Unternehmensdatennetzwerke mit Satellitenkommunikation. Aufbau von unternehmenseigenen Satellitenkommunikationsnetzen Unternehmensnetze sind
Sunduchkov K. S., Kogut A. L., Sunegin D. G., Sushko S. I. Bildungs- und Wissenschaftsinstitut für Telekommunikationssysteme an der NTUU „KPP“ Industrial Lane. 2, Kiew, 03056, Ukraine
Zusammenfassung Die Arbeit formuliert die Problemstellung der Optimierung der Architektur und der Parameter eines unternehmenseigenen Satelliteninformationsübertragungsnetzes.
I. Einleitung
Bei Satelliteninformationsübertragungsnetzen kleiner Unternehmen spielen die Kosten für Ausrüstung und Betrieb eine entscheidende Rolle. Die Zielfunktion der Netzwerkoptimierung besteht darin, diese Kosten zu minimieren. Der Bereich zum Ändern von Parametern ist ein Bereich verschiedener Protokolle zur Erzeugung eines digitalen Streams und zur Netzwerkverwaltung.
II. Hauptteil
Bestehende Informationsübertragungsnetze von Unternehmen können in terrestrische Netze, Satellitennetze und Hybridnetze unterteilt werden, die sowohl Satelliten- als auch terrestrische Kanäle nutzen. Darüber hinaus unterscheiden sich Unternehmensnetze hinsichtlich des Abdeckungsbereichs, der Anzahl der bedienten Teilnehmer, der Intensität und Art des Datenverkehrs, der Kosten für die Ausrüstung, der Betriebskosten usw.
Um das Thema dieser Arbeit zu klären, betrachten wir ein kleines Unternehmensnetzwerk als ein Satellitennetzwerk, das Abonnenten auf dem Territorium der Ukraine mit einer Anzahl von bis zu 15 bis 20 Abonnenten bedient und ein begrenztes Spektrum an Diensten (Telefon, Fax, Datenübertragung) bereitstellt ) und einem Gesamtdatenverkehr von bis zu 100 MB/Tag. Der Parameter eines solchen Netzwerks ist das „Corporate Satellite Network for Operational Monitoring of Wind Power Plants“ (CSOM WPP).
Zusammensetzung von KSSOM
KSSOM besteht aus Teilnehmer-Transceiver-Stationen (USTS) und einer zentralen Transceiver-Station (CPTS) im Empfangszentrum in
KSSOM ist nach einem Baukastenprinzip aufgebaut. Ein Modul ermöglicht die Betreuung von 6 Abteilungen, zwei Module 12 usw. Eine Erweiterung auf 24, 48, 96 usw. ist vorgesehen.
Das APPS besteht aus einem Mini-VSAT-Transceiver-Terminal und einem Teilnehmerterminal (AT).
Die Zentralstation besteht aus einem Mini-VSAT, einem Zentralterminal (CT) mit einem Netzwerkmanagementsystem und zugehöriger Software.
AT- und DT-Personalcomputer mit einem Modulator und einem Demodulator, einem installierten Programm zur Gewährleistung der verwendeten Informationsaustauschtechnologie.
Terminalzusammensetzung:
Für Übertragung, Modulator, Schnittstelle, Pufferung, Verschlüsselung, rauschresistente Codierung, Modulations- und Vorfilterschaltungen, Referenzoszillator;
Für Empfang, Demodulator, Schnittstelle, Hauptauswahlpfad, Viterbi-Decoder, Descrambler, Puffer, Referenzoszillator;
Auf Kundenwunsch wird KSSOM mit kryptografischen Schutzgeräten ausgestattet.
Erwartete technische und wirtschaftliche Parameter von KSSOM
APPS- und DSPS-Empfänger müssen den Empfang eines Signals mit einer Bitfehlerwahrscheinlichkeit von nicht mehr als 3-10′ 6 für mindestens 99,53 % des schlechtesten Monats gewährleisten.
Volle Lebensdauer von mindestens 10 Jahren.
Haltbarkeit 12 Jahre.
Gegenstand des Vertrags sind die Kosten für den Betrieb einer Zweigstelle, die Kosten für die Bereitstellung der Ausrüstung für ein Gerät sowie die Anzahl der Teilnehmer im Netzwerk, der Datenverkehr und die Informationsgeschwindigkeit der Kanäle.
Garantieservice 1 Jahr, Nachgarantieservice im Rahmen einer separaten Vereinbarung. Die Lösung des Problems der Reduzierung der Betriebskosten und vor allem der Kosten für die Anmietung einer Satellitenressource, der Kosten für die Anmietung einer HUB-Station, scheint uns in den folgenden Richtungen zu liegen: Minimierung des Betriebsfrequenzbands der gemieteten Satellitenressource; Weigerung, traditionelle HUB-Stationen zu leasen und stattdessen ein spezielles Netzwerkmanagementprogramm zu entwickeln; Vermietung ungenutzter Unternehmensnetzwerkressourcen an andere Unternehmen.
Um das oben Gesagte umzusetzen, werden die Probleme der Optimierung der Software zur Erzeugung digitaler Streams und der Schaffung eines speziellen Netzwerkverwaltungssystems gelöst. Das Feld, in dem nach den optimalen Protokollen gesucht wird, besteht aus: „Protokoll X.25“ (CCITTRecomendatio X.25), FR mit dem Zusatz LMI, IP (Internet Protocol) usw.
Vorläufige Berechnungen zeigen, dass das gesamte auf dem Satelliten vermietete Betriebsfrequenzband 64 kHz betragen kann (Duplexkanal 2x32 kHz). Gleichzeitig betragen die Betriebskosten für die Anmietung einer Satellitenressource in Höhe von 4.000 US-Dollar pro 1 MHz und Monat 256 US-Dollar pro Monat. Wenn die Kosten dieser Miete durch 20 Abonnenten geteilt werden, betragen die Kosten für die Ressource auf dem Satelliten für einen Abonnenten = 128 $ pro Monat.
III. Abschluss
Es wird eine zweistufige Architektur eines Satelliteninformationsübertragungsnetzwerks vorgeschlagen, bei der alle Teilnehmer auf Anfrage Zugriff auf SCPS-Netzwerkressourcen haben. FR-Protokoll zur Erzeugung digitaler Streams. Bandbreite (Frequenzressource auf dem Transponder) 64 kHz. Die Übertragungsfrequenz beträgt nach oben etwa 14 GHz, nach unten 12 GHz. Das Netzwerk verfügt über bis zu 20 Richtungen und ist über Satellit mit dem Informationsverarbeitungszentrum in Kiew verbunden.
Die von uns angebotene Netzwerkoption basiert auf im Inland hergestellten Terminals. Dies bietet folgende Vorteile: geringere Lieferkosten für Terminals, günstigere Vertragsbedingungen für Garantie- und Nachgarantieservice. Darüber hinaus bietet diese Lösung zusätzliche Arbeitsplätze für inländische Hersteller.
1. Sunduchkov K. S., Steklov V. K. Technologien und Stationen von Satellitennetzen, die nach dem „Stern“-Schema gebaut wurden. Lehrbuch K.: SE UNIIS, 2001 67 S.
2. Sunduchkov K. S., Steklov V. K. Steuerung in Satellitenkommunikationsnetzen, die nach dem Schema „Jeder mit jedem“ aufgebaut sind. Lehrbuch K.: SE UNIIS, 2001, 33 S.
3. Sunduchkov K. S., Steklov V. K. Struktur des Frequenz-Zeitplans des dezentralen Satellitenkommunikationsnetzes „SNT VX-VSAT“. Studienführer K.:
SE UNIIS, 2001 -36 S.
4. Makarov A. A., Sunduchkov K. S. „System zur Betriebsüberwachung von Windparks.“ Berichte der III. Internationalen Konferenz „Unkonventionelle Energie im 21. Jahrhundert“, Nationale Akademie der Wissenschaften der Ukraine, Institut für Technische Thermophysik, Krim, Sudak, 9.-15. September, S. 119-121.
KLEINES UNTERNEHMENSSATELLITENNETZ ZUR DATENÜBERTRAGUNG
Sunduchkov K. S., Kogut A. L, Sunegin D. G., Sushko S. I.
Forschungsinstitut für Telekommunikation, Nationale Technische Universität der Ukraine „Kiewer Polytechnisches Institut“
2 Industrialnyy Provulok, Kiew, Ukraine, 03056
Zusammenfassung Die Architektur und Parameteroptimierung eines unternehmenseigenen Satellitendatenübertragungsnetzwerks werden in der vorliegenden Arbeit analysiert.
Hardwarekosten und Betriebskosten sind für Satellitendatenübertragungsnetzwerke kleiner Unternehmen von entscheidender Bedeutung. Oberstes Ziel der Optimierung ist die Minimierung dieser Kosten. Der Parametervariationsbereich umfasst verschiedene digitale Streaming- und Netzwerkmanagementprotokolle.
Die bestehenden betrieblichen Datenübertragungsnetze könnten in terrestrische Netze, Satellitennetze und Hybridnetze, die Satelliten- und terrestrische Verbindungen nutzen, unterteilt werden. Darüber hinaus unterscheiden sich Unternehmensnetzwerke in der Gebietsabdeckung, der Anzahl der Teilnehmer, der Verkehrsintensität, den Hardwarekosten usw.
Nehmen wir an, dass es sich bei einem kleinen Netzwerk um ein satellitengestütztes Netzwerk handelt, das Abonnenten auf dem Territorium der Ukraine bedient, wobei die Anzahl der Abonnenten unter 15-20 liegt und eine begrenzte Anzahl von Diensten (Telefon, Fax, Datenübertragung) angeboten wird. Der tägliche Datenverkehr für ein Satellitennetzwerk eines kleinen Unternehmens sollte 100 MB nicht überschreiten. Ein Beispiel für ein solches Netzwerk könnte in gefunden werden
Als „Corporate Satellite Network of Real-Time Wind Power Station Monitoring“ (CSNRWPSM).
Das CSNRWPSM umfasst Teilnehmerempfänger- und Senderstationen (SRTS) und eine zentrale Empfänger- und Senderstation (CRTS), die sich an einer Empfängerstation in Kiew, Ukraine, befindet.
Der CSNRWPSM ist modular aufgebaut. Ein einzelnes Modul versorgt 6 Abschnitte, zwei Module 12 usw. 24, 48, 96 usw. Abschnitte könnten auf diese Weise aufgebaut werden.
Das SRTS umfasst ein Transceiver-Terminal vom Mini-VSAT-Typ und ein Teilnehmerterminal.
Das CRTS besteht aus einem Mini-VSAT, einem zentralen Terminal mit einem Netzwerkmanagementsystem und entsprechender Software.
Bei den Teilnehmer- und Zentralterminals handelt es sich um PCs, die mit Modulatoren und Demodulatoren ausgestattet sind und durch Software unterstützt werden, um den Betrieb einer ausgewählten Datenaustauschtechnologie zu ermöglichen.
Der Senderteil des Terminals umfasst einen Modulator; Schnittstelle; Puffer-, Verschlüsselungs-, Anti-Rausch-Kodierungs-, Modulations- und Vorfilterschaltungen; Referenzoszillator.
Der Empfängerteil des Terminals umfasst einen Demodulator; Schnittstelle; Haupt-Gating-Pfad; Viterbi-Decoder; Entschlüsseler; Puffer; Referenzoszillator.
Auf Wunsch des Abonnenten kann mit dem CSNRWPSM eine Verschlüsselungsschutzschaltung installiert werden.
Die erwarteten CSNRWPSM-Parameter lauten wie folgt:
Die SRTS- und CRTS-Empfänger sollten Folgendes bieten:
Signalempfang mit einer BER unter 3-1 O’6 für mindestens 99,53 % des schlechtesten Monats.
Gesamtlebensdauer über 10 Jahre.
Lagerzeit 12 Jahre.
Betriebskosten pro Abschnitt, Kosten einer einzelnen Geräteeinheit, Anzahl der Teilnehmer pro Netzwerk, Verkehrs- und Datenverbindungstarife unterliegen der Vereinbarung.
Die Garantieleistung beträgt ein Jahr, weitere Wartungen sind nach Vereinbarung möglich. Eine Senkung der Betriebskosten kann auf folgende Weise erreicht werden: Minimierung der gemieteten Satellitenkanalbandbreite, Verwendung interner Netzwerkverwaltungssoftware anstelle der herkömmlichen HUB-Stationsmiete, Leasing ungenutzter Frequenzressourcen.
Vorläufige Schätzungen zeigen, dass die gesamte gemietete Satellitenbandbreite 64 kHz (2*32 kHz Duplexkanal) betragen könnte. Bei Leasinggebühren von 4.000 US-Dollar pro Monat pro 1 MHz würden die Kosten für die Anmietung von Satellitenressourcen 256 US-Dollar pro Monat betragen. Bei einer Aufteilung auf 20 Abonnenten würden die Kosten für jeden Abonnenten 12,8 US-Dollar pro Monat betragen.
Es wird eine zweistufige Architektur des unternehmenseigenen Satellitendatenübertragungsnetzes vorgestellt. Allen Teilnehmern wird ein bedarfsgesteuerter Zugriff auf die Netzwerkressourcen gewährt. Das digitale Streaming-Protokoll ist Frame Relay. Die Bandbreite (Transponderfrequenzressource) beträgt 64 kHz. Die Uplink-Frequenz liegt im 14GHz-Bereich, die Downlink-Frequenz bei etwa 12GHz. Das Netzwerk umfasst bis zu 20 Richtungen, die über Satellit mit dem Datenverarbeitungszentrum in Kiew, Ukraine, verbunden sind.
Das vorgeschlagene Netzwerk nutzt in der Ukraine hergestellte Terminals. Dies bietet den Vorteil, Terminals zu geringeren Kosten zu kaufen, sowie einen günstigeren Garantie- und Nachgarantieservice. Außerdem entstehen dadurch zusätzliche Arbeitsplätze für die heimische Wirtschaft.
Dank der Satellitentechnologie stellt das Unternehmens-Internetnetzwerk kein Problem mehr für Repräsentanzen von Unternehmen und Regierungsorganisationen dar, die sich in schwer zugänglichen Gebieten mit unerschlossener kabelgebundener terrestrischer Telekommunikationsinfrastruktur befinden.
Corporate Internet der Firma RuSat löst alle Probleme und Schwierigkeiten, die mit der Kombination der Zentralen von Unternehmen mit Niederlassungen in abgelegenen Regionen des Landes verbunden sind.
Durch die Bereitstellung des Internets für Firmenkunden bietet RuSat:
- Entwicklung eines Projekts zum Aufbau oder zur Modernisierung eines Kommunikationsnetzes,
- Lieferung von Ausrüstung,
- Installation und Inbetriebnahme des Netzwerks,
- Einholung von Lizenz-, Rechts- und Genehmigungsdokumenten für den Netzwerkbetrieb.
Das Redundanzsystem der zentralen Stationsausrüstung sowie der 24-Stunden-technische Support-Service von RuSat garantieren den Kunden des Betreibers einen unterbrechungsfreien Betrieb des Unternehmens-Internetnetzwerks.
Das auf Satellitenkommunikationskanälen basierende Unternehmensinternet bietet dem Kunden folgende Vorteile:
- kurze Zeitrahmen für die Netzwerkbereitstellung;
- einfache Integration in die etablierte Telekommunikationsinfrastruktur;
- völlige Unabhängigkeit von der Bodeninfrastruktur;
- hohes Maß an Sicherheit und Informationsschutz in allen Phasen der Übertragung jeglicher Art von Daten innerhalb des Netzwerks;
- Netzwerkflexibilität und Skalierbarkeit;
- mit komplexen schlüsselfertigen Lösungen arbeiten;
- flexible Firmen-Internettarife.
Die Kosten für Projekte werden individuell berechnet, basierend auf der spezifischen Aufgabenstellung und den Anforderungen des einzelnen Kunden. RuSat organisiert Unternehmensnetzwerke mit der Fähigkeit, nahezu jeden Informationsfluss zu übertragen – elektronische Dokumentenverwaltung, interne Post, Sprachinformationen (VoIP) usw. RuSat organisiert unter anderem unbegrenztes Firmeninternet.
RuSat bietet hinsichtlich der Topologie verschiedene Möglichkeiten zum Aufbau von Unternehmenskommunikationsnetzwerken, insbesondere:
- „Lokaler Star“. In diesem Fall wird die Zentrale oder das Rechenzentrum des Kunden über einen terrestrischen Hochgeschwindigkeitskanal an das RuSat-Netzwerk angeschlossen, und entfernte Büros werden über ein Satellitensegment angeschlossen. Alle Büros sind über VPN-Technologie verbunden. Für dieses Kommunikationsschema wird hauptsächlich die LinkStar-Technologie verwendet. Organisation des Unternehmensinternets – entweder über die Kanäle der Zentrale oder über das RuSat-Netzwerk.
- "Stern". Bei dieser Topologie sind alle Abteilungen über ein Satellitensegment mit der Zentrale verbunden und der Unternehmenszugriff auf das Internet erfolgt von der Zentrale über einen Satellitenkanal oder direkt von jeder Abteilung aus. Die Abteilungen haben keine Kommunikation untereinander: Der gesamte Verkehr läuft über die Zentrale. Dieses Schema basiert auf der LinkWay- oder LinkStar-Technologie.
- „Vollständig verbundenes Netzwerk“. In diesem Fall sind alle Einheiten über separate Kommunikationskanäle miteinander verbunden. Der Hauptvorteil des Systems ist die beste Kommunikationsqualität zwischen allen Abteilungen und die größte Kontrolle über das Satellitensegment des Netzwerks. Ein solches Netzwerk wird ausschließlich mit der LinkWay- oder SkyWire-Technologie aufgebaut.
völlige Unabhängigkeit von der Bodeninfrastruktur und kurze Fristen für den Aufbau eines Satellitennetzwerks;
- ein hohes Maß an Sicherheit und Informationsschutz, die technologisch in die verwendete Satellitenzugangsplattform HughesNet integriert sind, über mehrere Schutzlinien verfügen und auf allen Stufen des Daten- und Sprachverkehrs innerhalb des Netzwerks organisiert sind;
- einfache Integration in die bereits geschaffene terrestrische Telekommunikationsinfrastruktur des Unternehmenssatellitennetzwerks des Kunden;
- Multifunktionalität der verwendeten Geräte;
- die Fähigkeit, die Gesamtkapazität des Unternehmensnetzwerks zu erhöhen und die Möglichkeit seiner dynamischen Umverteilung zwischen einzelnen Knoten oder Richtungen;
- die Möglichkeit, ein Unternehmensnetzwerk direkt vom Büro des Kunden aus zu verwalten;
- eine breite Palette von Diensten und Client-Anwendungen;
- One-Stop-Shopping – die Anwesenheit nur eines Betreibers, der für den gesamten Arbeitszyklus beim Aufbau und Betrieb eines Satelliten-Unternehmensnetzwerks verantwortlich ist;
- Bereitstellung umfassender schlüsselfertiger Lösungen;
- die Fähigkeit, Kapitalinvestitionen und Betriebskosten zu minimieren.
Derzeit wird der Bedarf großer Unternehmen, umfangreiche Unternehmenssatellitennetzwerke aufzubauen, die Zentralbüros mit Niederlassungen in den Regionen des Landes verbinden, immer dringlicher. Heutzutage ist nicht nur eine stabile Datenübertragung erforderlich, sondern auch eine hochwertige Telefonkommunikation, Videokonferenzdienste und ein Internetzugang. Die ausgedehnte Geographie unseres Landes und der Mangel an terrestrischer Kommunikation in vielen seiner Regionen führen zur einzig möglichen Lösung dieser Probleme: der Nutzung der Satellitenkommunikation.
Wir bieten Unternehmen mit entfernten Niederlassungen Dienstleistungen zur Organisation von Unternehmeauf Basis von VSAT-Technologien an, und die Kosten der Lösung hängen nicht von der Entfernung zwischen den Niederlassungen ab!
Unternehmensnetzwerke ohne Nutzung terrestrischer Kommunikationskanäle
An allen Punkten des Firmensatellitennetzes des Kunden sind kleine Satellitenterminals (VSAT) installiert, die eine Datenübertragung mit einer Geschwindigkeit von 819...4000 kbit/s zwischen Terminals mit Weiterleitung über das AltegroSky-Kontrollzentrum ermöglichen.
Unternehmensnetzwerke, die terrestrische Kommunikationskanäle nutzen
Der Schwerpunkt dieser Netze liegt auf der Bereitstellung der größtmöglichen Bandbreite an Breitbanddiensten für Unternehmenskunden. Der gesamte Datenverkehr von entfernten Punkten des Unternehmensnetzwerks des Kunden, an denen kleine Satellitenterminals installiert sind, wird über Satellitenkanäle an das AltegroSky-Kontrollzentrum übertragen und dann über einen digitalen terrestrischen Kanal an die Zentrale des Kunden gesendet. Über einen Router werden die Daten an den lokalen Netzwerkserver und der Sprachverkehr an die Telefonanlage im Büro weitergeleitet.
Tarife für den Aufbau von Unternehmenskommunikationsnetzwerken
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- Vollständige Unabhängigkeit von der Bodeninfrastruktur;
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- Einfache Integration in die bestehende terrestrische Telekommunikationsinfrastruktur des Kundennetzes;
- Skalierbarkeit des Satellitennetzwerks;
- Möglichkeit einer dynamischen Umverteilung der Satellitennetzkapazität zwischen einzelnen Knoten und Richtungen;
- Fernsteuerung des Unternehmenssatellitennetzwerks auf Kundenseite;
- Minimierung der Kapital- und Betriebskosten für die Bereitstellung und Wartung eines Unternehmenssatellitennetzwerks;
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Ein Unkann überall in wenigen Wochen implementiert werden, während der Aufbau terrestrischer Kommunikationskanäle, wenn möglich, eine teurere Lösung darstellt, deren Implementierung mehrere Monate und manchmal Jahre dauert. Die Geschwindigkeit bei der Organisation von Satellitendiensten ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Standardinstallation der Ausrüstung beim Kunden nicht länger als 3 Stunden dauert.
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