SZEROKOPASMOWY DOSTĘP DO INTERNETU REALIZOWANY DROGĄ SATELITARNĄ

Transkrypt

1 SZEROKOPASMOWY DOSTĘP DO INTERNETU REALIZOWANY DROGĄ SATELITARNĄ 1. Wprowadzenie Rozwój technologii dostarcza rozwiązań zaspokajających rosnące zapotrzebowanie na interaktywne usługi szerokopasmowe (voice over IP, video na żądanie, korzystanie z baz danych, usługi informacyjne, itd..). Dostęp do usług szerokopasmowych, Internetu zrealizowany może być przy użyciu różnych platform technologicznych. Obok technologii naziemnych (ADSL, ISDN, modemy kablowe..) istnieją również rozwiązania bezprzewodowe, w tym systemy wykorzystujące transmisję satelitarną. Łączność satelitarna ma wiele zalet: pokrycie dużych obszarów Ziemi, możliwość jednoczesnego doprowadzania informacji niezależnie do wielu odbiorców, możliwość realizowania połączeń z użytkownikami stacjonarnymi i ruchomymi. Koszt transmisji jest w przypadku satelitów geostacjonarnych niezależny od odległości. Z sygnałem satelitarnym można dotrzeć praktycznie wszędzie, bez względu na rodzaj ukształtowania terenu. Czas potrzebny na instalację sprzętu i uruchomienie łączności jest krótki. Inwestycje związane z zakupem sprzętu nie są wysokie, a wymagane nakłady mają charakter jednorazowy. Satelitarny dostęp do usług szerokopasmowych może być konkurencyjnym dla technologii naziemnych. Jest on szczególnie atrakcyjny na terenach słabo zurbanizowanych, gdzie infrastruktura telekomunikacyjna jest uboga oraz tam gdzie budowa naziemnych systemów dostępowych o dużych przepływnościach jest ekonomicznie nieuzasadniona (np. rozproszone grupy użytkowników). Połączenie systemu satelitarnego z np. bezprzewodową siecią lokalną redukuje jednostkowy koszt użytkowania. 2. Satelitarny dostęp do Internetu Satelity telekomunikacyjne stosowane są do łączności z Internetem niemal od początku jego powstania. W pierwszej fazie wykorzystywano je przede wszystkim do łączenia odległych sieci komputerowych i w ograniczonym zakresie do bezpośrednich połączeń użytkowników wyposażonych w urządzenia nadawczo-odbiorcze typu VSAT (Very Small Aperture Terminals). Dotyczyło to głównie grup użytkowników pracujących w obrębie sieci lokalnej.. Rozwiązania tego typu charakteryzują się wysokim, silnie zależnym od przepływności kosztem. Rozwojowi satelitarnych systemów dostępowych sprzyja pojawienie się satelitów radiodyfuzyjnych DBS (np. Astra) i szerokopasmowych satelitów telekomunikacyjnych dużej mocy (np. Eutelsat). O ile sieci VSAT korzystają z konwencjonalnych satelitów transparentnych to systemy najnowszej generacji przystosowane są do wykorzystania możliwości jakie daje satelita nowej generacji z przetwarzaniem pokładowym OBP (On-Board Processing). Pozwala to na znaczne obniżenie kosztów, np. kosztu terminala. Przełomem w rozwoju satelitarnego Internetu stało się wprowadzenie standardu cyfrowej telewizji satelitarnej DVB-S (Digital Video Broadcasting - Satellite). Systemy DVB w naturalny sposób mogą być wykorzystane do komunikacji internetowej. 2.1 Systemy jednokierunkowe Technologia DVB-S umożliwia obok tradycyjnego przekazu sygnałów video (cyfrowa telewizja) także transmisję ruchu z Internetu. Transmisja realizowana jest z wykorzystaniem modulacji QPSK, dla uzyskania wymaganej jakości zastosowano podwójne kodowanie korekcyjne (kod splotowy i kod blokowy Reed-Solomon o nadmiarze 8%) oraz układ przeplotu. Całkowita przepływność binarna zależy od szerokości pasma

2 transpondera i może sięgać 60Mb/s (72MHz transponder). DVB-S/MPEG2 jest systemem rozsiewczym, do pełnej komunikacji z Internetem niezbędne jest wykorzystanie łącza naziemnego jako kanału zwrotnego (od użytkownika). Ze względu na dużą niesymetryczność połączeń internetowych (wymagana jest znacznie większa przepływność do użytkownika niż w kierunku przeciwnym) do połączeń zwrotnych można wykorzystać systemy naziemne o niewielkich przepływnościach (np. GPRS/EDGE czy modemy kablowe). Rozwiązanie takie może być przydatne nie tylko na obszarach słabo zaludnionych, o ubogiej infrastrukturze telekomunikacyjnej ale także na terenach zurbanizowanych z uwagi na możliwość korzystania z szerokopasmowego satelitarnego kanału oraz łatwość uzyskiwania połączeń zwrotnych przez sieć naziemną. W przypadku wykupienia usługi z wliczonym w abonament kanałem zwrotnym ty (np. GPRS/ EDGE) jest możliwość korzystania z mobilnego dostępu do Internetu w dowolnym miejscu znajdującym się w zasięgu danej sieci komórkowej. Systemami z szerokopasmowym satelitarnym kanałem w dół zainteresowani mogą być przede wszystkim użytkownicy telewizji satelitarnej, dla których oznacza to możliwość korzystania z usługi bez konieczności ponoszenia większych kosztów modernizacji sprzętu. 2.2 Systemy dwukierunkowe W ostatnich latach DVB-S wzbogacony został o kanał zwrotny RCS (Return Channel System). Kanał zwrotny realizowany jest z wykorzystaniem wielodostępu MF-TDMA (Multi-Frequency Time Division Multiple Access). Umożliwia to realizację dwukierunkowego dostępu do Internetu bez pośrednictwa łączy naziemnych. System DVB-RCS definiują standardy ETSI (między innymi: EN i TR ). DVB-RCS jest standardem otwartym, technologia dwukierunkowej transmisji przez łącza satelitarne jest w ciągłym rozwoju, Istnieją na rynku producenci sprzętu i dostawcy usług internetowych z wykorzystaniem technologii DVB-RCS. Przykładem może być Eutelsat oferujący system D-Star. Oferowane usługi szerokopasmowego, dwukierunkowego satelitarnego dostępu do Internetu kierowane są głównie do: - małych i średnich przedsiębiorstw - administracji i samorządów lokalnych - społeczności wiejskich - małych dostawców usług (np. kawiarenki internetowe) 3. Projekt Twister Projekt TWISTER (Terrestrial Wireless Infrastructure integrated with Satellite Telecommunications for E- Rural applications) realizowany jest w 6 Programie Ramowym UE. Podstawowym zadaniem projektu jest promocja satelitarnych technik dostępu do Internetu.

3 W skład konsorcjum TWISTER wchodzi trzynastu partnerów reprezentujących firmy telekomunikacyjne oraz instytucje naukowo-badawcze i administracyjne z krajów Europy. Koordynatorem programu jest EADS ASTRIUM SAS. Polskę reprezentuje Politechnika Warszawska. Pozostali członkowie konsorcjum: ARAMISKA, EUTELSAT, CNES, NERA Broadband Satellite, ANETO, PICOPOINT, FORTH-ICS, MARRATECH, CEMAGREF, UNIVERSITY OF MALTA, DIPUTACION PROVINCIAL DE ZARAGOZA. Cel projektu TWISTER to wspieranie rozwoju oraz adaptacja szerokopasmowych usług telekomunikacyjnych przeznaczonych dla terenów słabo zurbanizowanych i realizowanych z wykorzystaniem systemów satelitarnych zintegrowanych z naziemnymi systemami łączności bezprzewodowej. Podstawowe zadania projektu TWISTER: Integracja standardu DVB-RCS (Digital Video Broadcasting - Return Channel Satellite) z naziemnymi systemami transmisji bezprzewodowej (Wi-Fi, LMDS..), Weryfikacja systemu w warunkach rzeczywistych (kilkadziesiąt instalacji na terenie Europy, w tym 4 w Polsce), Zdefiniowanie/weryfikacja usług, aplikacji dla hybrydowego systemu DVB-RCS - terrestrial wireless w takich dziedzinach jak: e-business, e-learning, e-health, e-government, e-agriculture. W projekcie badano system o architekturze mieszanej wykorzystujący segment satelitarny oraz naziemny system transmisji bezprzewodowej (WLAN). Część satelitarna realizowana jest w oparciu o standard DVB- RCS, WLAN zgodny z b (Wi-Fi) i g. Usługi satelitarne w projekcie Twister zapewniały Eutelsat i Aramiska. Polskie instalacje korzystały z rozwiązań Aramiski, ARC umożliwia transfer danych z szybkością 2048kb/s dla kierunku w dół i 512kb/s dla kierunku w górę przy dostępności 99.7%. System korzysta z satelity geostacjonarnego Eutelsat Atlantic Bird 2 pracującego w paśmie Ku. Satelitarny Hub znajduje się Liedekerke (Belgia). Testowanie, weryfikacja systemu dotyczy zarówno zastosowanej technologii jak i wykorzystywanych aplikacji. Efektem finalnym jest ocena zastosowanego rozwiązania technologicznego pod kątem parametrów transmisyjnych, dostępności, bezpieczeństwa, oraz ocena ilościowa i jakościowa stosowanych aplikacji oraz ich przydatności i efektywności w badanych obszarach zastosowań. Satellite Antenna SME RESIDENTIAL USERS IDU PUBLIC BUILDING Example: TOWN HALL PC 1 Point of Presence PC 2 QoS Management AAA Gateway O mnidirectional point-to-multipoint coverage Switch BU omni Laptop Indoor hotspot Laptop Laptop AP HotSpot HIGH POINT Example Church Institutional user Ex. school or library PC 1 PC 2 Company b 11Mbps 2.4GHz PC 1 PC 2 PC 3 PC 4 PC 5... PC M Outdoor hotspot PC 1 PC 2 PC 3... PC N Laptop Laptop Laptop W trakcie trwania projektu w ITPW opracowano aplikację integrująca system Twister z bezprzewodową siecią sensorów WSN (Wireless Sensor Network). System monitorowania przemysłowego oparty na

4 bezprzewodowej sieci sensorów został zaimplementowany w firmie ACO. Elementy Budowlane. Aplikacja wykorzystuje technologię WPAN (Wireless Personal Area Network) opartą na standardzie IEEE Usługi satelitarnego dostępu do Internetu w Polsce 4.1 Dostęp dwukierunkowy D-STAR IP-Access Usługa realizowana przez Eutelsat. Rozwiązanie oparte na standardzie DVB-RCS. Warianty usługi D-STAR IP-Acess: Discovery, maks. szybkość odbierania 512 kbit/s, maks. szybkość wysyłania 128 kbit/s Coliseum, maks. szybkość odbierania 1 MB/s, maks. szybkość wysyłania 512 kbit/s Premium, maks. szybkość odbierania 2 MB/s, maks. szybkość wysyłania 1 MB/s Bez ograniczeń w ilości przesyłanych danych. Satelita: Eutelsat EuroBird 3 Modem satelitarny: Linkstar Antena 0.98m E-STAR IP-Access Rozszerzona wersja usługi D-STAR estar IP Access kbps downlink/ 128 uplink łącze dla kilku stanowisk PC 255 EUR- 295 EUR / miesiąc estar IP Access kbps downlink/ 256 uplink łącze dla małych sieci LAN estar IP Access 1024ex 1024 kbps downlink/ 512 uplink łącze korporacyjne 373 EUR- 413 EUR / miesiąc estar IP Access kbps downlink/ 1024 uplink łącze korporacyjne 646 EUR- 686 EUR / miesiąc Wysokość abonamentu jest uzależniona od wybranego cyklu rozliczeniowego. Satelita: Eutelsat EuroBird 3 HUB Linkstar Terminal satelitarny: Linkstar 0.98m (cena 1899 EUR + 22%VAT) idirect Intelsat Dwukierunkowy, szerokopasmowy dostęp do internetu dla osób prywatnych, firm i instytucji na terenie całej Polski. Możliwość dzierżawy sprzętu. Usługa bazuje na technologii VSAT. usługa 256/64 kbps USD + VAT (390 USD +VAT w wersji z dzierżawą sprzętu) usługa 512/128 kbps USD + VAT (475 USD + VAT w wersji z dzierżawą sprzętu) usługa 1024/256 kbps USD + VAT (630 USD + VAT w wersji z dzierżawą sprzętu) Instalacja i uruchomienie stacji PLN + VAT Koszt zakupu stacji VSAT USD + VAT Satelita: Intelsat 10 Stacja HUB w Mińsku Mazowieckim 4.2 Dostęp jednokierunkowy SkyDSL Dane w górę wysyłane za pomocą sieci GSM (lub modemu, ISDN, DSL, Neostrada, SDI), transfer w dół odbywa się przez satelitę. Podstawowe opcje: Classic 1 standard, przepływności do 1000 kbit/s, opłata abonamentowa plus 0.09PLN za 1MB ściągniętych danych

5 Classic 2 standard, przepływności do 1000 kbit/s, opłata abonamentowa plus 0.09PLN za 1MB ściągniętych danych po przekroczeniu limitu 1GB Classic 3 standard, przepływności do 1000 kbit/s, nielimitowana wielkość pobieranych danych, operator ma możliwość ograniczenia przepływności użytkownika nadmiernie przeciążającego łącze Podana przepływość nie jest gwarancją prędkości minimalnej tylko maksymalnej łącza. Aktywacja usługi bezpłatna. Satelita: Sesat 2 GO!nternet Usługa stałego dostępu do Internetu oparta o satelitarny kanał odbiorczy poprzez satelity ASTRA na pozycji 23.5 East, a w przypadku usługi dwukierunkowego dostępu do internetu, także o kanał nadawczy GPRS realizowany w sieci IDEA. GO!256 basic, do 256kbit/s z satelity, abonament miesięczny 59PLN+VAT, GO!512 basic, do 512kbit/s z satelity, abonament miesięczny 99PLN+VAT, GO!768 basic, do 768kbit/s z satelity, abonament miesięczny 149PLN+VAT, GO!1024 basic, do 1024kbit/s z satelity, abonament miesięczny 169PLN+VAT, GO!256, do 256kbit/s z satelity oraz GSM w górę, abonament miesięczny 99PLN+VAT, GO!512, do 512kbit/s z satelity oraz GSM w górę, abonament miesięczny 129PLN+VAT, GO!768, do 768kbit/s z satelity oraz GSM w górę, abonament miesięczny 169PLN+VAT, GO!1024, do 1024kbit/s z satelity oraz GSM w górę, abonament miesięczny 199PLN+VAT, Aktywacja usługi GO! - 99PLN+VAT OnetKonekt - Satelita Usługi jednostronnego dostępu do Internetu przez satelity: Astra 19.2 East. PakietStandard (320 kbit/s) Dwustronny (łącze satelitarne oraz kanał zwrotny Plus GSM) - abonament 139PLN brutto Jednostronny (bez kanału zwrotnego) - abonament 89PLN brutto PakietStandard+ (640 kbit/s) Dwustronny (łącze satelitarne oraz kanał zwrotny Plus GSM) - abonament 189PLN brutto Jednostronny (bez kanału zwrotnego) - abonament 139PLN brutto PakietMega (1024 kbit/s), Dwustronny (łącze satelitarne oraz kanał zwrotny Plus GSM) - abonament 269PLN brutto Jednostronny (bez kanału zwrotnego) - abonament 219PLN brutto Aktywacja usługi bezpłatna. SatSpeed SatSpeed+ System jednokierunkowego połączenia z Internetem (Astra 19,2 ). Gwarantowana prędkość połączenia 2Mbps. Możliwość pracy w sieciach LAN SatSpeed+ easy System jednokierunkowego połączenia z Internetem (Astra 19,2 ). Prędkość połączenia 768kbps Płatności PRE-PAID - bez umowy abonenckiej, bez opłaty aktywacyjnej. Możliwość zamówienia dowolnej liczby minut połączenia satelitarnego. PlanetSky Usługi zarówno dla użytkowników indywidualnych, którzy nie mają dostępu do szybkich łącz naziemnych oraz małych i dużych przedsiębiorstw, które potrzebują szybkich połączeń. Wykorzystanie łączności satelitarnej do komunikacji z Internetem ma na świecie tendencję wzrostową i zdaniem analityków w 2008 r. osiągnie jedenastoprocentowy udział w rynku wszystkich połączeń szerokopasmowych. Potencjał polskiego rynku jest również duży, na wielu obszarach infrastruktura telekomunikacyjna nie pozwala na dostęp do sieci za pomocą tradycyjnych naziemnych łączy szerokopasmowych. Aby satelitarne systemy dostępowe mogły skutecznie konkurować z technikami naziemnymi konieczna jest obniżenie kosztów świadczonych usług. O ile kanał do użytkownika wykorzystuje powszechnie stosowaną technikę DVB/MPEG2 to realizacja kanału zwrotnego jest wciąż kosztowna. Opracowanie: A. Dąbrowski, K. Włostowski