В прошлом обзоре о применение спутниковых каналов связи для целей оповещения я упоминал об особенностях параметров спутниковых каналов связи, не позволяющих “в лоб” использовать их с оборудованием для построения систем оповещения. Это и высокий показатель ping, и высокий джиттер относительно проводных каналов связи, не позволяющий адекватно обработать телесигнализацию с оконечных средств оповещения без специальной адаптации оборудования, причем как на условно передающей стороне (АРМ ЕДДС), так и на приемной стороне (оконечные средства оповещения). Итак, попробуем разобрать основные проблемы при организации спутниковых каналов связи, пути и методы их решения, а после приведем конкретные примеры их решения.

— Привет, как дела?
— Нормально, как твои?

Такой диалог, не несущий никакой информационной составляющей, люди произносят десятки раз за день. В социуме он несет простой смысл, описать который можно принципом «я тебя вижу, я вижу, что ты видишь меня». В сетевой среде все компоненты так же, как и люди общаются между собой похожим способом. Один сетевой компонент обращается к другому и получает от него ответ.

Так каждый из сетевых компонентов участвующих в таком диалоге просто опрашивают друг друга и никакой дополнительной информации кроме как о наличии в сети других устройств они не получают. Это и есть ping. В обычных сетях это может происходить огромное количество раз в секунду не сильно нагружая сеть, но это в нормальных условиях.

Давайте представим, что один человек в привычной ему манере обратился к другому: «Привет, как дела?», а собеседник его задумался и не услышал его вопрос. Что произойдет? Правильно, скорее всего первый подумает о неуважении к нему второго и перестанет с ним общаться. Так и в сети. Но, усложним задачу. К этим двум подходит третий человек и первый ему говорит: «Привет, как дела?» и еще до того, как третий успел ответить ничего не значащей фразой на ничего не значащий вопрос вдруг второй вынырнув из своих мыслей отвечает «Нормально, как твои?». Налицо коллизия — вопрос задан одному, а ответ получен от другого, о ком уже забыли. Точно такие же коллизии происходят при высоком показателе ping. Устройства либо успевают «забыть» соседей по сети, либо начинают путать очередность ответов. Принципиально для людей-собеседников, это не страшно.

Но у нас техника и мы работаем в системах оповещения не с утилитой ping, а с командами оповещения и постоянно опрашиваем точки оповещения с помощью команды запроса работоспособности. Например, у оборудования СГС-22М производства ООО "ЭЛЕС" каждая команда примерно 70 бит информации, повторяемых пакетами по 3, да еще 3 раза. Это по умолчанию. А ЭЛЕС еще реализовал «двойной скачок», где пакет команд проходит от АРМ до спутника, а потом от спутника до оконечного средства оповещения.

Давайте начну с пояснения, что такое «два скачка». Это все же «сленг» спутниковых операторов и не всегда понятен. Так вот, если у вас есть передающий терминал спутниковой связи и приемный, то радиосигнал проходит по пути:

Терминал № 1—> спутник —> ЦУС —> спутник —> терминал № 2

Видите, в маршруте есть два раза спутник. Т. е. сигнал проходит двойную дистанцию. Если ориентироваться на Ленинградскую область и спутник Ямал-402 (55 гр.в.д.), то эта дистанция составляет 39 567 км*4= 158 268 км. Вспомним скорость света 300 тысяч км в секунду^. Теперь путь разделим на скорость и получим время прохождения сигнала. Не буду больше мучать Вас математикой, скажу, что с учетом задержек в аппаратных трактах обработки сигнала ping может достигать 2500 миллисекунд. Очень большое время, которое не понимают программно-аппаратные средства и не только систем оповещения. Многие бытовые программы связи в таких условиях просто рвут соединение считая, что это обрыв связи.
Очевидно, что самым простым способом борьбы с данной проблемой было бы просто увеличение времени ожидания ответа. На примере наших собеседников нам просто надо объяснить первому, что второй слегка задумчив и ответит чуть позже. Однако, это несет в себе дополнительную проблему, а именно в сетях с коротким ping опрос всех устройств происходит много раз в секунду, то есть в случае, если какое-либо устройство перестает отвечать, то информация об этом появляется почти мгновенно и фиксируется АРМ. Если ping большой, то ответ на запросы придет значительно позже, а если в этой сети много устройств, да еще включенных на разные каналы связи, то встает вопрос какое время ответа точки оповещения считать корректным и сколько придется ждать пока производится опрос всех устройств оповещения в списке. Также, если ping большой, может сложится ситуация, что к АРМ оповещения выстраивается очередь из пакетов телеметрии, ну потому как точка оповещения, не получив квитанции подтверждения доставки, начинает повторять и повторять свой отчет. Это начинает напоминать известную DOS атаку Spoofing. И получается, что все эти особенности надо учитывать при построении системы оповещения с использованием спутникового канала связи.

В этом случае решение проблемы приобретает комплексный характер, а именно: увеличение длительности ожидания ответов и увеличение времени между последующими командами/запросами для всех устройств.

Задачу применения спутниковых каналов в системах оповещения удалось решить совместными усилиями AltegroSky и ООО «ЭЛЕС» путем ввода специального режима функционирования оборудования П-166ВАУ СГС-22МЕ. Справедливости ради надо уточнить, что это первый и пока единственный пример реализации канала по «двухскачковой схеме». Более того, было опробовано подключение относительно большого числа точек оповещения за терминалом спутниковой связи. Почему это важно и почему обращаю на это ваше внимание. А потому, что аппаратура оповещения не только принимает сигналы оповещения, но еще и подтверждает, что она отработала эти сигналы корректно.

Если Вам надо донести какую-то речевую информацию до нескольких человек Вы можете поступить одним из двух наиболее распространенных способов:

• Первый — собрать всех в одном зале и сделать общее объявление
• Второй — переговорить с каждым в отдельности.

В сетевой инфраструктуре тот же принцип. Трансляция широковещательных сигналов обеспечивается групповой передачей Multicast, а индивидуальной — unicast. Очевидно, что в первом случае времени на доведение сигнала потребуется меньше. Таким образом, при передаче сообщений с использованием multicast количество исходящего трафика от автоматизированного рабочего места единой дежурно-диспетчерской службы меньше, чем с использованием Unicast в такое же число раз, сколько абонентов в сети оповещения. С учетом того, что удельная стоимость единицы информации, передаваемой по спутниковому каналу значительно выше, чем при передаче по проводным каналам связи, то преимущество использования Multicast становится более, чем очевидным. Однако, поддержка Multicast не является функцией сети по умолчанию поэтому при организации канала связи «точка-многоточка» для систем оповещения в настройках спутниковой сети связи необходимо включить (заявить оператору связи при настройке сети для вас) эту поддержку или мириться с существенно увеличившимся трафиком, ну и следовательно, стоимостью обслуживания канала.
 
Сейчас при работе по спутниковым каналам практическое подтверждение имеют четыре системы.

Одна из них — разработка АО «КЗТА» (Азимут) с использованием низкоорбитальной группировки будет описана в отдельной статье. Три других — это описанная выше П-166ВАУ СГС-22 МЕ, производства ООО «ЭЛЕС», БОО-600, производства АО НПО «НИС» и БАО-ХХХ, производства «Триалинк-Групп». При этом две последние работают по «односкачковой схеме» с наземным каналом на подъем, то есть не полностью автономны и свободны от наземных каналов связи.
Очевидно, что потенциал использования спутниковых каналов для систем оповещения весьма высок, что, создает положительные предпосылки к увеличению числа оборудования систем оповещения, поддерживающего работу по спутниковым каналам связи.

Ну и напоследок…

Спутниковый канал связи является стандартным каналом TCP/IP с единственной особенностью — длительным ping. Поэтому, такой канал может быть использован для построения не только систем оповещения, но и распределенных Систем Контроля доступа, систем «Умный дом», Видеонаблюдения и т. д.