无线接入技术在卫星广域网中的作用

网络 通信技术
文章主要分析了无线接入技术在卫星广域网中的作用,可以看出,无线技术的应用越来越广泛,同时其作用也是非常的重要,需求量在提升。

无线接入技术的应用非常广泛,在卫星广域网中也有应用。可能好多人还不了解广域网的概念和应用,没有关系,看完本文你肯定有不少收获,希望本文能教会你更多东西。广域网(WAN)连接的出现已经有一段时间了,但是直到最近,无线WAN连接才似乎开始流行起来。在一些特定的情况下,无线WAN 连接要比传统的有线连接便宜得多。而且,无线连接还能够被用来到达那些非常遥远且无法使用有线连接到达的地方。这就让卫星连接有了用武之地。卫星连接提供了到世界任何地点的连接性。不幸的是,卫星连接一直受到安全、成本、吞吐量等问题的困扰,这就使得基于卫星的WAN 连接不够理想。在本文里,我将讨论卫星连接是如何步入成熟期的,以及为什么基于卫星的WAN连接成为企业这一级别组织的理想选择。

卫星 WAN 的问题(及其解决方案)

在基于卫星的 WAN 连接的短暂历史里,三个主要问题迫使企业(不得不寻求其他替代的解决方案。这三个问题是成本、安全和的延迟/吞吐量。但是,有些新的无线接入技术正在帮助解决这三个问题,并且正在使得基于卫星的 WAN 连接更加实用。

安全

只要你通过天空传送数据且任何人都能够接收,安全就是一个令人关注的问题。但是,很多基于卫星的 WAN 连接开始使用与地面 VPN 连接相同的方式进行工作。数据通过使用TCP 协议进行传送,但是会用L2TP、IPSec或者其他多种加密协议进行加密。

成本

卫星通讯的成本可能会相当惊人。一般来说。一颗卫星有足够的能力为很多用户提供服务。对用户的收费可以根据他们所使用的带宽或者连接到卫星上的时间来确定。用户减少卫星(使用)成本的一种方式是不使用健康检查数据包(health check packet)。在地面的连接里,频繁发送唯一目的就是检查链路处于连接状态的数据包是很平常的。但是,对于一个卫星系统来说,这些数据包会增加成本。有些用户选择在没有“真正数据”需要传输的时候断开链路的无线接入技术(来降低成本)。在与卫星的连接断开期间,用户不会被收取费用,因为他们没有连接到卫星上。

吞吐量

吞吐量和延迟在处理卫星通讯的时候肯定会倍受关注。卫星常常有几秒钟的延迟。那么这一延迟是怎么来的呢?正如你所知道的,数据会以光速,或者说是以每秒 300,000 千米的速度在卫星和接收站之间来回传输。但是,在这个速度上,你可能会认为数据往返于卫星与地面之间的时间会很短。但是,卫星(离地面的距离)要比大多数人所以为的要远。

通讯卫星要能够工作,它就必须被放在地球同步轨道(有时候也叫地球静止轨道)。这就意味着卫星会(一直)保持在天空中的同一个位置上。你可能听说过航天飞机里的宇航员会每 90 分钟环绕地球一圈。这是真的,因为(此时)轨道速度是每小时 28,200 多千米。在几百千米的高空,以这样的速度环绕地球一圈需要大约 90 分钟。

要记住的是,物体必须保持一定的轨道速度才能够保持在太空里近地轨道上。如果物体的速度低于轨道速度,它就会被地球引力拉回地面,并在重新进入大气层的时候被焚毁。因此,卫星必须在任何时候都保持大约28,200 多千米每小时的速度。卫星能够保持在天空中的恒定位置是因为地球在自转。如果卫星被发射到赤道上空 35,200 千米的高空,那么卫星会以 28,200 千米每小时的速度与地球自转的速度保持同步,那么它就会一直位于地球的同一位置。很显然,这对于信号来说是一段遥远的距离。延迟的发生是因为信号必须从发送端到达卫星,然后从卫星到达接收端。而且,根据发送端与接收端的距离不同,信号在被传到接收端之前还可能需要经过其他卫星的转发。

那么你能对这一延迟采取什么措施呢?什么都不行。你无法让信号传输的速度超过光速,你也不能把卫星拉得更近一些。但是,你可以增加卫星的吞吐量。增加卫星的吞吐量不会消除延迟,但是它会让整个通讯过程更加高效。例如,假设一个数据包从A 点到B点通常需要7 秒钟。如果你增加吞吐量,移动数据包的时间还是7 秒钟,但是你可以在一个时间帧内移动三个、四个,乃至更多的数据包。数据传输本身不能变得更快;你只是能够在每秒钟了传输和接收更多的数据包,这就造成了数据传输得更快的假象。

被用来增加吞吐量的一项主要无线接入技术是压缩。通过数据压缩,在每个数据包里就可以传输更多的信息。压缩要求发送端拥有编码器,而接收端拥有解码器。尽管数据已经被加密,使用私有的压缩方案来压缩数据可以提供更进一步的安全性,因为可能截获到数据的人首先要判断如何解压数据,然后才能够开始判断如何将它解密。

增加吞吐量的另一种方式是数据包的再次生成。例如,让我们假设一个数据包从传输开始到被接收端接收到需要 7 秒钟。现在假定数据在传输过程中丢失了。接收端通常需要花费7 秒钟才能够意识到数据包丢了。接收端然后才能够要求发送端重新传输数据包;发送端然后再次传输数据包。如果你不考虑处理的时间,这一个循环就需要花费21 秒钟来完成。但是,新的协议在数据包里加入了足够的信息,能够让丢失的数据包被重建而不是重新传输。这就意味着,如果接收端收到了一条不完整的消息,它们可以立即就重建该信息,而不需要让丢失的数据包重新传输。

更廉价的链路

压缩和数据再生无线接入技术还能够减少组织总成本。要记住,很多卫星(服务)提供商会根据用户所使用的带宽来收取费用。这两项技术就是着眼于传输更少的数据包,因此就会带来更少的卫星使用费。

责任编辑:王晓东 来源: NET130
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