Скриньок К. С., Когут А. Л., Сунегін Д. Г., Сушко С. І. Навчально-науковий Інститут телекомунікаційних систем при НТУУ «КПП» Індустріальний пров. 2, м. Київ, 03056, Україна

Анотація в роботі викладена постановка задачі по оптимізації архітектури та параметрів корпоративної супутникової мережі передачі інформації.

I. Вступ

Для малих корпоративних супутникових мереж передачі інформації принциповим стають вартість обладнання та експлуатаційні витрати. Цільовою функцією оптимізації мережі є мінімізація цих витрат. Областю зміни параметрів є поле з різних протоколів формування цифрового потоку та управління мережею.

II. Основна частина

Існуючі корпоративні мережі передачі інформації можна класифікувати як Земні мережі, супутникові мережі, гібридні мережі, що використовують як супутникові так і земні канали. Крім того, корпоративні мережі різняться між собою за площею охоплення територій, за кількістю обслуговуваних абонентів, по інтенсивності і характеру трафіку, за вартістю обладнання, за вартістю експлуатаційних витрат та ін [1 3].

Для конкретизації предмета даної роботи малої корпоративною мережею будемо вважати супутникову мережу, яка обслуговує абонентів на території Україні, що налічує кількості абонентів до 15-20, яка надає обмежений набір послуг (телефон, факс, передача даних) і має загальний трафік до 100 Мбайт / добу. Параметром такої мережі є «Корпоративна супутникова мережа оперативного моніторингу ветроелекгростанцій» (КССОМ ВЕС) [4].

Склад КССОМ

КССОМ складається з абонентських приемопередающих станцій (АППС) і центральної приемопередающей станції (ЦППС) на приймальному центрі в

м. Києві.

КССОМ будується за модульним принципом. Один модуль передбачає обслуговування 6 відділень, два модулі 12 і т. д. Передбачено нарощування до 24, 48, 96 і т. д.

АППС складається з приймально-передавального терміналу mini-VSAT, абонентського терміналу (АТ).

ЦППС складається з mini-VSAT, центрального терміналу (ЦТ) з системою управління мережею та відповідним програмним забезпеченням.

АТ і ЦТ персональний комп’ютер з модулятором і демодулятором, інстальованої програмою для забезпечення використовуваної технології інформаційного обміну.

Склад терміналу:

Для передачі модулятор, інтерфейс, схеми буферизації, скремблірованіе, завадостійкого кодування, модуляції і попереднього фільтрування, опорний генератор;

Для прийому демодулятор, інтерфейс, тракт основний селекції, декодер Вітербо, дескремблер, буфер, опорний генератор;

На вимогу замовника КССОМ комплектується апаратурою криптозахисту.

Очікувані техніко-економічні параметри КССОМ

Приймачі АППС і ЦППС повинні забезпечувати прийом сигналу з вірогідністю бітової помилки не більш ніж 3-10 ‘6 протягом не менше 99,53% найгіршого місяця.

Повний термін служби не менше 10 років.

Термін зберігання 12 років.

Вартість експлуатаційних витрат для одного відділення, вартість поставок обладнання за один комплект також як і кількість абонентів у мережі, трафік та інформаційні швидкості каналів предмет договору.

Гарантійне обслуговування 1 рік, післягарантійне обслуговування за окремим договором. Рішення проблеми зниження експлуатаційних витрат і в першу чергу вартості оренди супутникового ресурсу, вартості оренди HUBстанціі нам представляється в наступних напрямках: мінімізація смуги робочих частот орендованого супутникового ресурсу, відмова від оренди традиційних HUB-станцій на користь розробки спеціалізованої програми управління мережею; здача невикористаного ресурсу корпоративної мережі в оренду іншим корпораціям.

Для реалізації перерахованого вирішуються завдання оптимізації програмного забезпечення формування цифрового потоку, створення спеціалізованої системи управління мережею. Поле на якому ведеться пошук оптимальних протоколів складається з: «Протокол Х.25» (CCITTRecomendatio Х.25), FR з доповненням LMI, IP (Internet Protokol) та ін

Попередні розрахунки показують, що загальна смуга робочих частот, орендована на супутнику, може становити 64 кГц (дуплексний канал 2×32 кГц). При цьому експлуатаційні витрати на оренду супутникового ресурсу при вартості $ 4000 за 1 МГц в місяць становить $ 256 на місяць. Якщо вартість цієї оренди розділити на 20 абонентів, то величина оплати ресурсу на супутнику для одного абонента складе = $ 128 в місяць.

III. Висновок

Пропонується дворівнева архітектура супутникової мережі передачі інформації, у якої доступ всіх абонентів до ресурсів мережі SCPS за запитом. Протокол формування цифрового потоку FR. Смуга пропускання (Частотний ресурс на транспондері) 64 кГц. Частота передачі вгору в районі 14 ГГц, вниз 12 ГГц. У мережі до 20 напрямків, з’єднаних через супутник з Центром обробки інформації в м. Києві.

Пропонований нами варіант мережі базується на терміналах вітчизняного виробництва. Це дає наступні переваги: ​​нижче постачальницько вартість терміналів, більш дешеві умови контрактів на гарантійне та післягарантійне обслуговування. Крім того, таке рішення забезпечуюють додатковими робочими місцями вітчизняного виробника.

1. Скриньок К. С., Стеклов В. К. Технології та станції супутникових мереж, побудованих за схемою «зірка». Навчальний посібник К.: ДП УНДІЗ, 2001 67 с.

2. Скриньок К. С., Стеклов В. К. Управління у супутникових мережах зв’язку побудованих за схемою «кожен з кожним». Навчальний посібник К.: ДП УНДІЗ, 2001 33 с.

3. Скриньок К. С., Стеклов В. К. Структура частотновременного плану децентралізованої мережі супутникового зв’язку «SNT VX-VSAT». Навчальний посібник К.:

ДП УНДІЗ, 2001 -36 с.

4. Макаров А. А., скриньок К. С. «Система оперативного моніторингу ВЕС». Доповіді III Міжнародної конференції «Нетрадиційна енергетика в XXI столітті» Національна Академія наук Україна, Інститут технічної теплофізики, Крим, Судак, 9-15 вересня, стор 119-121.

SMALL CORPORATE SATELLITE NETWORK FOR DATA TRANSMISSION

Sunduchkov K. S., KogutA. L, Sunegin D. G., Sushko S. I.

Research Institute of Telecommunications, National Technical University of Ukraine ‘Kyiv Polytechnical Institute’

2  Industrialnyy Provulok, Kyiv, Ukraine, 03056

Abstract The architecture and parameter optimization of a corporate satellite data transmission network are analyzed in the present paper.

I.  Introduction

Hardware costs and operational expenses are critical for small corporate satellite data transmission networks. The primary objective for optimization is the minimization of these costs. The parameter variation range includes various digital streaming and network management protocols.

II.  Main part

The existing corporate data transmission networks could be divided into terrestrial networks, satellite networks and hybrid networks that use satellite and terrestrial links. Besides, corporate networks differ in territory coverage, number of subscribers, traffic intensity, hardware costs, etc.

Let us assume that a small network is a satellite-based network servicing subscribers located in the territory of Ukraine, with the number of subscribers below 15-20 and offering a limited number of services (phone, fax, data transmission). The daily traffic for a small corporate satellite network should not exceed 100Mb. An example of such network could be found in

[4]  as “Corporate satellite network of real-time wind power station monitoring” (CSNRWPSM).

The CSNRWPSM includes subscriber receiver and transmitter stations (SRTS) and a central receiver and transmitter station (CRTS) located at a receiver station in Kiev, Ukraine.

The CSNRWPSM is set up using the modular approach. A single module serves 6 sections, two modules 12, etc. 24, 48, 96, etc., sections could be built up in this way.

The SRTS comprises a transceiver terminal of a mini-VSAT type and a subscriber terminal.

The CRTS consists of a mini-VSAT, a central terminal with a network management system and appropriate software.

The subscriber and central terminals are PCs equipped with modulators and demodulators and supported by software to provide the operation of a chosen data exchange technology.

The transmitter portion of the terminal includes modulator; interface; buffering, scrambling, antinoise coding, modulation and pre-filtering circuits; reference oscillator.

The receiver portion of the terminal includes demodulator; interface; main gating path; Viterbi decoder; descrambler; buffer; reference oscillator.

On subscriber’s request an encryption protection circuit may be installed with the CSNRWPSM.

The expected CSNRWPSM parameters are as follows:

•    The SRTS and CRTS receivers should provide for a

signal reception with a BER below 3-1 O’6 for at least 99.53% ofthe worst month.

•    Total service life exceeding 10 years.

•    Storage time 12 years.

Operational expenses per one section, costs of a single unit of equipment, number of subscribers per network, traffic and data link rates are subject to agreement.

Warranty service is provided for one year, subsequent servicing is subject to agreement. Cutting operational costs may be achieved along the following lines: minimization of the rented satellite channel bandwidth, using in-house network management software instead of traditional HUB-station lease, leasing unused frequency resources.

Preliminary estimates show that the overall rented satellite bandwidth could be 64kHz (2*32kHz duplex channel). Wth the leasing fees at $4000 a month per 1MHz, the costs of renting satellite resources would be $256 a month. Divided between 20 subscribers, the costs for each subscriber would be $12.8 a month.

III.  Conclusion

A two-level architecture of the corporate satellite data transmission network is presented. All subscribers are granted an on-demand access to the network resources. The digital streaming protocol is Frame Relay. The bandwidth (transponder frequency resource) is 64kHz. The uplink frequency is in the 14GHz range, downlink about 12GHz. The network comprises up to 20 directions connected via the satellite with the Data Processing Center in Kyiv, Ukraine.

The proposed network utilizes terminals manufactured in Ukraine. This offers the benefits of purchasing terminals at lower costs, as well as cheaper warranty and post-warranty servicing. It also creates additional jobs for the home economy.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.