1.1. Технология PES HUB (ISBN)

Технология ISBN была разработана американской фирмой Hughes Network Systems (HNS). Эта технология позволяет организовывать сети спутниковой связи со звездообразной архитектурой и предусматривает наличие центральной наземной станции, именуемой в дальнейшем HUB (оснащенной относительно большой антенной, например, диаметром 3,7-9 м), через которую осуществляется дуплексная связь между большим количеством периферийных наземных станций, оснащенных небольшими антеннами, диаметром 1,2—2,4 м. Система работает в диапазоне частот 12-14 ГГц. Все соединения между удаленными станциями (PES) осуществляются через центральную станцию. Трафик в направлении от HUB к станциям PES идет по единому исходящему каналу, а в направлении от станций PES к HUB-по входящим каналам.
Система ISBN использует комбинацию методов модуляции и доступа:
временное разделение каналов (TDM);
многостанционный доступ с временным разделением (TDMA):
многостанционный доступ с частотным разделением (FDMA):
Один постоянный исходящий канал, сформированный по методу TDM (временное мультиплексирование) имеющий скорость 512 кбит/с, передается центральной станцией, а входящие каналы, ассоциируемые с этой исходящей несущей, — среднескоростными каналами по методу ТОМА (множественный доступ с временным разделением) со скоростью 128, с 1998 года - 256 кбит/с. Каждый входящий канал разделен (не жестко, в зависимости от потребностей) во времени между несколькими абонентскими станциями PES (от одной до нескольких десятков). Когда множество (сотни- тысячи) PES должны работать в единой сети, несколько (до 31) входящих каналов объединяются в единую группу и абонентские станции выбирают для передачи тот входящий канал, который наименее загружен. С учетом того, что каждый входящий канал, а также исходящий канал излучаются в различных неперекрывающихся полосах частот, можно сказать, что вся система в целом реализуются на основе FDM (частотного разделения каналов). Исходящие сообщения принимаются центральной станцией по принципу «первым пришел - первым обслужен», т. е. в порядке поступления. Каждая удаленная станция PES прослушивает весь график, передаваемый по исходящей линии, но декодирует только тот график, который адресован через один из ее портов на наземные интерфейсы пользователей.
Система ISBN поддерживает практически все основные транспортные протоколы (SDLC, X.25, TCP/IP). Также система ISBN поддерживает технологию LANAdvantage, которая предоставляет эффективные коммутационные возможности для соединения между локальными сетями (LAN) через сеть спутниковой связи. Локальные сети в среде глобальной сети (WAN) традиционно поддерживаются шлюзами и маршрутизаторами, преобразующими протоколы LAN в протоколы WAN. LANAdvantage исключает необходимость использования шлюза или маршрутизатора, позволяя пользователям LAN непосредственно подкпючаться к PES ISBN. Эта функция обеспечивает оптимальную производительность, высокую пропускную способность и непосредственный доступ к значительной полосе. Реальная пропускная способность по данным достигает 480 Кбит/с для данных исходящего канала, 110 Кбит/с для данных входящего канала пропускной способностью 128 Кбит/с и 210 Кбит/с для входящего канала пропускной способностью 256 Кбит/с.
С помощью Интегральной Сети Деловой Спутниковой Связи (ISBN) могут быть организованы сети передачи данных, телефонные сети (поддерживающие факсимильную связь) и каналы для видеоконференций.

1.2. Технология IP-Advantage

Технология IP-Advantage относится к семейству программных и аппаратных разработок DirecPC Enterprise edition. Она, так же как и технология ISBN является разработкой американской фирмы HNS. Будучи разработанной в 1996 году, она заняла первое место в мире по технологичности, а также была признана лучшим продуктом 1997 года согласно ноябрьского опроса журнала Popular Science.
Технология IP-Advantage первоначально была разработана для доставки Internet трафика конечным пользователям. Отправляя небольшие пакеты запросов в технологии DirecPC удаленный пользователь может получать высокоскоростные потоки любой информации, включая видео (например MPEG-1, MPEG-2), аудио и высокоскоростные цифровые потоки данных через спутниковые каналы.
На сегодняшний день существует три разновидности DirecPC Enterprise Edition технологии:
Basic - базовый - только на прием;
Enhansed - улучшенный - двунаправленная система с запросами отправляемыми по наземной линии;
IP-Advantage- двунаправленный метод с запросами на передачу информации оправляемыми через VSAT
терминалы.
В первых двух случаях, в определенном регионе строится большая центральная станция DirectPC, имеющая высокоскоростные каналы доступа к всемирной сети Internet и оснащенная высокоскоростным спутниковым каналом передачи информации. С этой станции производится рассылка информации удаленным терминальным станциям. Скорости передачи достигают 400 кБит/с на каждого пользователя.
IP-Advantage, это разновидность DirectPC технологии, которая по существу, является надстройкой над ISBN системой и предназначена для доставки высокоскоростного IP-трафика, как удаленным конечным пользователям, так и к корпоративным сетям со скоростями значительно выше, чем скорости, которые могут обеспечить ISDN каналы и наземные выделенные линии связи.
Однако, в отличие от первых двух методов, IP-Advantage работает не только с Internet, его также используют для доставки IP графика в больших корпоративных сетях. Здесь, как и в первых двух методах, информация с центральной станции передается через высокоскоростной канал называемый IP-Advantage Outroute. Его пропускная способность варьируется от 2 до 24 Мбит/с. Информационная скорость передача информации достигает 1500кБит/сна каждую удаленную спутниковую станцию.
АО "УкрСат" обеспечивает построение сетей по любому из трех вариантов, а также по комбинированному варианту.
Эта технология, так же как и в ISBN имеет звездообразную архитектуру, запросы на передачу информации для удаленных станций IP-Advantage отправляются через канал входящих потоков на центральную станцию HUB. Используемые методы доступа и модуляции -такие же. как и в ISBN системе.

1.3. Оборудование станций спутниковой связи

Абонентская станция спутниковой связи PES (Personal Earth Station - персональная наземная станция) содержит три основных компонента:

антенную систему;
- RFT (radio frequency transceiver) - приемопередатчик, совмещенный с облучателем антенны;
- DIU (digital interface unit) - блок цифрового интерфейса, представляющий собой единое шасси, содержащее спутниковый модем, синтезатор, контроллер связи и переменное количество плат портов.

Приемопередатчик и блок цифрового интерфейса соединяются одним коаксиальным кабелем IFL (InterFasility Link).
Простая в установке параболическая рефлекторная антенна может иметь три варианта (по размеру): 1,2;
1,8: 2,4 м. Размер антенны при инсталляции должен быть выбран исходя из параметров спутникового оборудования (G/T = GAIN/NoiseT = уровень сигнала/шум*температура: EIRP = effective isotropic radiated power = эффективная изотропическая мощность излучения: а также от метеорологических условий в месте установки PES. Антенны диаметром 1.2; 1,8; 2,4- круглой формы, осенесимметричные.
Выбор диаметра рефлектора связан с распределением уровня излучения антенны западного луча спутника «lntelsat-604» на территории Украины. Наиболее благоприятны с этой точки зрения южные и юго-восточные районы. Там могут использоваться небольшие антенны диам. 1,2 м. В центральной и северной части Украины рекомендуются антенны диам. 1,8 м.
Антенны построены по осенесимметричной схеме (с вынесенным смещенным облучателем). Рефлектор такой антенны представляет собой фрагмент поверхности параболы, не содержащей вершины. При этом облучатель (конический рупор) и приемопередатчик не лежат в пучке лучей, падающих на поверхность рефлектора, не затеняется апертура антенны. Такая форма рефлектора не способствует накоплению снега.
Антенна может быть установлена на вертикальной трубе, которая монтируется в основание или крепится в специальной шестиугольной опоре. Азимут и угол наклона регулируются специальным устройством в пределах 360° (по азимуту) и от 5° до 45° по углу наклона. Антенный рефлектор крепится непосредственно к этому устройству. Опора, на которой размещается электронный блок приемопередатчика, крепится к устройству поворота вo избежание искривления рефлектора при сильном ветре.
В комплект периферийного оборудования станции PES входит спутниковая параболическая антенна диаметром 1,8 или 2,4 метра в зависимости от мощности информационного сигнала приходящего со спутника, приемо-передающего модуля мощностью 2 Вт, устанавливаемого на антенне, и самой спутниковой станции PES-8000.
Внутренний блок станции PES-8000 представляет из себя прямоугольный блок 250х500х650 мм весом 17 кг. Он легко устанавливается на столе и не требует специфического обслуживания. Блок запитывается от стандартного источника питания 220 В, 50 Гц через источник бесперебойного питания.
Внутренний блок PES-8000 состоит из блока питания, платы промежуточной частоты и интерфейсной платы, к которой подключается локальная вычислительная сеть.
Существует несколько типов интерфейсных плат:

- СРС (Compact Port Card) -поддерживает до 4 последовательных портов данных:
- MPC(Multiport Card) -многопортовая карта поддерживает до 8 последовательных портов данных;
- VDPC (Voice Data Port Card) - интегральная плата речи и данных, которая поддерживает передачу    речи со скоростями 5,6 Кбит/с. 16 Кбит/с или 64 Кбит/с и четыре последовательных порта данных:
- ТРС (Turbo Port Card) - плата скоростных портов, которая поддерживает до 4 последовательных    портов данных и порт локальной сети (ETHERNET или Token Ring).

Функционирование любой платы осуществляется под управлением собственного микропроцессора, который исполняет программу, хранящуюся в энергонезависимом ОЗУ. Новая программа может быть динамически загружена с Центральной станции через спутник, что обеспечивает гибкость и простоту конфигурирования и модификации параметров портов и протоколов связи. Небольшая программа в ПЗУ обеспечивает этот процесс.
В PES-8000 может быть установлено до 4 интерфейсных плат. Платы портов устанавливаются в блок цифрового интерфейса в любом сочетании. Каждая плата обеспечивает соединение с устройствами пользователя и выполняет функции управления/контроля состояния. Плата портов принимает со спутникового исходящего канала называемого Outroute пакеты для своих портов, а также пакеты управления (для портов, для группы портов, глобальные). Кроме того, принимаются пакеты Outroute - сигнализации (содержащие переменные состояния сети, нужные для обеспечения общего управления). В направлении исходящего канала, называемого Inroute, плата портов воспринимает пользовательские данные, обрабатывает их и направляет на соответствующий порт в Центральной станции, генерирует управляющие запросы и команды, которые направляет на Центральную станцию.

1.4. Оборудование технологии IP-Advantage

Оборудование, используемое в IP-Advantage можно условно разделить на три группы:

1. Оборудование удаленной станции, устанавливаемое вне помещения - сюда относятся непосредственно антенна и приемопередающий модуль которые выполняют все приемо-передающие функции;
2. Оборудование удаленной станции, устанавливаемое внутри помещения - сюда относится спутниковая станция PES и устройство DirectPC Enterprise Relay. Они соединены между собой коаксиальным кабелем. Сигнал IP-Advantage outroute, попадая на PES через низкочастотный L-band выход, приходит на PCI карточку устройства DirectPC Enterprise Relay. Также PES и Relay соединены no Ethernet и к этому сегменту подключают мосты, маршрутизаторы и (или) оконечное оборудование заказчика;
3. Оборудование, устанавливаемое на центральной станции NOC (Network Operation Center) - сюда относится PES Hub, IP-Gateways и спутниковые модемы. Все эти устройства (за исключением спутниковых модемов) соединяются по сегменту Ethernet. Передача данных и обмен служебной информацией в этой сети осуществляется через 100 Мбит/с шину.

Как видно из схемы, сохранена звездообразная архитектура сети, но, в отличие от обычной ISBN системы, которая за 10 лет работы зарекомендовала себя с лучшей стороны, в новой технологии IP-Advantage кроме одной емкости Outroute несущего потоки информации от центральной станции к удаленным PES и многочисленных Inroutes, работающих в обратном направлении, используется еще один высокоскоростной исходящий канал называемый IP-Advantage Outroute.

1. DirectPC Windows NT Enterprise Relay- состоит из обычного PC компьютера со специальной HNS карточкой-адаптером и инсталлированной операционной системой Windows NT;
2. DirectPC Standalone Enterprise Relay (SAR) - полностью удаленный процессорный блок (платформа) производства HNS.

Windows NT DirectPC Enterprise Relay - это обычный PC компьютер с операционной системой Windows NT 4.0, или выше. в который инсталлирован HNS PCI адаптер имеющий сетевую карточку и загруженное специальное программное обеспечение. В более новых версиях программного обеспечения, такой компьютер может совмещать функции и Windows NT DirectPC Enterprise Relay, и хоста заказчика. Минимальные требования к Windows NT DirectPC Enterprise Relay компьютеру: 133МГц процессор, 16 Мбайт ОЗУ. Минимальные требования к компьютеру, совмещающему обе вышеуказанные функции, зависят от требований предъявляемых к хосту заказчика, но не ниже чем к одному Windows NT DirectPC Enterprise Relay.
Блок SAR - это изделие производства HNS, разработанный специально под эту технологию. Физически представляет собой компьютер, с инсталлированной специально разработанной DirectPC Enterprise Adapter карточкой, сетевой карточкой и MPEG карточкой при необходимости. SAR не имеет монитора, клавиатуры или мышки. Для настройки SAR в момент инсталляции используется внешний компьютер.
DirectPC Enterprise Relay управляются по сети используя SNMP протокол, на всех участках спутниковой линии, исключая необходимость присутствия специалиста на конечной стороне PES.

2. Организация доступа в Internet с помощью спутниковой технологии IP-Advantage

Вариант № 1:
Сигналы запроса и ответный сигнал передаются через PES-станцию