Спутниковый интернет

Спутниковый Интернет — способ обеспечения доступа к сети Интернет с использованием технологий спутниковой связи (как правило, в стандарте DVB-S или DVB-S2).

Варианты обеспечения доступа

Существует два способа обмена данными через спутник:

• односторонний (one-way), иногда называемый также "асимметричным" - когда для приема данных используется спутниковый канал, а для передачи - доступные наземные каналы;
• двухсторонний (two-way), иногда называемый также "симметричным" - когда и для приема, и для передачи используются спутниковые каналы;

Двухсторонний спутниковый Интернет

Двухсторонний спутниковый 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 разрешения на радиопередающее оборудование (впрочем, последнее провайдер часто берет на себя). Высокая стоимость двустороннего интернета оказывается полностью оправданной за счет в первую очередь намного более надежной связи. В отличие от одностороннего доступа, двусторонний 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.

Ещё 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 же оборудование. Попытка реализовать совместимость оборудования различных производителей (стандарт DVB-RCS) была поддержана очень небольшим количеством компаний, и на сегодня является скорее ещё одной из "частных" технологий, чем общепринятым стандартом.

Оборудование для двухстороннего спутникового Интернета

• Приемопередающая антенна (существенно отличается от "приемных" телевизионных антенн - прежде всего требованиями к точности изготовления, механической прочности и способности выдерживать установку достаточно тяжелого облучателя и высокочастотного блока, поэтому она заметно тяжелее, чем "телевизионные" и сильно дороже). Чаще всего используется Ku-диапазон, для которого требуются антенны диаметром 1.2 - 1.8 метра (размер определяется требованиями не только к приему, но и к передаче). Через несколько лет ожидается появление в России услуг двустороннего спутникового Интернета, использующих перспективный Ka-диапазон, где возможно использование антенн меньшего диаметра.

• Высокочастотное оборудование - передающий блок BUC (block-up converter) и приемный блок LNB (low-noise block). Устанавливается на облучателе антенны. В России мощность используемого передатчика (BUC) ограничивается 2-мя Ваттами, в противном случае процедура получения разрешения резко усложняется и удорожается. Как правило BUC и LNB являются универсальными, т.е. не привязанными к спутниковому терминалу. Однако, некоторые производители, например Hughes, используют свои BUC и LNB, несовместимые с оборудованием других производителей.

• Спутниковый терминал - основное устройство "двустороннего" спутникового доступа. Обеспечивает прием и передачу спутникового сигнала, взаимодействие с центральным узлом оператора спутникового Интернета и передачу трафика в локальную сеть пользователя. Как правило для подключения пользователя используется интерфейс Ethernet 10/100Base-T. К терминалу может быть подключен как один компьютер, так и целая локальная сеть, для которой будет осуществляться доступ к Спутниковому Интернету. Настройки со стороны пользователя при этом минимальны и ничем не отличаются от любого другого подключения по локальной сети.

Односторонний спутниковый Интернет

Односторонний спутниковый Интернет подразумевает наличие у пользовтаеля какого-то существующего способа подключения к Интернету. Как правило это медленный и/или дорогой канал (GPRS/EDGE, ADSL-подключение там, где услуги доступа в Интернет развиты плохо и ограничены по скорости и т.п.). Через этот канал передаются только запросы в Интернет. Эти запросы поступают на узел оператора одностороннего спутникового доступа (используются различные технологии VPN-подключения или проксирования трафика), а данные, полученные в ответ на эти запросы, передают пользователю через широкополосный спутниковый канал. Поскольку большинство пользователей в основном получает данные из Интернета, то такая технология позволяет получить более скоростной и более дешевый трафик, чем медленные и дорогие наземные подключения. Объем же исходяшего трафика по наземному каналу (а значит и затраты на него) становится достаточно скромным (соотношение исходящий/входящий - примерно от 1/10 при веб-серфинге, от 1/100 и лучше при загрузке файлов).

Естественно, использовать односторонний спутниковый Интернет имеет смысл тогда, когда доступные наземные каналы слишком дорогие и/или медленные. При наличии недорого и быстрого "наземного" Интернета - спутниковый Интернет имеет смысл как резервный вариант подключения, на случай пропадания или плохой работы "наземного".

Оборудование для одностороннего спутникового Интернета

• Спутниковая плата для приема сигнала в стандарте DVB-S или DVB-S2 (DVB-карта). Может быть с интерфейсом PCI, PCI-E или USB, выбор зависит от того, что вам удобнее подключать к компьютеру. Лучше использовать платы с поддержкой DVB-S2, поскольку все больше операторов переходят на этот стандарт ;
• Спутниковая антенна («Тарелка»), такая же, как для приема спутникового ТВ, как правило достаточно антенны диаметром 90 см (но проверьте на сайте провайдера конкретно для вашей местности).
• Устанавливаеемый на антенне усилитель-конвертер (как правило - "универсальный конвертер Ku-диапазона", работающий с линейной поляризацией, но некоторые провайдеры работают в круговой поляризации, возможно также и использование C-диапазона - проверьте на сайте провайдера).

DVB-карта

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

Существуют два типа спутниковых антенн:

• офсетные;
• прямофокусные.

Прямофокусные антенны представляют собой «блюдце» с сечением в виде окружности; приемник расположен прямо напротив его центра. Они сложнее офсетных в настройке и требуют подъёма на угол спутника, из-за чего могут «собирать» атмосферные осадки. Офсетные антенны за счёт смещения фокуса «тарелки» (точки максимального сигнала), устанавливаются практически вертикально, и потому проще в обслуживании. Диаметр антенны выбирается в соответствии с метеоусловиями и уровнем сигнала необходимого спутника.

Конвертер (LNB)

Конвертер выполняет роль первичного преобразователя, который преобразовывает СВЧ-сигнал со спутника в сигнал промежуточной частоты. В настоящее время большинство конвертеров адаптировано к длительным воздействиям влаги и УФ-лучей. При выборе конвертера, в основном, следует обратить внимание на шумовой коэффициент. Для нормальной работы стоит выбирать конвертеры со значением этого параметра в промежутке 0.25 — 0.30 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 программное обеспечение 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 программное обеспечение сторонних производителей).

Некоторые провайдеры (SkyDSL) в обязательном порядке используют своё программное обеспечение (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 компонентов, необходимых для бесперебойной работы)
• наличие ограничений (прямая видимость спутника) по установке антенны
• высокий ping (задержка между отсылкой запроса и приходом ответа). В некоторых 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 "2000 рублей за 40 Gb на 512 кбит/с дальше-анлим но 32 кбит/c"- ТП Актив-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 её снижения не планируется.
• при работе через некоторых операторов у вас будет не российский IP-адрес (SpaceGate - украинский,PlanetSky - кипрский, SkyDSL - Германский) 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

Ссылки

• Глоссарий (словарь) по терминам спутникового интернета
• Спутниковый Интернет - шаг за шагом.
• Форум про спутниковый интернет и телевидение
• Инструкции по сетевым настройкам, основных, спутниковых интернет провайдеров