Компания AltegroSky (Россия), предлагающая услуги широкополосного спутникового доступа с помощью VSAT-станций, является одним из лидеров среди российских компаний в этом секторе телекоммуникаций. В качестве потребителей этой услуги могут выступать крупные компании, представители среднего и мелкого бизнеса, физические лица. Сеть AltegroSky базируется на использовании транспондерных емкостей Ku-диапазона трех спутников: «Экспресс-АМ1», 40° в.д., «Ямал-200», 90° в.д., и «Экспресс-АМ3», 140° в.д. Использование мощных ретрансляторов, установленных на этих спутниках, позволяет обслуживать территорию России, стран СНГ и Европы. Частных лиц (владельцев загородных домов и коттеджей) может заинтересовать пакет услуг VSAT-сервиса, предоставляемого в широком европейском луче со спутника «Экспресс-АМ1», 40° в.д. (рис.1). Функции наземного центра управления и коммутации этим сегментом сети выполняет ЦКС «Дубна» ФГУП «Космическая связь».



Оборудование и установка
Комплект пользовательского оборудования, предоставленный нам для тестирования компанией AltegroSky, включает: • Приемо-передающую Rx/Tx однозеркальную антенную систему Prodelin. В качестве облучателя используется волновод с круглым раскрывом и конусным рупором. Конструкция облучателя позволяет производить подстройку поляризационного угла (за счет поворота вокруг своей оси), что используется в процессе монтажа и испытаний с целью обеспечения низкого уровня кросс-поляризации. Рефлектор антенны имеет водоотталкивающее покрытие, что препятствует налипанию снега. Технические характеристики антенны приведены в таблице 1.




• Широкополосный спутниковый маршрутизатор (VSAT-модем) Hughes HN7740S.
Спутниковый маршрутизатор (модем) состоит из двух функциональных узлов: наружной установки (ODU) и блока внутренней установки (IDU). Блок наружной установки (ODU) непосредственно соединяется с облучателем антенны. В его состав входят передающий модуль (повышающий преобразователь частоты и усилитель мощности) и приемный модуль (малошумящий конвертер с внутренним опорным генератором). Эти модули объединены с использованием поляризационного селектора, на фланец входного волновода которого устанавливается облучатель антенны. Питание модулей, опорные сигналы управления и телеметрии поступают на наружный блок по радиочастотным кабелям, соединяющим его с блоком внутренней установки. Блок наружной установки имеет герметичное исполнение всех составляющих его устройств и соединений. Гарантируется работоспособность устройства при использовании соединительных кабелей длиной до 100 м. Блок внутренней установки размещается в помещении в непосредственной близости от компьютера, с которым он соединяется через Ethernet-интерфейс. Технические характеристики маршрутизатора Hughes HN7740S приведены в таблице 2.



Особых требований к компьютеру, совместно с которым работает VSAT-комплект от AltegroSky, не предъявляется. Использовалась следующая конфигурация:
• Компьютер IBM PC: процессор Intel Pentium Duo 2,0 ГГц, ОЗУ — 1 ГБ, Ethernet-порт 100/1000 Мбит.
• ОС Microsoft Windows XP SP2. Для анализа динамики изменения пиковой и средней скорости получения данных использовалась программа BWMeter.
Первоначально составленный план тестирования подразумевал, что работы по установке и настройке антенной системы мы выполним самостоятельно. Однако, реально оценив свои возможности, все же решили, что осуществление этого важного этапа лучше доверить профессионалам. Монтаж и настройку антенной системы производили специалисты компании AltegroSky, охотно делившиеся с нами «премудростями» установки. Заметим, что у тех, кто имеет опыт установки приемных антенн спутникового телевидения, процесс монтажа и первая часть этапа настройки (на принимаемый спутниковый сигнал) приемо-передающей VSAT-системы, скорее всего, затруднений не вызовет.
Зеркало антенны Prodelin, изготовленное из пластика, имеет достаточно прочную основу, заданная форма которой обеспечивается системой многочисленных удачно расположенных ребер жесткости. При сборке антенны следует уделить особое внимание обеспечению герметизации межмодульных соединений блока наружной установки (ODU), размещаемого в фокусе параболического отражателя.
На первом этапе настройки приемной части следует предварительно установить значение угла, под которым располагается поляризационный селектор относительно линии горизонта. На корпусе блока наружной установки имеется угломерная шкала, позволяющая установить угол с точностью в 1°.
Для указанного спутника и места, в котором производилась установка антенны (г. Санкт-Петербург), предварительно рассчитанное значение поляризационного угла составило 88°.
Для поиска сигнала со спутника и точной настройки антенной системы используются возможности самого комплекта пользовательского оборудования. К блоку внутренней установки маршрутизатора Hughes HN7740S были подключены кабели, соединяющие его с приемным и передающим конвертерами, а к Ethernet-порту — ноутбук.
Маршрутизатор Hughes HN7740S имеет встроенный программный веб-интерфейс интерфейс настройки и диагностики, доступный через стандартный веб-браузер. Интерфейс позволяет произвести первоначальную инсталляцию, осуществлять мониторинг приемного и передающего трактов, тестировать систему, диагностировать причины возникающих проблем. Интерфейс снабжен подробной системой экранной помощи. IP-адрес маршрутизатора, впервые вводимого в эксплуатацию, по умолчанию определен как 192.168.0.1.
В режиме инсталляции VSAT-комплекта требуется ввести исходные данные: используемый спутник и географические координаты места установки антенны. Для определения координат необходим GPS-навигатор. Формат данных широты и долготы места установки, поддерживаемый интерфейсом настройки маршрутизатора, может отличаться от формата данных, предоставляемых GPS-навигатором. Для преобразования угловых значений минут и секунд координат места настройки в десятичные доли градусов значений широты и долготы может быть использована таблица, приведенная на веб-сайте компании AltegroSky.
Точная настройка антенны на спутник производится по принимаемому сигналу (качество сигнала). В интерфейсе управления маршрутизатором имеется соответствующая вкладка (бар-индикатор). Параметры транспондера спутника «Экспресс-АМ1», с которого предоставляется сервис AltegroSky, предустановленны в ПО маршрутизатора.
Второй этап заключался в уточнении настройки поляризационного селектора с целью получения максимальной развязки по поляризации приемного и передающего трактов антенной системы. На этом этапе специалист, производящий установку системы, связывался по телефону с инженерной службой ЦКС «Дубна» и оператором Центра управления сетью AltegroSky, во взаимодействии с которыми проводились измерения коэффициента кросс-поляризации устанавливаемой приемо-передающей станции и регистрация станции в сети AltegroSky. После окончания процесса регистрации терминала пользователь получает через интерфейс настройки маршрутизатора новые сетевые настройки (IP-адрес и маску сети). Завершается процесс настройки загрузкой программного обеспечения терминала со спутника.
Для работы через VSAT-доступ не требуется никакое дополнительное клиентское ПО, устанавливаемое на компьютер. Для работы с сетью AltegroSky в сетевых TCP/IP-настройках компьютера прописывается IP-адрес станции, адрес маршрутизатора (IP-шлюза), указанные при регистрации, маска сети и адреса DNS-серверов.

Тестирование интернет-подключения
Для тестирования сервиса VSAT-доступа в Интернет был выбран тариф AltegroSky FAP 500. Технология FAP (Fair Access Policy) — политика справедливого доступа — разработана компанией Hughes Network System. Эта технология позволяет регулировать скорость передачи данных, получаемой из сети Интернет. Отличительной особенностью этой технологии является возможность гибкого управления скоростью передачи данных в канале пользователя в зависимости от интенсивности его работы в сети. Система управления скоростью анализирует величину объема «скачанной» информации и среднюю скорость передачи в канале download, с которой эта информация была получена. Переключение между тремя уровнями скорости (режима максимального комфорта, режимов мягкого ограничения и жесткого ограничения) осуществляется автоматически в течение текущего сеанса работы. Вводимые системой ограничения скорости препятствуют получению клиентом большого объема информации, полученной при использовании максимальной для данного тарифного плана пропуск- ной способности канала.
В рамках тарифа FAP 500 установлены следующие ступени изменения скорости в приемном канале: 500/ 128/ 10 кбит/c для режимов максимального комфорта/ мягкого ограничения/ жесткого ограничения. Соответствующие границы, определяющие объемы информации, скачиваемые в режимах максимального комфорта и мягкого ограничения, — 60 и 40 Мбайт.
В ходе тестирования были проведены следующие испытания:
1. Оценочные измерения скорости загрузки данных по FTP-протоколу в режиме максимального комфорта. Для измерения скорости обмена данными в сети AltegroSky и в комбинации сети AltegroSky с наземными каналами, соединяющими сеть AltegroSky с российскими и зарубежными провайдерами, было использовано стандартное средство операционной системы MS Windows — процедура ftp, запускаемая в командной строке. Результаты испытаний приведены на рис. 3. Измерения показали, что средняя скорость загрузки данных с различных ftp-серверов в режиме максимального комфорта составляет 85-130 кбайт/c.



2. Определение скорости обмена данными с HTTP-серверами в приемном и передающем каналах. Для определения пропускной способности каналов передачи данных использовались известные веб-ресурсы диагностики скоростных параметров линии связи. Результаты тестирования приведены на рис.4. Различные тесты показывают, что VSAT-канал передачи данных сервиса AltegroSky на выбранном тарифном плане характеризуется скоростью 60-200 кбит/с, а канал приема данных из сети Интернет имеет пропускную способность 400-4600 кбит/с. Столь большой разброс значений скорости может быть связан с тем, что для подсчета скорости использовались различные методики. Среднее значение скорости в приемном канале, судя по нашим измерениям, соответствует предоставленному тарифному плану (около 500 кбит/с).



3. Исследование динамики изменения скорости получения информации в приемном канале в режиме просмотра веб-страниц. Этот режим, по нашему мнению, может представлять наибольший интерес для пользователей, которым подключение к Сети требуется, в основном, для интернет-серфинга. Определение скорости производилось по той же методике, что и в п. 2. Результаты измерений приведены на рис. 5.



Оказалось, что при умеренной активности пользователя (режим чтения страниц разнообразных web-сайтов и «скачивание» небольших по объему файлов) высокая скорость получения данных в приемном канале продолжает сохраняться при объеме загруженных данных до 80-100 Мбайт (режим максимального комфорта) и еще дополнительно 80-100 Мбайт (режим мягкого ограничения). На скриншоте рис. 6 видно, что переход из режима максимального комфорта в режим плавного ограничения происходит и при умеренном увеличении интенсивности использования канала. В режиме жесткого ограничения скорость приема данных из сети Интернет составляет 7-16 кбит/с, что хорошо согласуется с данными, приведенными в описании выбранного тарифного плана.



4. Исследование динамики изменения скорости в приемном канале в режиме интенсивной загрузки данных из сети Интернет. В ходе этого испытания была включена загрузка файла большого размера с web-ресурса, который обеспечивал достаточно высокую скорость получения данных. Результаты измерений приведены на рис. 7. Средняя скорость получения информации была постоянной (около 40 кбайт/с), пока объем «скачанной» информации не достиг примерно 90 Мбайт, после чего скорость в приемном канале упала
до 1-2 кбайт/с. Таким образом, в режиме «чистой» загрузки файла порог объема данных, загруженных в режиме максимального комфорта, значительно ниже, чем в режиме интернет-серфинга, а переход в режим жесткого ограничения происходит без «предупредительного» режима мягкого ограничения (рис. 8).




5. Определение времени «восстановления» после включения режима жесткого ограничения к режиму максимального комфорта. В ходе этого испытания измерения скорости в приемном канале осуществлялись периодически с примерно равными интервалами времени (исключая ночное время). Временная диаграмма процесса «восстановления» приведена на рис. 9. Судя по полученным результатам, время полного «восстановления» составляет 16-20 часов.