無線接入技術(shù)在衛(wèi)星廣域網(wǎng)中的作用
無線接入技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,在衛(wèi)星廣域網(wǎng)中也有應(yīng)用??赡芎枚嗳诉€不了解廣域網(wǎng)的概念和應(yīng)用,沒有關(guān)系,看完本文你肯定有不少收獲,希望本文能教會你更多東西。廣域網(wǎng)(WAN)連接的出現(xiàn)已經(jīng)有一段時間了,但是直到最近,無線WAN連接才似乎開始流行起來。在一些特定的情況下,無線WAN 連接要比傳統(tǒng)的有線連接便宜得多。而且,無線連接還能夠被用來到達(dá)那些非常遙遠(yuǎn)且無法使用有線連接到達(dá)的地方。這就讓衛(wèi)星連接有了用武之地。衛(wèi)星連接提供了到世界任何地點的連接性。不幸的是,衛(wèi)星連接一直受到安全、成本、吞吐量等問題的困擾,這就使得基于衛(wèi)星的WAN 連接不夠理想。在本文里,我將討論衛(wèi)星連接是如何步入成熟期的,以及為什么基于衛(wèi)星的WAN連接成為企業(yè)這一級別組織的理想選擇。
衛(wèi)星 WAN 的問題(及其解決方案)
在基于衛(wèi)星的 WAN 連接的短暫歷史里,三個主要問題迫使企業(yè)(不得不尋求其他替代的解決方案。這三個問題是成本、安全和的延遲/吞吐量。但是,有些新的無線接入技術(shù)正在幫助解決這三個問題,并且正在使得基于衛(wèi)星的 WAN 連接更加實用。
安全
只要你通過天空傳送數(shù)據(jù)且任何人都能夠接收,安全就是一個令人關(guān)注的問題。但是,很多基于衛(wèi)星的 WAN 連接開始使用與地面 VPN 連接相同的方式進(jìn)行工作。數(shù)據(jù)通過使用TCP 協(xié)議進(jìn)行傳送,但是會用L2TP、IPSec或者其他多種加密協(xié)議進(jìn)行加密。
成本
衛(wèi)星通訊的成本可能會相當(dāng)驚人。一般來說。一顆衛(wèi)星有足夠的能力為很多用戶提供服務(wù)。對用戶的收費可以根據(jù)他們所使用的帶寬或者連接到衛(wèi)星上的時間來確定。用戶減少衛(wèi)星(使用)成本的一種方式是不使用健康檢查數(shù)據(jù)包(health check packet)。在地面的連接里,頻繁發(fā)送唯一目的就是檢查鏈路處于連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)包是很平常的。但是,對于一個衛(wèi)星系統(tǒng)來說,這些數(shù)據(jù)包會增加成本。有些用戶選擇在沒有“真正數(shù)據(jù)”需要傳輸?shù)臅r候斷開鏈路的無線接入技術(shù)(來降低成本)。在與衛(wèi)星的連接斷開期間,用戶不會被收取費用,因為他們沒有連接到衛(wèi)星上。
吞吐量
吞吐量和延遲在處理衛(wèi)星通訊的時候肯定會倍受關(guān)注。衛(wèi)星常常有幾秒鐘的延遲。那么這一延遲是怎么來的呢?正如你所知道的,數(shù)據(jù)會以光速,或者說是以每秒 300,000 千米的速度在衛(wèi)星和接收站之間來回傳輸。但是,在這個速度上,你可能會認(rèn)為數(shù)據(jù)往返于衛(wèi)星與地面之間的時間會很短。但是,衛(wèi)星(離地面的距離)要比大多數(shù)人所以為的要遠(yuǎn)。
通訊衛(wèi)星要能夠工作,它就必須被放在地球同步軌道(有時候也叫地球靜止軌道)。這就意味著衛(wèi)星會(一直)保持在天空中的同一個位置上。你可能聽說過航天飛機(jī)里的宇航員會每 90 分鐘環(huán)繞地球一圈。這是真的,因為(此時)軌道速度是每小時 28,200 多千米。在幾百千米的高空,以這樣的速度環(huán)繞地球一圈需要大約 90 分鐘。
要記住的是,物體必須保持一定的軌道速度才能夠保持在太空里近地軌道上。如果物體的速度低于軌道速度,它就會被地球引力拉回地面,并在重新進(jìn)入大氣層的時候被焚毀。因此,衛(wèi)星必須在任何時候都保持大約28,200 多千米每小時的速度。衛(wèi)星能夠保持在天空中的恒定位置是因為地球在自轉(zhuǎn)。如果衛(wèi)星被發(fā)射到赤道上空 35,200 千米的高空,那么衛(wèi)星會以 28,200 千米每小時的速度與地球自轉(zhuǎn)的速度保持同步,那么它就會一直位于地球的同一位置。很顯然,這對于信號來說是一段遙遠(yuǎn)的距離。延遲的發(fā)生是因為信號必須從發(fā)送端到達(dá)衛(wèi)星,然后從衛(wèi)星到達(dá)接收端。而且,根據(jù)發(fā)送端與接收端的距離不同,信號在被傳到接收端之前還可能需要經(jīng)過其他衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)。
那么你能對這一延遲采取什么措施呢?什么都不行。你無法讓信號傳輸?shù)乃俣瘸^光速,你也不能把衛(wèi)星拉得更近一些。但是,你可以增加衛(wèi)星的吞吐量。增加衛(wèi)星的吞吐量不會消除延遲,但是它會讓整個通訊過程更加高效。例如,假設(shè)一個數(shù)據(jù)包從A 點到B點通常需要7 秒鐘。如果你增加吞吐量,移動數(shù)據(jù)包的時間還是7 秒鐘,但是你可以在一個時間幀內(nèi)移動三個、四個,乃至更多的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)傳輸本身不能變得更快;你只是能夠在每秒鐘了傳輸和接收更多的數(shù)據(jù)包,這就造成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)酶斓募傧蟆?/P>
被用來增加吞吐量的一項主要無線接入技術(shù)是壓縮。通過數(shù)據(jù)壓縮,在每個數(shù)據(jù)包里就可以傳輸更多的信息。壓縮要求發(fā)送端擁有編碼器,而接收端擁有解碼器。盡管數(shù)據(jù)已經(jīng)被加密,使用私有的壓縮方案來壓縮數(shù)據(jù)可以提供更進(jìn)一步的安全性,因為可能截獲到數(shù)據(jù)的人首先要判斷如何解壓數(shù)據(jù),然后才能夠開始判斷如何將它解密。
增加吞吐量的另一種方式是數(shù)據(jù)包的再次生成。例如,讓我們假設(shè)一個數(shù)據(jù)包從傳輸開始到被接收端接收到需要 7 秒鐘?,F(xiàn)在假定數(shù)據(jù)在傳輸過程中丟失了。接收端通常需要花費7 秒鐘才能夠意識到數(shù)據(jù)包丟了。接收端然后才能夠要求發(fā)送端重新傳輸數(shù)據(jù)包;發(fā)送端然后再次傳輸數(shù)據(jù)包。如果你不考慮處理的時間,這一個循環(huán)就需要花費21 秒鐘來完成。但是,新的協(xié)議在數(shù)據(jù)包里加入了足夠的信息,能夠讓丟失的數(shù)據(jù)包被重建而不是重新傳輸。這就意味著,如果接收端收到了一條不完整的消息,它們可以立即就重建該信息,而不需要讓丟失的數(shù)據(jù)包重新傳輸。
更廉價的鏈路
壓縮和數(shù)據(jù)再生無線接入技術(shù)還能夠減少組織總成本。要記住,很多衛(wèi)星(服務(wù))提供商會根據(jù)用戶所使用的帶寬來收取費用。這兩項技術(shù)就是著眼于傳輸更少的數(shù)據(jù)包,因此就會帶來更少的衛(wèi)星使用費。