DVB-RCS — широкополосный спутниковый доступ

Спутниковый широкополосный доступ стал доступен несколько лет назад, но он был адресован только на очень ограниченный рынок из-за стоимости оконечного оборудования. Последние годы несколько компаний активно развивали технологию осуществления широкополосного спутникового доступа с направлением на увеличение доступности.

Были предложены несколько новых технологий и архитектур, среди которых Цифровая Видео Передача – Система с Обратным Каналом (Digital Video Broadcast – Return Channel System DVB-RCS), является открытым стандартом, имеющим коммерческий успех. Десятки компаний воспользовались преимуществами открытого стандарта в целях увеличения экономии, в результате чего вырабатывались решения более низкой стоимости, чем это могло оказаться возможным с конкурентными собственными решениями.

Открытый стандарт DVB-RCS продолжает свое внедрение. Многие спутниковые операторы, включая Газпром КС, SES/Astra, Eutelsat, SES Americom, ISRO, Telesat Canada, Loral, Panamsat, JSat, Intelsat, New Skies, NSAB, Embratel, AsiaSat и другие, находятся на разных стадиях использования или рассмотрения DVB-RCS. Подобно этому, несколько первичных спутниковых заказчиков, включая Astrium, Alcatel, Alenia и Hughes Space & Communications, множество провайдеров телекоммуникационных сервисов и интернета также активно используют или рассматривают DVB-RCS. Помимо этого внимания следует отметить и сильный интерес со стороны Европейского Космического Агентства (European Space Agency), правительств и организаций.

Роль Advantech Satellite Networks в освоении DVB-RCS

SatNet занимался работами по реализации мультимедиа спутниковых систем с 1993 года. SatNet также принимал активное участие в программах развития передачи мультимедийных данных в Ka диапазоне с 1989 года. В течение этого времени SatNet выработал твердое направление, поддерживающее эволюцию высокоскоростного Интернета и сближение сервисов, использующих широкополосную спутниковую передачу данных.

В 1994 году SatNet был привлечен для изучения возможности развития эволюционного набора архитектур спутниковых систем, построенных по существующим стандартам DVB вещания. Целью было обеспечить двусторонний спутниковый Интернет доступ через центральный наземный спутниковый шлюзовой концентратор (Центральная станция). Этот набор архитектур был также ориентирован на обеспечение введения новых приложений на базе ATM и mesh соединений (точка - точка), которые бы не проходили через центральную станцию. Это изучение привело к развитию концепции спутникового обратного канала, основанного на MF-TDMA (Multi Frequency TDMA - MF-TDMA) и на наборе процедурных алгоритмов MAC уровня, которые были спроектированы для широкого диапазона условий доступа, что является характерным свойством развивающейся мультимедийной среды. Работая со спутниковыми операторами, таким как SES, Intelsat и Telesat, SatNet создал инструментальные средства для DVB системы с обратным каналом через спутник (DVB-RCS) с беспроводным стандартным интерфейсом, который был согласован с ETSI в 2000 году.

Не только SatNet был движущей силой по созданию стандарта DVB-RCS, но он стал лидером на рынке по оборудованию для DVB-RCS во всем мире.

На данный момент SatNet развернула более 70 систем с полным набором возможностей, обеспечивающих связь в Европе, Северной Америке, Южной Америке, Африке и Азии и более 15.000 терминалов. При создании системы для SES-Astra, SatNet был привлечен SES в качестве поставщика подсистемы обратных каналов (RLSS), которая теперь является частью системы SatLynx. Замечание: SES недавно приобрела 100% акций Satlynx.

SatNet разработала пять поколений домашних блоков (IDU) и спутниковых интерактивных терминалов (SITs). Первое поколение было развернуто в 2000 году во время первой демонстрации Центральной станции SatNet в Европе. Терминал серии 1000 производился для SES’ Ka/Ku рынка и сейчас его продажи закончены. На сегодняшний день SatNet предлагает новейшие модели: серия 5000 и серия 4000. Терминалы на базе данных IDU доступны в разных приемо-передающих частотных диапазонах (например, Ku/Ku, Ka/Ku, C/C и т.д.). Возможно, наиболее важно то, что SatNet смог снизить цены вплоть до 60% только за два года и теперь предлагает терминалы по более низким ценам, чем большинство традиционных VSAT производителей. Наши IDU серии 4000 и 5000 - это первые терминалы, предлагающие возможности DVB-S2, они имеют расширенную функциональность по сравнению с прежними блоками серий 2000 и 3000. Их архитектура построена на базе Linux, что является перспективным для реализации всевозможных сетевых сервисов.

Архитектура системы

Сеть DVB-RCS является коммуникационной системой на базе спутников, которая обеспечивает взаимосвязь между пользователями, которые обмениваются данными на базе Интернет (IP), обеспечивающими выполнение приложений, работающих в нереальном времени (просмотр Web, электронная почта, изображения, текст) и в реальном времени на основе некоторых типов данных (например, голос, видео и т.д.). Имеются два направления передачи данных, прямой канал от Центральной станции и обратный канал от удаленного терминала до Центральной станции.

Система DVB-RCS получила последнюю стандартизацию Европейского Института телекоммуникационных Стандартов (European Telecommunications Standards Institute) в 2000 году. Стандарт описывает прямой канал связи на основе формата данных DVB/MPEG 2 и обратный канал, используя схему многочастотного множественного доступа с разделением времени (Multi-Frequency – Time Division Multiple Access - MF-TDMA), позволяющую обеспечить двустороннюю передачу данных. Формат DVB/MPEG-2 позволяет обеспечить до 45 Mbit/s по прямому каналу, а схема MF-TDMA позволяет обеспечить до 4 Mbit/s на канал в обратном направлении. SatNet предлагает теперь самую последнюю разработку в области DVB – DVB-S2, для передачи по прямому каналу. DVB-S2 использует совершенное кодирование с коррекцией ошибок в прямом канале - LDPC и BCH, а также небольшой коэффициент сглаживания, что обеспечивает серьезную экономию занимаемой полосы.

Типовая спутниковая сеть состоит из центральной наземной станции (HUB), спутниковых интерактивных терминалов (SIT) в удаленных точках и одного или более спутников.

                                                       DVB-RCS — широкополосный спутниковый доступ

На Рисунке представлена архитектура системы DVB-RCS. Пользователями такой системы могут быть правительства, мелкий/средний бизнес, университеты, больницы, и домашние пользователи. Трафик в прямом канале для пользователей на удаленной станции (SIT), мультиплексируется в обычный DVB/MPEG-2 или DVB-S2/MPEG поток вещания на центральной станции (HUB) и передается через спутник на SIT. Этот поток передается с использованием QPSK модуляции со сверточным кодированием или с кодированием Рида-Соломона в формате DVB/MPEG-2 или с LDPC/BCH кодированием с QPSK или 8PSK в формате DVB-S2/MPEG. Обратный канал связи использует MF-TDMA с QPSK модуляцией с Турбо Кодированием и (для того, чтобы обеспечить простую работу с Интернет) используются промышленные стандарты для передачи данных от SIT к HUB станции, в частности Интернет протокол (IP) и режим асинхронной передачи (Asynchronous Transfer Mode - ATM). Дополнительный выигрыш заключается в том, что прямой канал системы базируется на ETSI/DVB стандартах, которые являются общими со стандартами direct-to-home (DTH) передач радио и телевидения. Это позволяет этим двум услугам идеально подходить для составления пары в общей несущей.