اینترنت ماهواره‌ای چیست؟

اینترنت ماهواره‌ای یکی از انواع دسترسی به اینترنت از طریق ماهواره می‌باشد. این سرویس در مدار نزدیک به زمین قابل ارائه می‌باشد. ماهواره‌های مدار زمین ایست ور نیز توانایی ارائه این سرویس را با سرعت بالاتری دارند. اما بعضی مناطق قطبی توانایی دریافت سیگنال را به دلیل تنگ شدن زاویه دید ندارند. گونه‌های مختلف سیستم‌های ماهواره‌ای دارای طیف وسیعی از محدودیت‌ها ی تکنیکی و خصیصه‌هایی متفاوت هستند. که می‌توانند بر پرکاربردی و عملکردشان در کاربردهایی خاص به‌طور زیادی مؤثر باشند.

اینترنت ماهواره‌ای چیست ؟

یکی از انواع روش های دسترسی به شبکه جهانی اینترنت ماهواره ای می باشد که از طریق ارتباطات ماهواره ای برقرار می شود. اینترنت ماهواره ای بیشتر برای مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که دسترسی به اینترنت زمینی و معمولی امکان پذیر نمی باشد یا از کیفیت بسیار پایینی برخوردار است. با استفاده از این سرویس، شما قادر هستید در سرعت های بسیار بالایی اقدام به ارسال و دریافت اطلاعات نمایید. اینترنت ماهواره ای انواع مختلفی دارد که در این مطلب قصد داریم در رابطه با انواع اینترنت ماهواره ای صحبت کرده و به بررسی روش های راه اندازی آن بپردازیم.

 مکانیزم های اینترنت ماهواره‌ای

اینترنت ماهواره‌ای ارتباط دو طرفه

سرویس اینترنت ماهواره‌ای دو طرفه شامل ارسال و دریافت اطلاعات از طریق کنترل‌کننده وی ست (VSAT) که با استفاده از ماهواره به ایستگاه‌ های زمینی متصل می‌گردد، است که خود این ایستگاه‌ها به اینترنت زمینی متصل می‌باشند. هر دوی دیش‌های ماهواره‌ای چه در نزد کاربر و چه در ایستگاه زمینی باید به‌طور دقیقی به ماهواره واسطه تنظیم باشند تا با سیگنال دیگر ماهواره‌ها اختلال پیدا نکنند.

از جمله استفاده این سیستم کابرد آن در شبکه‌های بانکی است که در سطح شهرها پایانه‌های ATM متحرکی سوار بر کامیون‌ها وجود دارند. این در حالی است که کل شبکه بانکی ایران از سرویس ماهواره‌ای استفاده می‌کند. گرانی و راه اندازی سیستم وی ست می‌تواند چندین برابر سیستم‌های ADSL باشد که از جمله گزینه‌هایی است که از محبوبیت آن کاسته است. اصلی‌ترین تجهیزات سخت‌افزاری این سیستم شامل یک مودم ماهواره‌ای و پایانه VSAT می‌باشد.

پهنا باند

مشتریان اینترنت ماهواره‌ای محدوده‌ای از کاربران خانگی با یک سیستم تا مجموعه‌های بزرگ تجاری با چندین صد سیستم را تشکیل می‌دهند. بالا بودن هزینه‌های راه اندازی این سرویس‌ها توسط شرکت‌های سرویس دهنده باعث شده‌است کاربران از پهناباندی اشتراکی حتی با شریطی خاص استفاده کنند که از جمله آن می‌توان به محدودیت چه در سرعت و چه در ترافیک اشاره کرد.

سرویس تو وی (Tooway) در اروپا محبوبترین سرویس اینترنت ماهواره‌ای می‌باشد که در سال ۲۰۱۱ با پرتاب ماهواره کا ست (KA-SAT) در قزاقستان پهنا باند این سرویس به ۷۰ مگابیت بر ثانیه رسید و تحولی عظیم در سرعت و ترافیک اینترنت ماهواره‌ای اروپا ایجاد کرد. قرارگیری امارات متحده عربی در محدوده فرکانس دهی آن از نکات جالب توجه می‌باشد.

اینترنت ماهواره‌ای یک طرفه دریافتی با ارسال زمینی

اینترنت یکطرفه زمینی با بازگشت ماهواره‌ای که معمولاً از خطوط Dial up برای ارسال اطلاعات آن استفاده می‌شود. سیستمی است که به دلیل بالا بودن سرعت دریافت اطلاعات آن جدا از بحث تأخیر بازیابی سیگنال (Latency) ماهواره‌ای یک طرفه نام گرفته‌است.

برای ارسال نیز می‌توان از سرویس‌های دیگر استفاده کرد که به‌کارگیری سرویس GPRS کلاً آن را بی‌سیم می‌کند. GPRS می‌تواند از طریق موبایل باشد که این نوع از اینترنت ماهواره‌ای بر پایین بودن هزینه‌های آن کمک بسزایی می‌کند.
در ایران سرویس یک طرفه ماهواره‌ای بیشتر از طریق اپن اسکای فرانسه که توسط ماهواره Eutelsat W۳A عرضه می‌گردد دارای محبوبیت فراوانی است.
استفاده از کارت (DVB-S) و اتصال آن به LNB برای دریافت امواج مختص سرویس شرط لازم برای اتصال ماهواره‌ای یک طرفه می‌باشد. برای ترکیب دو اتصال مجزا معمولاً از VPN استفاده می‌شود که سرور VPN داده‌های ارسالی را از طریق ماهواره برای کاربر ارسال می‌کند.

سارفینگ یا وب گردی در چنین شرایطی بنابه لتنسی سیگنال و منابع شبکه بسیار مطلوب نمی‌باشد اما دانلود فایل‌ها بر خلاف دیگر کاربردهایش که مبتنی بر زمان آنی نیستند می‌تواند از اهمیت خاصی برخوردار باشد که سرعت بالای خود را به خوبی نشان می‌دهد.

اینترنت ماهواره‌ای انتشار یک طرفه، فقط دریافت

سیستم انتشار یک طرفه همچون بخش رسانه‌ای رادیو و تلویزیون ماهواره‌ای می‌باشد. در این حالت کاربر کنترلی بر اطلاعات دریافتی ندارد و این خود باعث می‌شود. که پروتکل‌هایی که نیاز به تایدیه دریافت صحیح اطلاعات دارند بلااستفاده باشند.

حالتی و جود دارد که سرویس دهندگان به کاربر اجازه می‌دهند کاربر درخواست خود را در وبگاهشان به‌طور آنلاین ثبت کنند. سپس اطلاعات او به‌طور آفلاین برای او ارسال می‌شود که البته نیازی به آنلاین بودن در هنگام دریافت فایل نیست. یکی دیگر از حالتهای رایج دریافت فایل‌هایی است که بر روی امواج خاصی قرار دارند و کاربران آن‌ها را به صورت آفلاین دانلود می‌کنند.

محدودیت های ارتباط در اینترنت ماهواره‌ای

لیتنسی (تأخیر در بازیابی سیگنال)

تأخیر بازیابی سیگنال (Latency) عبارت است از تأخیر زمان بین درخواست اطلاعات و دریافت جواب یا در مورد ارتباط یک طرفه تأخیر بین لحظه واقعی انتشار سیگنال و زمانی که در مقصدش دریافت می‌شود.

در مقایسه با ارتباطات مستقر زمین تمام ارتباطات ماهواره‌ای ژیواستیشنری یا زمین ایست آور تأخیر زیادی را به موجب سیگنال‌ها متحمل هستند که دلیل آن پیمایش ۳۳٬۷۸۶ کیلومتر به ماهواره واقع در این مدار می‌باشد. حتی با وجود سرعت نور این تأخیر می‌تواند چشمگیر باشد. اگر تمام تاخیرات برطرف شوند هنوزاین سیگنال رادیویی تقریباً ۲۵۰ میلی‌ثانیه یا ۱/۴ ثانیه باسفر به ماهواره و بازگشت آن به زمین زمان می‌برد.

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

با توجه به لتنسی کابرد این سرویس برای سرویس‌های لحظه‌ای همچو بازی‌های آنلاین، ویدیو کنفرانس‌ها و دیگر فعالیت‌های مبتنی بر زمان انی نامناسب می‌باشد.

راین فید (Rain Fade)

ارتباطات ماهواره‌ای تحت تأثیر عوامل جوی همچون باران و برف و رطوبت قرار دارند. که این عوامل می‌توانند بین کاربر و ماهواره و ماهواره با ایستگاه زمینی موجب اختلال گردند. مداخله با سیگنال راین فید (Rain Fade) نام دارد. تأثیرات در فرکانس‌های پایین باندهای L و C کمتر معلوم می‌شود اما در باندهای بالا همچو Ku و Ka می‌توانند بسیار جدی باشند. در مناطق استوایی با باران‌های شدید استفاده از سرویس بر روی باند C (۴/۶GHz) C از محبوبیت خاصی نسبت به دیگر باندها برخوردار است. استفاده از دیش با قطرهای درازتر در موقعیت‌های نامناسب جوی می‌تواند سیگنال‌های قوی تری را دریافت کند که به بهبودی کار می‌انجامد.

خط دید

مدار ژیواستیشنری در عرض جغرافیایی ۰ قرار دارد که ماهواره‌ها در این مدار به نظر بی حرکت می‌مانند. اما در واقع با سرعت برابر زمین در حال چرخشند و نیازی به ردیابی آن‌ها توسط گیرنده زمینی نیست. بلکه ثابت ماندن در نقطه‌ای برای دریافت سیگنال کافی می‌باشد.

به‌طور معمولی پاک ماندن خط دید میان گیرنده و ماهواره باعث کار کردن آن‌ها می‌گردد. سیگنال رادیویی بین دو آنتن به‌طور کامل همچون باریکه نور مستقیم و یک راست نیست. با وجود این سیگنال‌ها را که در حالت انتشار پخش شده‌اند باید دوباره به نقطه‌ای بازتاباند تا قدرت و کیفیت خود را حفظ کنند. در این حالت استفاده از آنتن‌ها با قطرهایی بزرگ پیشنهاد می‌شود.