очевидно, что предоставление таким источникам трафика постоянных закрепленных (выделенных) каналов приведет к неэффективному использованию спутникового ресурса и, соответственно, к низкой коммерческой эффективности решения.

Оптимальным режимом передачи транзакций является режим случайного доступа (RA), который не предполагает организации выделенных обратных каналов для трафика данного вида ни на постоянной основе, ни по требованию на время передачи. Для режима RA в общем пуле обратных каналов («Полосе обратных каналов») отводится определенная их часть, которая доступна для передачи транзакций всех пользователей (или выделенной группы), работающих в сети. При этом каждый VSAT-терминал работает на излучение только при поступлении на ее вход очередной транзакции. Другие VSAT-терминалы этой группы работают аналогичным образом и независимо друг от друга. В результате формируется трафик со случайной частотно-временной последовательностью, что все же приводит к появлению случайных коллизий между отдельными транзакциями разных терминалов.

Наличие коллизий выявляется на ЦУС, которая “сообщает” определенным терминалам о необходимости повторения поврежденных данных. Реализация этого режима основана на методе множественного доступа «Слотированная ALOHA». Эффективность использования частотного ресурса при передаче коротких и редких транзакций примерно равна 30%. Другими словами, для режима RA «Слотированная ALOHA» требуется выделить полосу обратных каналов примерно втрое большую по сравнению с гипотетическим случаем, когда все транзакции передавались бы непрерывно одна за другой в выделенном канале. Любые другие варианты доступа при передаче таких транзакций имеют меньшую эффективность.

Как уже отмечалось, одним из параметров передачи транзакций является их скважность. Если интенсивность потока данных определенных терминалов нарастает, а это постоянно отслеживает ЦУС, и начинает превышать некоторый установленный порог, то ЦУС, в рамках ресурса для режима RA, назначает для таких терминалов частоты выделенных каналов на время, пока интенсивность потока не станет ниже пороговой. В результате процент коллизий существенно снижается, а интегральная эффективность использования спутникового ресурса в режиме RA повышается и может достигать примерно 80%. Указанный алгоритм, который обеспечивает автоматическую адаптацию сети к изменениям параметров трафика, называется CRA и относится к первой группе режимов множественного доступа.

Режимы закрепленного множественного доступа.

В общем пуле обратных каналов назначаются специальные каналы предназначенные для тех терминалов, которые, помимо других видов трафика осуществляют передачу данных по протоколу FTP, или ему подобному по свойствам. В этом случае применяется режим временно закрепленного доступа (GA).

По сути GA является комбинацией двух различных режимов доступа: случайный доступ для запросов (RRA) и собственно гарантированный доступ GA. RRA используется только для передачи первоначальных контрольных сообщений от терминала и запросов на выделение ресурса. Собственно режим GA используется, главным образом, для передачи данных в уже выделенной частотной полосе, т.е. в закрепленном канале. В этом режиме коллизии при передаче данных исключены, поскольку одинаковые частотно-временные слоты не могут быть назначены различным терминалам.

В режиме GA распределение ресурса обратных каналов основано на анализе требований (запросов) конкретных терминалов, а сами требования на выделение ресурса определяются в соответствии с политикой очередности каждого терминала на передачу данных. Получив запрос от определенного терминала, ЦУС выделяет запрашиваемый ресурс в виде фиксированного частотно-временного слота с минимально возможным временем начала передачи. Окончание выделения фиксированного ресурса происходит после получения ЦУС сообщения этого конкретного терминала об отсутствии очереди данных в ее передающем буфере.

Таким образом, режим GA фактически реализует для передачи данных в сети с топологией «звезда» предоставление обратных каналов по требованию. При использовании данного режима потери в пропускной способности канала связанны только с передачей служебных сообщений. При больших объемах полезной информации в виде файлов FTP эти потери относительно невелики, поэтому эффективность использования ресурса обратных каналов близка к единице. Аналогичный способ используется при формировании множественного доступа при любой непрерывной или почти непрерывной передаче, т.е. при скважности стремящейся к 1, но при отсутствии жесткого требования к минимизации задержки в реакции системы. В случае необходимости минимизировать задержку, администратором ЦУС может быть заведомо установлен режим закрепленного канала (DA) для терминала (группы терминалов). Основной для этого назначения является необходимость обеспечить режим квазиреального времени передачи. Другим характерным примером является телефонный трафик. Для трафика телефонии резервируется определенное число обратных каналов, обозначаемых VDA. Общий частотный ресурс всех каналов VDA определяется требуемой емкостью сети для передачи телефонного трафика в час наибольшей нагрузки (ЧНН). Доступ терминалов к этим каналам осуществляется автоматически по их требованиям на время телефонного соединения.

На ЦУС постоянно контролируется и анализируется трафик. По результатам этого анализа оптимизируется настройка спутникового процессора ЦУС для реально действующего трафика в сети по критерию минимизации расхода ресурса сети. Адекватная реакция на изменение ситуации в процессе расширения абонентского сегмента сети и обеспечивает минимизацию накладных расходов.

Компании могут теперь легко поддерживать непрерывность бизнеса и осуществлять восстановление в аварийных ситуациях и распространение контента со своих имеющихся маршрутизаторов Cisco через спутниковые сети. Сетевой модуль (NM) Cisco VSAT работает с центральной станцией SkyEdge, обеспечивая через спутники беспрепятственное взаимодействие между маршрутизаторами Cisco.

Превосходным решением для GSM и CDMA2000 является система SkyAbis™, которая на 80% снижает расходы на спутниковый сегмент в сравнении с каналами SCPC (один канал на несущую). Она прозрачным и эффективным образом соединяет соты с сетью, сохраняя при этом высокое качество услуг по передаче голоса иданных. Решение SkyAbis реализуется на базе общего разделяемого хаба как один из сервисов, предоставляемый оператором сети.

VSAT-терминал SkyEdge Armadillo погодоустойчив и идеально подходит для самых суровых внешний условий. Это полнофункциональный VSAT-терминал для систем СКАДА, видеонаблюдения и других приложений, где требуются надежно защищенные внешние устройства, со встроенным обогревателем, вентилятором, компонентами повышенной прочности и специальным водонепроницаемым корпусом.