DVB-S является в настоящее время одним из самых популярных методов спутникового доступа в Интернет. Как и у каждого канала, у DVB-S есть свои достоинства и недостатки, обусловленные непосредственно физической формой и законами, которым она подчиняется. К самым значительным достоинствам можно отнести:

- Всеобщее покрытие - эта технология при использовании соответствующих созвездий размещения спутников на орбитах (розеткой, полярные) в состоянии обеспечить практически всеобщее покрытие, включая зоны в больших географических широтах (полюса Земли). К сожалению, в настоящий момент для коммерческого использования применяется геостационарная орбита, которая обеспечивает доступ в зонах умеренных географических широт (Европа и т.д.).

- Эластичность - очевидно, что технология основана на беспроводной радиопередаче, вследствие чего клиент свободен от любых кабелей, соединяющих его с оператором. В результате это позволяет использовать переносные (работающие не в движении, но с возможностью переноса) и мобильные (с возможностью работы в движении) терминалы доступа, что гарантирует эластичность путём адаптации системы к потребностям клиентов.

Существует нескольких проблем, связанных с доступом этого вида. Оператор, прежде всего, должен гарантировать постоянный доступ к своей сети (постоянный доступ к услугам и непрерывность предоставления данной услуги). Он также обязан гарантировать соответствующее качество оказываемых услуг (QoS) и постоянный контроль этого параметра. Невыполнение этих условий может привести к тому, что сегодняшний клиент с высокими требованиями (напр. банк) вынужден будет воспользоваться услугами другого оператора. Следующая проблема - максимальная мощность, излучаемая приёмно-передаточной системой (EIRP), которая строго назначается организациями, контролирующими область телекоммуникации на территории данного государства. Остальные достаточно важные аспекты - это необходимая вместимость системы и обеспечение необходимой ширины полос в соответствующих диапазонах частоты.

Чрезвычайно важной особенностью телеинформационной системы является небольшое опоздание при передаче данных. Как уже упоминалось ранее, сама структура канала (а точнее расстояние спутника от Земли) приводит к некоторым ограничениям, связанным со скоростью распространения электромагнитной волны в свободном пространстве. На рисунке ниже представлены возможные орбиты, на которых могут находиться спутники. Логично, что самое малое опоздание при передаче данных будет иметь место для единиц, размещённых к Земле ближе всего. Теоретическое время опоздания при передаче данных для отдельных орбит составляет:

- LEO (Low Earth Orbit) - от 2 до 50мс
- МЕА (Носитель Earth Orbit) - от 30 до 70мс
- GSO (GeoStationary Orbit) - около 120мс
- HEO (High)

Спутниковые системы доступа работают обычно на двух полосах частот: Ku (10-18ГГц) и Ka (18-31ГГц). Полоса Ka разделена на две подполосы: предназначенная для связи "вниз" (спутник - терминал) - 19.7-21.2 ГГц и для связи "вверх" (терминал-спутник) - 29.5-31 ГГц. В планах также использование т.н. полосы V (40-75ГГц) для связи через спутник. Множественный доступ к системе осуществлён по технологии MF-TDMA (Multi Freqency Time Division Multiple Access), заключающейся в выделении конкретных временных щелей для пользователя в данной (одной из многих) полосе частоты (3 параметра передачи данных - время, частота и уровень сигнала).

ПЛАТФОРМЫ ДОСТУПА В СПУТНИКОВОМ КАНАЛЕ

Вначале в намерения проектировщиков системы входило применение популярного в существующих сетях протокола TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol). Протокол известен, прежде всего, проверенной функциональностью, в основном в кабельных средствах массовой информации (ETHERNET, xDSL, оптико-волоконный кабель). Однако сама архитектура и принципы этого протокола препятствуют его применению в спутниковой связи. К ограничениям протокола TCP/IP можно отнести:

- проблему времени жизни датаграммы TTL - ограничивает скорость передачи данных до 357.8 Мб/с
- проблему размера окна передачи данных TCP - ограничивает скорость передачи данных до 1Мб/с (!!!)
- алгоритм свободного запуска SSA - очень низкая эффективность использования канала передачи данных

Именно поэтому платформой, повсеместно используемой для передачи данных в спутниковом канале, является DVB-S. Основную единицу передачи данных представляет собой пакет объёмом 188 байтов. Поток данных производительностью 38Мб/с может содержать 4-8 программ цифрового телевидения, 150 цифровых радио программ, 550 соединений ISDN, а также различные комбинации этих сигналов. Исходным кодированием по умолчанию в обсуждаемой системе является MPEG- 2. Передача данных идёт с относительно большой скоростью и эффективной защитой двумя методами:

- Как конвейер данных (Data Pipe) - прямая транспортировка end-to-end
- как транспортировка потока данных (Data Streaming) - передача асинхронных, синхронных или синхронизированных потоков данных.

Интересным решением стало применение многопротокольной инкапсуляции (Multiprotocol Encapsulation), благодаря чему в протоколе DVB-S возможно помещение (теоретически) стандарта TCP/IP. Кроме того, использован метод т.н. карусели данных (Data Carousel), дающий возможность периодической передачи определённого набора данных.

ОБРАТНЫЙ КАНАЛ

Обратный канал (движение данных от клиента к серверу - "вверх") ведется двумя методами. Первый из них заключается в использовании существующей наземной телеинформационной инфраструктуры (xDSL, ISDN, телефония GSM в т.ч. EDGE и UMTS). Этот метод достаточно дешев, поскольку функция спутника ограничивается только до рассеивающей трансмиссии данных в направлении клиентских терминалов. Процесс передачи данных заключается в инициировании соединения через наземную абонентскую линию из центра управления движением спутников, которое потом соответственно высылает к отправителю данные, оснащённые подробным идентификатором, от которого получено требование. Ситуация представлена на рисунке ниже.

Второй способ создания обратного канала - это двунаправленная связь через спутник. Возможна конфигурация, при которой один спутник обслуживает движение в одну сторону, а другой - в противоположную, либо один спутник отвечает за передачу данных в обоих направлениях. В то время как клиентский терминал должен быть оснащён приёмно-передаточным оборудованием (в случае создания наземного обратного канала достаточно только приёмного оборудования), которое кроме всего прочего должно соответствовать нормам организации, контролирующей область телекоммуникации (допустимые уровни излучаемой мощности EIRP) установленным в данном государстве. Рисунок ниже представляет обсуждаемую ситуацию.