setiya

امروزه با رشد روز افزون تكنولوژي مخابراتي روش*هاي متفاوتي جهت ايجاد شبكه*هاي ارتباط ماهواره*اي به وجود آمده است. در اين مقاله به معرفي برخي از روش*هاي متداول درشبكه*هاي ماهواره*اي و مشخصات هر كدام خواهيم پرداخت. به طور كلي تصميم*گيري براي انتخاب راه*حل مناسب, نيازمند بررسي پارامترهاي موثر در امر طراحي شبكه مي*باشد, برخي از اين پارامترها عبارتند از :


1- گستردگي شبكه ارتباطي, شامل تعداد لينك*هاي ارتباطي مورد نياز در فاز اول و نحوه افزايش آن در فازهاي بعدي
2- نوع كاربردهاي شبكه (اينترانت, ديتا, صوت, ويئو كنفرانس, اينترنت)....
3- توپولوژي يا ساختار شبكه
4- Scalability و نحوه گسترش شبكه
5- Availability يا قابليت اطمينان سيستم
6- سرمايه*گذاري اوليه و هزينه*هاي جاري
با توجه به موارد فوق راه*حل*هاي زير ارائه گرديده و در مورد هر كدام پارامترهاي فوق بررسي مي*گردد.
- راه*حل (Single Channel Per Carrier) SCPC
اين روش يك راه*حل ايده*آل جهت كاربردهايي است كه در آن حفظ كيفيت ارتباط و داشتن يك پهناي باند ارتباط اختصاصي جزء مهم*ترين عوامل تصميم*گيري مي*باشد. راه*حل فوق مناسب*ترين روش جهت راه*اندازي يك ارتباط نقطه به نقطه
(point-to-point) مي*باشد. سهولت راه*اندازي, نياز به حداقل تجهيزات و در نتيجه قيمت مناسب از مزيت*هاي استفاده از اين روش مي*باشد. اين روش با توجه به استفاده از يك پهناي باند ارتباطي اختصاصي راه*حل مورد علاقه سرويس*دهندگان ارتباطات صوتي در دنيا مي*باشد. در صورت نياز به ايجاد يك شبكه ارتباطي چند نقطه*اي (Point-to-Multi point) روش فوق كارآيي مناسبي نداشته و افزايش زياد تجهيزات و افزايش هزينه پهناي باند بخش فضايي از دلايل ناكارآمدي روش فوق مي*باشد. براي رفع اين موانع راه*حل*هايي ارائه گرديده است كه يكي از بهترين روش*ها تكنولوژي SkyPerformer SCPC-مي*باشد.
مشخصات اصلي اين تكنولوژي- Sky Performer SCPCموارد ذيل مي*باشد:
- اين روش جهت ايجاد يك شبكه ارتباطي چند نقطه*اي كارآيي مناسبي داشته و قابل پياده*سازي به صورتFull Mesh , Distributed Mesh , Star Partial Mesh , مي*باشد.
- تعداد ريموت*هاي قابل پياده*سازي در اين روش در توپولوژي Star تا سيصد و پنجاه نود و در صورت استفاده از توپولوژيMesh Distributed نامحدود مي*باشد.
- در اين روش لايه دوم شبكه Frame relay بوده و تمامي پروتكل*هاي لايه بالاتر همچون TCP/IP را پشتيباني مي*نمايد.
- پهناي باند ارسالي از ريموت*ها (Inbound) به صورت اختصاصي بوده (SCPC) و پهناي باند ارسالي از سايت مركزي (Outband) با استفاده از تكنولوژي Sky performer براي تمامي ريموت*ها به صورت مشترك ارسال مي*گردد. براي هر يك از ريموت مي*توان به ميزان نياز پهناي باند CIR (گارنتي شده ) و به ميزان بالاتري (Burst) BIR معين نمود.
- كاهش تجهيزات سايت مركزي در توپولوژي ستاره و نيز كاهش هزينه پهناي*باند بخش فضايي اين روش را به جايگزين مناسبي براي شبكه*هاي SCPC تبديل نموده است.
- تجهيزات سايت*هاي مركزي و ريموت در اين تكنولوژي مولتي سرويس بوده و جهت استفاده همزمان ديتا و صوت وتصوير مجتمع*سازي شده*اند.
- اين روش كاملا" Scalable بوده و شروع و پياده*سازي آن از دو نقطه به صورت Point-to-Point قابل آغاز بوده و افزايش تعداد ريموت*ها و پياده*سازي روش Point-to-Multi point به تدريج و به سادگي امكان*پذير مي*باشد.
- سيستم*هاي نصب شده در سايت مركزي در روش Star به صورت Redundant پياده*سازي مي*گردد كه با اين روش Availability سيستم به بالاتر از 5.99% مي*رسد. در صورت پياده*سازي روش Mesh بروز اشكال در يك سايت مانع از اثرگذاري بر كل شبكه ارتباطي خواهد گرديد.
- در اين روش در دو سمت ارسال و دريافت از سايت مركزي و ريموت امكان استفاده از تكنيك*هاي Coding مدرن مانند Turbo Code وجود دارد اين امر باعث صرفه*جويي در توان ارسالي ترانسپورت ماهواره شده كه هزينه*هاي جاري سيستم را كاهش مي*دهد. ارسال به روش توربوكد دريافت اطلاعات با Eb/No پايين تر را در سايت*هاي ريموت با حفظ BER مناسب امكان*پذير مي*نمايد.
- امكان استفاده از Voice با تكنيك (Voice over frame relay ) VOFR در اين روش يك كانال ارتباطي صوت با كيفيت بالا (MOS =4.15) و با استفاده از حداقل پهناي باند (6kb/s) را مهيا مي*نمايد.
راه حل (D-TDMA) Deterministic TDMA
اين تكنولوژي راه*حل مناسبي جهت شبكه ماهواره*اي مبتني بر پروتكل IP مي*باشد در روش D-TDMA, مقدار پهناي باند اختصاص داده شده به هر ايستگاه VSAT بر اساس پارامترهايي نظير اندازه صف اطلاعات در هر ايستگاه, كيفيت سرويس*دهي (Quality of Service), ملاحظات اولويت*بندي ايستگاه*ها و برخي پارامترهاي ديگر به صورت پويا ) (Dynamic تعيين مي*گردد. روش D-TDMA موجب ايجاد صرفه*جويي قابل توجهي از نظر پهناي باند بخش فضائي خواهد شد.
به عنوان مثال در مقايسه بين تكنولوژي DVB-RCS و D-TDMA, سيستم*هاي DVB-RCS براي انتقال بسته*هاي اطلاعات IP, آنها را داخل فرم*هاي اطلاعاتي MPEG تعبيه مي*نمايند كه اين امر باعث كاهش كارآيي سيستم مي*گردد به طوري كه براي انتقال اطلاعات با پروتكل IP روش D-TDMA نسبت به DVB-RCS بين 10 تا 50 درصد در پهناي باند صرفه*جويي به همراه دارد.
اهم مشخصات سيستم*هاي D-TDMA عبارتند از :
- توپولوژي اين سيستم*ها ستاره (Star) مي*باشد.
- تعداد ريموت*هاي قابل استفاده از لحاظ تئوري نامحدود بوده ولي به طور معمول به دليل محدوديت*هاي تكنيكي براي كاربردهاي تا 800 ريموت مناسب مي*باشد.
- شبكه بر اساس پروتكل IP طراحي گرديده است.
- از نظر روش Access Multiple , براي Outband (از هاب به ريموت) روش TDM و Inbound (از ريموت به هاب) D-TDMA مي*باشد.
- با توجه به IP Base بودن*, شبكه براي كاربردهاي Data , Voice (VoIP) و كلا" شبكه*هايي كه Application هاي تحت IP دارند مناسب مي*باشد.
- در هر دو سمت ارسال و دريافت از سايت و ريموت امكان استفاده از تكنيك*هاي Coding مدرن ماننده Turbo code وجود دارد.
راه*حل DVB-RCS
با افزايش تقاضاي IP broadband service در دنيا روش*هاي DVB-RCS از سال 2002 به صورت اجرايي در نقاط مختلف دنيا ارائه گرديد. اين روش راه*حل مناسبي جهت ارائه سرويس اينترنت به مشتركين انتهايي در يك شبكه بزرگ مي*باشد.
مشخصات اصلي اين تكنولوژي عبارتند از:
- اين روش شامل يك هاب مركزي بوده كه قابليت پشتيباني از چند صد تا چند هزار كاربر را برحسب نوع سرمايه*گذاري امكان پذير مي*نمايد.
- روش ارتباطي ريموت*ها با مركز در اين روش Star مي*باشد.
- دراين روش بسترهاي اطلاعات IP به فرمت MPEG-DVB تبديل شده و از هاب مركزي به تمامي ريموت*ها ارسال مي*گردد. هر ريموت بر حسب PID خاص خود (Packet Identifier) سيستم اطلاعات مربوط به خود را جدا مي*نمايد. ارسال اطلاعات از سايت*هاي ريموت به هاب مركزي با تبديل بسترهاي IP به فرمت ATM و ارسال با روش MF-TDMA صورت مي*پذيرد انجام اين مراحل باعث ايجاد كمي سربار اضافي (Overhead) در شبكه ارتباطي نيز مي*گردد.
- اين روش با توجه به نياز به ايجاد يك هاب مركزي و سرمايه*گذاري اوليه نسبتا" زياد براي كاربردهايي با تعداد ريموت بالاتر از پانصد عدد قابل توجيه مي*باشد. مزيت آن اين است كه با نصب يك هاب مركزي امكان افزايش ريموت*ها به سادگي امكان*پذير مي*باشد. كوچك بودن ابعاد تجهيزات ريموت و پايين بودن هزينه هر ريموت از مزيت*هاي اصلي اين تكنولوژي مي*باشد.
- Availability اين سيستم*ها با توجه به حساسيت زياد هاب مركزي وابسته به نوع طراحي اين سايت مي*باشد. عموما" در هاب مركزي از روش Full Redundant براي تمامي تجهيزات استفاده مي*نمايند تا امكان بروز مشكل را به حداقل برسانند با اتخاذ اين تدابير نرخ Availability هاب مركزي به 9/99% مي*رسد.
تكنولوژي*هايي كه در بالا معرفي مي گرديد به عنوان روش*هاي غالب در شبكه*هاي ماهواره*اي كنوني در نظر گرفته مي*شوند.
همان طور كه ملاحظه گرديد هر يك از روش*هايي كه توضيح داده شد در جاي خود مناسب بوده و انتخاب نهايي يك روش در كاربردهاي چند منظوره و تركيبي نياز به بررسي دقيق*تر مهندسان اين فن خواهد داشت.

__________________