اینترنت ماهواره ای :

دسترسي به اينترنت از طريق ماهواره، يك دسترسي مافوق سريع است كه با استفاده از يك آنتن بشقابي مي‏تواند سرعت نقل و انتقالاتِ شما را به 400 كيلوبيت در ثانيه برساند. اين عدد را با 4 يا 5 كيلو‏بيت در ثانيه‏اي كه از طريق دسترسي تلفني با آن مي سوزيد و مي‏سازيد، مقايسه كنيد تا متوجه شويد كه اينترنت ماهواره‏اي، چه موهبتي است!

اگر فكر مي‏كنيد دست‏تان به يك اينترنتِ پهن‏باند نمي‏رسد و يا شب‏ها خواب آن را مي‏بينيد، چون نمي‏توانيد مشترك يك خط اينترنت ديجيتالي شويد، پس بايد فكر يك اينترنتِ پهن‏باند را از سرتان بيرون كنيد، سخت در اشتباه هستيد. چرا كه اينترنت ماهواره‏اي مي‏تواند همان راه‏حل نهايي باشد. در واقع اگر بتوانيد از بالاي پشت‏بام منزل يا محل كار‏تان، جنوب آسمان را به خوبي و بدون هيچ مانعي مشاهده كنيد، مي‏توانيد از يك دسترسي ماهواره‏‏اي براي انتقال دادن و پياده كردن فايل‏هاي حجيم چند صد مگابايتي و يا ديدن فيلم‏هاي ويديويي و يا سير و سياحت صِرف در اينترنت استفاده كنيد. هرچند اين راه حل از نظر سادگي و ارزان قيمتي به پاي اينترنت ديجيتالي نمي‏رسد، اما براي بعضي‏ها بهترين و تنها راه‏حل محسوب مي‏شود.
اما قبل از ورود به بحث اصلي، بايد بدانيد كه:
l مي‏توانيد با سرعت 400 كيلو‏بيت در ثانيه به پياده كردن و يا به اصطلاح دانلود فايل‏ها بپردازيد. تنها براي ارسال يا انتقال دادن نياز به يك مودم آنالوگ خواهيد داشت كه سرعت خيلي پاييني دارد.
l ازطرف ديگر ماهواره‏هاي دو طرفه‏اي نيز وجود دارند كه هم براي ارسال به كار مي‏روند و هم براي دريافت. در نتيجه نياز به مودم آنالوگ از بين مي‏رود و امكان انتقال‏دادن اطلاعات شما را تا سرعت 200 كيلو بيت در ثانيه فراهم مي‏آورد.
اينترنت ماهواره‏اي دقيقاً مثل تلويزيون‏هاي ماهواره‏اي است: ماهواره‏اي مدام به دور مدار زمين مي‏گردد و در همين حال امواج داده‏اي را به سمت يك آنتن بشقابي كه بالاي پشتِ‏بام‏تان قرار دارد، ارسال مي‏كند. آنتن بشقابي هم داده‏ها را با سرعت 400 كيلو‏بيت در ثانيه يا بيش‏‏تر به يك مودم مخصوص ماهواره‏اي كه به كامپيوترتان وصل است، مخابره مي‏نمايد.
حتماً دقت كرده‏ايد كه حرفي در مورد سرعت ارسال به ميان نياورديم. درحال حاضر، سرويس‏هاي ماهواره‏‏اي براي دريافت داده از سمتِ شما به يك مودم آنالوگ احتياج دارند. وقتي تقاضاي بازديد از يك سايت را مي‏دهيد، سرعت انتقال اين درخواست به سرعت مودمِ فعلي شما بستگي خواهد داشت. طراحي اين سرويس به خاطرآن بوده كه هزينه‏هايش سر به فلك نزنند!
وقتي همه‏ي اين‏ها تكه‏ها را كنار هم بگذاريد، طرز كارش به اين ترتيب خواهد بود: با استفاده از مودم، شماره تلفن كارگزار اينترنت خود را مي‏گيريد و به او وصل مي‏شويد. براي بازديد از يك سايت، روي يك لينك كليك مي‏كنيد تا يك سايت ديگر را ببينيد. نرم‏افزاري كه در كامپيوترتان داريد، يك كپه‏ي داده‏اي را به تقاضاي‏تان ضميمه مي‏كند. در عوض درخواست كردن مستقيم فايل از ميزبانِ وِب، درخواست‏تان به مركز عملياتِ شبكه‏ي سرويس ماهواره‏اي مي‏رود كه در روي زمين قرار دارد. سپس اين مركز، آن صفحه‏ي وب را درخواست مي‏كند. ميزبانِ وب نيز صفحه‏ي درخواستي را به مركز عمليات شبكه‏ي ماهواره‏اي ارسال مي‏كند، و سپس آن صفحه را به ماهواره مخابره مي‏نمايد تا آن را به سمت آنتن بشقابي شما بفرستد. آنتن بشقابي، صفحه‏ي وب را از طريق مودم ماهواره‏اي به كاميوترتان مي‏رساند، و همه‏ي اين ماجرا در عرض كم‏تر از يك ثانيه.

اشكالات بالقوه
تمام اين مراحل به تعلّل ختم مي‏شوند، يعني يك تاخير قابل توجه، بين زماني كه كليك مي‏كنيد تا زماني كه داده را دريافت مي‏نماييد.
اين تاخير ناشي از آن است كه تقاضاي‏تان از جانب كامپيوترتان و از طريق مودم ابتدا به مركز شبكه‏ي ماهواره‏اي فرستاده مي‏شود، و از آن‏جا به ميزبان وب مي‏رسد. سپس به مركز شبكه‏ي ماهواره‏اي باز مي‏گردد، و آن‏وقت 25000 كيلومتر مسافت را تا ماهواره طي مي‏كند و مجدداً به جانبِ آنتن بشقابي فرود مي‏آيد.
به همين جهت، نبايد زياد اين تأخيرات را به دل بگيريد!
اما اگر كاربران ديگري نيز مثل شما به همين سرويس ماهواره‏اي روي آورند، ميزانِ تداخل‏تان كاهش خواهد يافت، زيرا پهناي باند ماهواره بين همه سَرشكن مي‏شود.
ماهواره فقط يك مقدار مشخص پهناي باند دارد كه مي‏تواند آن را بين متقاضيان تقسيم نمايد. منتها، سيستم‏هاي ماهواره‏اي دوسَره، كه نياز به مودم آنالوگ براي مخابره‏ي زمين به هوا ندارند، پهناي باند بسيار عريض‏تري دارند- پهنايي به وسعت 5/1
مگابيت در ثانيه از هوا به زمين، و 200 كيلوبيت در ثانيه از زمين به هوا.

اينترنت از فضاي بي‏كران
اينترنتِ هوايي چقدر خرج دارد: براي شروع احتياج به يك كامپيوتر مبتني برپنتيوم، ويندوز ايكس‏پي، حداقل يك مودم 6/56 كيلوبيت در ثانيه‏اي، و 128 مگابايت حافظه خواهيد داشت. آنتن بشقابي به يك كابل متصل شده و به مودم ماهواره‏ وصل مي‏گردد، و سپس از طريق يك كابل يو‏اس‏بي يا يك كارت پي‏سي‏آي به كامپيوترتان متصل مي‏گردد.
معمولاً براي آنتن بشقابي- كه مخصوص اين كار است- و مودم يك مبلغ ساليانه بايد پرداخت كنيد. اما برطبق ساعات برخورداري‏تان از اينترنت، هرماه بايد هزينه‏ي اشتراك خود را بپردازيد، مثلاً فلان مبلغ به ازاي 25 ساعت در ماه.
بهتر است مثل تلويزيون‏هاي ماهواره‏اي، اجازه دهيد كه خودِ فروشنده، تجهيزات آنتن و مودم را نصب و تنظيم نمايد.
به محض نصب و تنظيم آنتن بشقابي، نرم‏افزار مربوطه را نصب مي‏كنيد و شركتي كه نمايندگي خدمات ماهواره‏اي را برعهده دارد، متعهد مي‏گردد كه دسترسي شما به اينترنت را فراهم آورد، آن‏هم يا از طريق يك مودم ماهواره‏اي پي‏سي‏آي (كه داخل كامپيوترتان نصب مي‏شود)، يا يك مودم ماهواره‏اي مبتني بر يواس‏بي.
در مورد كامپيوتر‏هاي كتابي بايد از شركت نماينده سؤال كنيد كه آيا براي آن‏ها، مودم كارتي سراغ دارند يا نه، كه احتمالاً جواب‏شان نيز مثبت خواهد بود.

.

 

مکانیزم و محدودیت ارتباط ماهواره ای

تاخیر در بازیابی سیگنال

اخیر بازیابی سیگنال یا لتنسی عبارت است از تاخیر زمان بین درخواست داده و دریافت جواب یا در مورد ارتباط یک طرفه تاخیر بین لحظه واقعی انتشار سیگنال و زمانی که در مقصدش دریافت می شود. در مقایسه با ارتباطات مستقر زمین تمام ارتباطات ماهواره ای ژیواستیشنری یا زمین ایست آور تاخیر زیادی را به موجب سیگنال ها متحمل هستند که دلیل آن پیمایش ۳۳،۷۸۶ کیلومتر به ماهواره واقع در این مدار می باشد. حتی با وجود سرعت نور این تاخیر می تواند چشمگیر باشد. اگر تمام دیگر تاخیرات برطرف شوند هنوز هم این سیگنال رادیویی تقریبا ۲۵۰ میلیونم ثانیه یا ۱/۴ ثانیه با سفر به ماهواره و بازگشت آن به زمین زمان می برد.

برای یک بسته اینترنتی این تاخیر قبل از اینکه جوابش دریافت شود دوبرابر می شود که این یک تئوری کمینه است. با عامل یابی دیگر تاخیرات معمولی از منبع شبکه در یک ارتباط یک طرفه تاخیر به ۵۰۰ تا ۷۰۰ میلیونوم ثانیه می رسد که با احتساب حضور ISP در شبکه این میزان تا از ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ میلیونوم ثانیه برای بازگشت نهایی به کاربر زمان می‌برد که کل این زمان RTT (مخفف round-trip time ) نامیده می‌شود. این میزان از ۱۵۰ میلیونوم ثانیه خطوط Dial up بسیار بیشتر است.


آنتن دو طرفه

با توجه به لتنسی کابرد این سرویس برای سرویس های لحظه ای همچو بازی های آنلاین، ویدیو کنفرانس ها و دیگر فعالیت های مبتنی بر زمان انی نامناسب می باشد.

همچنین با توجه با کانکشن های اس اس ال که برای رمزنگاری بین کاربر و سرور نیاز به دریافت و ارسال دسته زیادی از اطلاعات دارند این سرویس معیوبیت خود را به طور آشکاری نشان می دهد. با این وجود حتی دسترسی به یک ایمیل ساده و وبگردی می تواند زحمت آور باشد. از آنجایی که سرویس VPN نیز از جمله سرویس های با قابلیت رمزنگاری می باشد دو سرویس دهنده بزرگ آمریکای شمالی یعنی واید بلو و هاس نت از ارائه سرویس خود بر مبنای VPN خودداری کرده اند. با اینکه لتنسی قابل محو شدن نیست تنها راه ممکن برای سرعت بخشیدن به آن استفاده از شتاب دهنده های TCP است که با تقسیم دور های بازخوردی بین فرستنده و گیرنده می تواند کارا باشد که البته نیازمند تکنولوژی های مدرن است.

ماهواره های واقع در دو مدار پایین تر LEO و MEO دارای لتنسی کمتری هستند اما با وجود تاخیر ۴۰ میلیونوم ثانیه از ظرفیت کمی نزدیک ۶۴ کیلوبیت بر ثانیه برخوردارند.

نوع بسیار ویژه برای به حداقل رساندن لتنسی استفاده از هوانوردهای خورشیدی که دور یک نقطه خاص در حال حرکتند می باشد این هوانوردها در ارتفاع تقریباً ۲۰،۰۰۰ متری در حال پروازند که لتنسی آن ها به ۰.۲۵ میلیونوم ثانیه میرسد.


 

ترکیب ال ان بی و بی یو سی برای ارتباط دو طرفه


 

خط دید

مدار ژیواستیشنری در عرض جغرافیایی ۰ قرار دارد که ماهواره ها در این مدار به نظر بی حرکت می مانند اما در واقع با سرعت برابر زمین در حال چرخشند و نیازی به ردیابی آن ها توسط گیرنده زمینی نیست بلکه ثابت ماندن در نقطه ای برای دریافت سیگنال کافی میباشد. به طور معمولی پاک ماندن خط دید میان گیرنده و ماهواره باعث کارکردن آن ها می گردد.
سیگنال رادیویی بین دو آنتن به طور کامل همچون باریکه نور مستقیم و یک راست نیست با وجود این سیگنال ها را که در حالت انتشار پخش شده اند باید دوباره به نقطه ای بازتاباند تا قدرت و کیفیت خود را حفظ کنند که در این حالت استفاده از آنتن ها با قطرهایی بزرگ پیشنهاد می شود.

راین فید (Rain Fade)


عوامل نامساعد جوی موجب اختلال ماهواره ها می شوند

ارتباطات ماهواره ای تحت تاثیر عوامل جوی همچون باران و برف و رطوبت قرار دارند که این عوامل می توانند بین کاربر و ماهواره و ماهواره با ایستگاه زمینی موجب اختلال گردند. مداخله با سیگنال راین فید (Rain Fade) نامیده می شود. تاثیرات در فرکانس های پایین باند های L و C کمتر معلوم می شود اما در باندهای بالا همچو Ku و Ka می توانند بسیار جدی باشند. در مناطق استوایی با باران های شدید استفاده از سرویس بر روی باند C (۴/۶GHz) C از محبوبیت خاصی نسبت به دیگر باند ها برخوردار است. استفاده از آنتن های سهمی وار یا دیش با قطر های درازتر در موقعیت های نامناسب جوی می تواند سیگنال های قوی تری را دریافت کند که به بهبودی کار می انجامد.

ارتباط دو طرفه

سرویس اینترنت ماهواره ای دو طرفه شامل ارسال و دریافت اطلاعات از طریق کنترل کننده وی ست (VSAT) که با استفاده از ماهواره به ایستگاه های زمینی متصل می گردد،است که خود این ایستگاه ها به اینترنت زمینی متصل می باشند. هر دوی دیش های ماهواره ای چه در نزد کاربر و چه در ایستگاه زمینی باید به طور دقیقی به ماهواره واسطه تنظیم باشند تا با سیگنال دیگر ماهواره ها اختلال پیدا نکنند. از جمله استفاده این سیستم کابرد آن در شبکه های بانکی است که در سطح شهرها پایانه های ATM متحرکی سوار بر کامیون ها وجود دارند. این در حالی است که کل شبکه بانکی ایران از سرویس ماهواره ای استفاده می کند. گرانی و راه اندازی سیستم وی ست می تواند چندین برابر سیستم های ای دی اس ال باشد که از جمله گزینه هایی است که از محبوبیت آن کاسته است. اصلی ترین تجهیزات سخت افزاری این سیستم شامل یک مودم ماهواره ای و پایانه وی ست می باشد.


مودم ماهواره ای برای ارتباط دو طرفه

پهنا باند

مشتریان اینترنت ماهواره ای محدوده ای از کاربران خانگی با یک سیستم تا مجموعه های بزرگ تجاری با چندین صد سیستم را تشکیل می دهند. بالا بودن هزینه های راه اندازی این سرویس ها توسط شرکت های سرویس دهنده باعث شده است کاربران از پهناباندی اشتراکی حتی با شریطی خاص استفاده کنند که از جمله آن می توان به محدودیت چه در سرعت و چه در ترافیک اشاره کرد.
سرویس تو وی (Tooway) در اروپا محبوبترین سرویس اینترنت ماهواره ای می باشد که در سال ۲۰۱۱ با پرتاب ماهواره کا ست (KA-SAT) در قزاقستان پهنا باند این سرویس به ۷۰ گیگابیت بر ثانیه رسید و تحولی عظیم در سرعت و ترافیک اینترنت ماهواره ای اروپا ایجاد کرد. قرار گیری امارات متحده عربی در محدوده فرکانس دهی آن از نکات جالب توجه می باشد.

یک طرفه دریافتی با ارسال زمینی

یک طرفه زمینی با بازگشت ماهواره ای که معمولا از خطوط Dial up برای ارسال اطلاعات آن استفاده می شود سیستمی است که به دلیل بالا بودن سرعت دریافت اطلاعات آن جدا از بحث لتنسی ماهواره ای یک طرفه نام گرفته است. برای ارسال نیز می توان از سرویس های دیگر استفاده کرد که به کارگیری سرویس GPRS کلا آن را بی سیم میکند GPRS می تواند از طریق موبایل باشد که این نوع از اینترنت ماهواره ای بر پایین بودن هزینه های آن کمک بسزایی می کند.
در ایران سرویس یک طرفه ماهواره ای بیشتر از طریق اپن اسکای فرانسه که توسط ماهواره Eutelsat W۳A عرضه می گردد دارای محبوبیت فراوانی است.
استفاده از کارت دی وی بی اس (DVB-S) و اتصال آن به ال ان بی برای دریافت امواج مختص سرویس شرط لازم برای اتصال ماهواره ای یک طرفه می باشد. برای ترکیب دو اتصال مجزا معمولا از وی پی ان استفاده می شود که سرور وی پی ان داده های ارسالی را از طریق ماهواره برای کاربر ارسال می کند. سارفینگ یا وب گردی در چنین شرایطی بنابه لتنسی سیگنال و منابع شبکه بسیار مطلوب نمی باشد اما دانلود فایل ها بر خلاف دیگر کاربردهایش که مبتنی بر زمان آنی نیستند می تواند از اهمیت خاصی برخوردار باشد که سرعت بالای خود را به خوبی نشان می دهد.

انتشار یک طرفه، فقط دریافت

سیستم انتشار یک طرفه همچون بخش رسانه ای رادیو و تلویزیون ماهواره ای می باشد. در این حالت کاربر کنترلی بر داده دریافتی ندارد و این خود باعث می شود که پروتکل هایی که نیاز به تایدیه دریافت صحیح اطلاعات دارند بلااستفاده باشند. حالتی و جود دارد که سرویس دهندگان به کاربر اجازه می دهند کاربر درخواست خود را در وبگاهشان به طور آنلاین ثبت کند سپس داده او به طور آفلاین برای او ارسال می شود که البته نیازی به آنلاین بودن در هنگام دریافت فایل نیست. و یکی دیگر از حالتهای رایج دریافت فایل هایی است که بر روی امواج خاصی قرار دارند و کاربران آن ها را به صورت آفلاین دانلود می کنند.