معرفی خدمات ماهواره ای دریایی شرکت بین المللی بهین سامان گستر مفید

  • مخابرات ماهواره ای مبتنی بر فن آوری iDirect On-Board

در سال های اخیر، صنعت دریانوردی شاهد رشد استفاده از سامانه های نرم افزاری مبتنی بر IP بوده است، گسترش فعالیت های نفتی و گازی در دریا، توسعه بازرگانی و فراگیر تر شدن حمل و نقل دریایی، دسترسی به خدمات شبکه ای آنلاین را بیش از گذشته، ضروری نموده است.

دریانوردان مجبور بودند از خدمات باند فرکانسی L که در عین محدودیت حجمی و پایین بودن سرعت، گران هم بود استفاده کنند، اما در چند سال گذشته، به شکر پیشرفت های فن آوری، دسترسی به بستر های مخابراتی پهن باند در دریا تسهیل شده و هزینه تجهیز و بهره برداری از آن نیز کاهش یافته است.

تجهیز شناورهای بیشتری به این قبیل تجهیزات، مبین و گواه علاقه و تمایل بهره برداران، به دسترسی به خدمات ماهواره ای با پهنای باند بالا در دریا می باشد.

با تجهیز شناورها و کشتی ها به آنتن های ماهواره ای دریایی، خدمه و بهره برداران قادر خواهند بود، از تمامی خدمات شبکه ای که در خشکی بهره می جستند در دریا نیز بهره مند شوند.

بخشی از این خدمات مربوط به عملیات کشتی بوده و بخش دیگر جزء خدمات رفاهی محسوب می شوند. در این خصوص می توان به انتقال خطوط تلفن از خشکی به دریا، بهره برداری از سامانه های اتوماسیون اداری، مدیریت کشتی، درمان از راه دور و …. به عنوان خدمات مربوط به عملیات کشتی اشاره نمود.

دسترسی به اینترنت و استفاده از مزایای آن نیز از هم خدمات رفاهی به خدمه می باشد، هرچند که امروزه در اختیار داشتن این خدمات استاندارد و بدیهی به نظر می رسد.

پهنای باند بالا و نسبتا ارزان ، امکان بهره برداری از بسیاری از خدماتی را که در روش های قبلی غیر ممکن یا گران بودند را ممکن می سازد.

به طور خاص بسترهای پهن‌باند اشتراکی، تقاضای بسیار زیادی دارند زیرا یک سرویس قابل اطمینان و به صرفه فراهم می‌کنند که در بازاری که ناوگان‌های کوچک تا متوسط بر آن مسلط هستند موضوعی حیاتی به شمار می‌رود.

در ادامه با نگاهی جامع و دقیق‌تر به این موضوع، که پیشرفت‌های تکنولوژیک در صنعت VSAT دریایی چگونه می‌توانند به تامین‌کننده‌های خدمات کمک کنند تا سرویس‌های پرسرعت و به ‌صرفه را برای نیازهای اپراتورهای شناورها، خطوط کشتی‌رانی و صاحبان قایق‌های تفریحی در دریا فراهم نمایند، خواهیم پرداخت:

1. بهبود کارآیی پهنای باند

به شکل سنتی، انتقال سرویس‌های صوتی و دیتا از طریق VSAT با استفاده از فن آوری Single Channel Per Carrier(SCPC) که یک محیط دائما متصل شبیه یک مدار خط خصوصی اختصاصی ایجاد می‌کند فراهم می شود. استفاده از SCPC به منظور پشتیبانی از اتصال و ارتباط پرسرعت تجاری برروی شناورها می‌تواند پرهزینه و نا کارآمد باشد زیرا به منظور تضمین ایجاد اتصال قابل اطمینان ،حتی در بدترین شرایط ممکن، حجم و اندازه هر ارتباط باید بیش از حد بزرگ باشد. در مقایسه، سیستم‌های Time Division Multiple Access(TDMA) مبتنی بر IP به شکلی پویا پهنای باند را از طریق یک بستر اشتراکی به هر شناور اختصاص می‌دهند که این موضوع پهنای باند ماهواره‌ای مورد نیاز را بدون قربانی کردن کیفیت به شکل قابل توجهی کاهش می‌دهد.

شرکت iDirect یک شرکت پیشرو در صنعت ماهواره به حساب می آید، که با تولید تجهیزات ماهواره ای نو آورانه و با کیفیت، سهم بسیار بالایی از بازار تجهیزات ماهواره ای را از آن خود نموده است، بطوریکه بسیاری از خدمات دهنده های ماهواره ای، شبکه خود را بر اساس تجهیزات ساخت این شرکت طراحی و اجرا می نمایند.

سامانه های مبتنی بر طراحی iDirect از نسخه ای بسیار موثر و کارآمد از فن آوری TDMA به نام Multi-Frequency ( MF ) بهره می برد. این فن آوری به D-TDMA نیز شناخته می شود. این ویژگی این امکان را به چندین کشتی یا بهره بردار در دریا مانند سکوهای نفتی می دهد تا از یک پهنای باند به صورت اشتراکی بهره ببرند. به شکر طبیعت پویای این فن آوری، سرعت پاسخگویی به هریک از مشترکین بسیار بالا می باشد که این مهم تضمین کننده کیفیت قابل قبول خدمات می گردد.

iDirect پهنای باند را بر اساس تقاضای ترافیک و با توجه به دستورالعمل های کیفیت خدمات – QoS که توسط خدمات دهنده، تنظیم شده اند برای هر بهره بردار تنظیم می کند. بر این اساس می توان گستره ای از SLA ( Service Level Agreements ) را ضمن ارائه خدمات تضمین نمود.

iDirect پهنای باند را بر اساس تقاضای ترافیک و با توجه به دستورالعمل های کیفیت خدمات – QoS که توسط خدمات دهنده، تنظیم شده اند برای هر بهره بردار تنظیم می کند. بر این اساس می توان گستره ای از SLA ( Service Level Agreements ) را ضمن ارائه خدمات تضمین نمود.

مجموع این ویژگی ها ارتباطی دائم، قابل اتکاء، مقرون به صرفه که عملیات و فعالیت در دریا را تسهیل می کنند را به ارمغان می آورد.

سامانه iDirect این امکان را برای بهره برداران ( Remotes ) فراهم می کند که بر اساس تقاضای ترافیک بین کانال های ورودی به سرعت حرکت کرده و جابجا شوند. قابلیت MF-TDMA، جابجایی سریعی در بازه فرکانس های ورودی بر مبنای دستورالعمل های Burst By Burst فراهم می کند که این امر به نوبه خود باعث بالاترین سطح کارآیی استفاده از ظرفیت می شود.

همچنین iDirect که یکی از پیشگامان طراحی و توسعه Turbo Product Coding ( TPC ) و Forwarded Error Correction ( FEC ) برای کانال های ورودی و برگشتی ارتباطات ماهواره ای می باشد، که ضمن افزایش کارایی لینک ارتباطی، تاخیر زمانی را نیز کاهش می دهد.

TPC-FEC یک فن آوری رمزگشایی تکرار شونده دارد که پیام های ارسالی و دریافتی کد شده نیمه کاره را از طریق فرآیندی از نو به جریان می اندازد، بنا شده است. برای ریموت ( بهره بردار ) این به معنای نیاز کمتر به مخابره مجدد است که بدینوسیله استفاده از کانال و ظرفیت مخابراتی بهینه می شود.

گستره وسیع گزینه های FEC که iDirect از آنها پشتیبانی می نماید، تامین کننده های خدمات را قادر می سازد که اندازه آنتن ها را بر روی کشتی ها و سکوهای نفتی به حداقل برسانند و در دسترس بودن و همچنین کیفیت پهنای باند را صرف نظر از مکان کشتی در داخل پوشش ماهواره ای تضمین نمایند.

برای شبکه هایی با مقیاس بسیار بزرگ، تامین کنندگان خدمات می توانند از مزایای فن آوری های موثرتر نظیر DVB-S2 همراه با Adaptive Coding and Modulation ( ACM ) نیز استفاده نمایند. DVB-S2 از یک فن آوری جدید Forward-Error Coding، به نام Low Density Parity-Check Codecs (LDPC) در کنار BCH Coding که در مقایسه با DVB-S منجر به بیش از 30 % بهبود در کارآیی پهنای باند می شود، استفاده می کند.

DVB-S2 نیز شامل شماهای مدولاسیون و FEC جدید می شود و از مدولاسیون های QPSK,8PSK,16PSK بر روی لینک دریافتی DVB-S2 و ACM پشتیبانی می نماید. قابلیت ممتاز ACM در مودم هایiDirect، کشتی ها و شناور ها را قادر می سازد در هر زمان و در هر مکان ( داخل پوشش ماهواره ای ) و در هر شرایط آب و هوایی، با تغییر خودکار و هوشمند کدینگ و مدولاسیون، ارتباط ماهواره ای خود را حفظ نموده و دسترسی به حداکثر ظرفیت های شبکه ای خود داشته باشند.

 

2. تضمین کیفیت بالای سرویس‌ها

بهره برداران شناورها و سکوهای نفتی فراساحل به منظور اجرای موثرتر عملیات خود و اتصال یکدست و یکپارچه‌ي کشتی‌ها به ساحل و توسعه‌ي شبکه‌ي IP زمینی، خطوط کشتی‌رانی در آب‌های بین‌المللی نیاز به دسترسی به کاربردهای باند پهن IP دارند. با استفاده از قابلیت اتصال از طریق VSAT، خطوط کشتی‌رانی می‌توانند طیف وسیعی از نیازهای ارتباطی خود را تحت پوشش و پشتیبانی قرار دهند. خدمه می‌توانند از اینترنت، پست الکترونیکی و تلفن برای ارتباط و تماس با دوستان و اعضای خانواده‌ی خود استفاده نمایند، به علائق شخصی خود مشغول شوند و از محتوایی که برای سرگرمی آنان فراهم می‌شود لذت ببرند. شناورها با برخورداری از VPN هایی که کل ناوگان را تحت پوشش قرار می‌دهند و از عملیات تجاری نظیر بارگیری، لجستیک و عملیات انبارداری پشتیبانی می‌کنند به دفاتر متحرک و شناور بدل خواهند شد.

عملیات مرتبط با کشتی نیز از مزایای ارتباط دائم و سریع با تکنیسین‌ها، تامین کنندگان کالا و خدمات و سایر نیروهای ماهر به منظور برطرف نمودن مشکلات در زمان بروز، بهره‌ می‌گیرند.

با توجه به ساختار و طراحی پویا و قابل انعطاف بستر های اشتراکی، تنها چالش تامین کنندگان خدمات، اولویت بندی تخصیص ترافیک به کاربردها و عملیات است تا بتوانند خدمتی قابل اطمینان و مشتری پسند تامین نمایند.

در صورت استفاده تامین کنندگان خدمات ماهواره ای از تجهیزات iDirect، این امکان وجود خواهد داشت تا با اختصاص CIR ( Committed Information Rates ) ،Minimum Information Rate و یک Maximum Information Rate به هر شناور و کشتی داخل یک شبکه با Maximum Information Rate یک پهنای باند اشتراکی اعطا کرد که در زمان وجود داشتن پهنای باند خالی در شبکه، پهنای باند آزاد در اختیار متقاضی قرار بگیرد. این ویژگی یک روش بسیار با صرفه برای تامین حداکثر پهنای باند برای متقاضیان، بدون در خطر انداختن کیفیت برای دیگر کاربران می باشد.

iDirect با معرفیGroup Quality of Services ( GQoS) جوایز متعددی را به خود اختصاص داده است. این الگوریتم احتمالات بیشماری برای ارائه سطوح مختلف خدمات، مدیریت پهنای باند و اولویت بندی ترافیک فراهم می آورد. GQoS امکان ایجاد سناریو های بسیار پیشرفته اختصاص پهنای باند را متصور می نماید و به تامین کننده های خدمات اجازه می دهد به منظور پشتیبانی از چندین ناوگان کشتی رانی که هریک از CIR ها ،MIR ها و نسبت های رقابتی جداگانه برخوردار هستند، کل پهنای باند را به گروه های مجزای پهنای باند تقسیم کنند.

تامین کنندگان خدمات می توانند SLA های سفارشی برای ناوگان های مختلف ایجاد کنند و حتی بر اساس نیازهای آنی و فوری SLA ها را سفارشی نموده و تطبیق دهند.

از دیگر ویژگی های GQoS مجددا می توان به بهینه کردن میزان استفاده از پهنای باند اشاره کرد که منجر به صرفه جویی بیش تر در فضای فرکانسی و سگمنت ماهواره، کاهش هزینه های خرید Line Card اختصاصی، توان فرکانس رادیویی و سایز آنتن های مورد استفاده روی کشتی، می شود.

GQoS به تامین‌کننده‌های سرویس اجازه می‌دهد از شبکه‌ي چندین مشتری برروی مجموعه ای از پهنای باند مشابه پشتیبانی کنند و به منظور حصول اطمینان از این که هر برنامه‌ی کاربردی پهنای مورد نیاز خود را دریافت می‌کند تخصیص پهنای باند را اولویت بندی نمایند.

  • پشتیبانی از کاربردهای بلادرنگ

علاوه بر ابزار QoS بسیار پیشرفته، ابزار دیگری هم وجود دارد که کیفیت برنامه های کاربردی Real Time را ارتقاء می دهند. تامین یک تماس تلفنی از طریق ماهواره که کیفیت تماس آن با تماس های تلفنی عادی قابل مقایسه و در حد آن باشد ، وقتی که با تاخیر زمانی و Jitter مواجه باشیم، قطعا چالش برانگیز و دشوار خواهد بود. تاخیر در ارتباطات ماهواره ذات و طبیعت محیط انتقال به حساب می آید، این تاخیر زمانی در ماهواره های واقع در مدار Geostationary فقط در یک مسیر معادل 280 میلی ثانیه می باشد.

وقتی یک سیستم شبکه‌ای ، پهنای باند را به یک کشتی راه دور اختصاص می‌دهد تا یک تماس صوتی به عمل آورد، اگر بازه‌های زمانی تخصیص یافته مداوم و پیوسته باشند، بسته‌های صوتی به شکل گروهی به هاب می‌رسند و محیطی را شکل می‌دهند که مستعد ایجاد Jitter است.

iDirect با استفاده از امکانات و ابزاری که دارد بر این مشکل نیز فائق آمده است. این ویژگی از طریق فاصله‌گذاری مساوی بازه‌های زمانی، در یک فریم، Jitter بین بسته‌های صوتی را کاهش می‌دهد. راهکار iDirect برای تحویل VoIP کیفیت بالا و کاربردهای سلولی ایده‌آل است زیرا می‌تواند Bit-Error-Rates(BER) واحد اندازه‌گیری کیفیت صدا ، که اگر بهتر از 10 به توان منفی 9 باشد به عنوان یک کانال مخابراتی واضح در نظر گرفته می‌شود را ارائه نماید.

به تامین‌کننده‌های سرویس اجازه می‌دهد از شبکه‌ي چندین مشتری برروی مجموعه ای از پهنای باند مشابه پشتیبانی کنند و به منظور حصول اطمینان از این که هر برنامه‌ی کاربردی پهنای مورد نیاز خود را دریافت می‌کند تخصیص پهنای باند را اولویت بندی نمایند.

SAR، بسته‌هایی با سایزهای متفاوت را به سلول‌هایی با سایز مساوی تقسیم می‌کند در حالی که Dynamic CIR می‌تواند به شکلی دینامیک کنترل گردد. در صورت نیاز کشتی به برقراری ارتباط صوتی ،Application-triggered CIR، عمل کرده و پهنای باند اختصاصی برای کشتی تامین می کند.

iDirect با پشتیبانی از VLAN tagging و یا end-to-end VLANs(802.1Q)، امکان بهبود عملکرد و انعطاف پذیری شبکه را برای در اولویت قراردادن تقاضای دسترسی به پهنای باند برای بسته های حساس اطلاعاتی، فراهم می آورد. همچنین با توجه به اینکه مودم های ماهواره ای iDirect می توانند چندین VLAN ID را پشتیبانی کنند می توان تماس های تلفنی مهم و ضروری را از اتاق فرماندهی بر تماس های تلفنی خدمه ارجح دانسته و به آنها اولویت داد.

  • پشتیبانی از کاربردهای غیر Real-Time

درست مثل کاربردهای Real-Time، کاربردهای غیر Real-Time نظیر وبگردی نیز می‌توانند تحت تاثیر تاخیر ماهواره قرار گیرند و منجر به مخابره‌ی مجدد غیر موثر و طولانی شدن دانلودها شوند. به منظور ارتقای کارآیی وب برای کاربران نهایی، iDirect از امکانات شتاب‌‌دهی TCP در هاب و روترها برای کاهش اثرات حاصل از تاخیر ماهواره استفاده می‌کند و به طور همزمان تحویل بسته را در صورت بروز خرابی یا از دست رفتن داده ها تضمین می‌کند. شتاب‌دهی TCP این کار را با بافر کردن بسته‌های موجود در مسیر ورودی و خروجی انجام مي‌دهد و با شبکه‌ای بسیار پیشرفته و سریع از برنامه‌های کاربردی تحت وب، پشتیبانی می‌نماید. برای برنامه‌های کاربردی که به شدت به دسترسی به وب وابسته هستند ، iDirect از یک شتاب‌دهنده اضافی وب برای گستره‌ای از ترافیک‌های گوناگون شامل برنامه‌های کاربردی HTTP, AJAX بهره می‌گیرد و این کار را از طریق تکنولوژی‌های Acceleration-on-Demand داخلی به انجام می‌رساند. این فن آوری ها، در عین کاهش بارگذاری داده‌ها و فراهم نمودن امنیت انتها به انتها برای دیتا، زمان پاسخ‌گویی بهتر و به کارگیری مناسب از پهنای باند را تضمین می کنند.

  • پشتیبانی از امنیت برنامه‌های کاربردی Real-Time

یکی از دغدغه ها و نگرانی کاربران برنامه های کاربردی تجاری و اشتراک گذاری اطلاعات، تضمین امنیت ارتباط و جلوگیری از دسترسی به محتوای ارتباط است. درنتیجه، بسیار مهم است، که سیستم ، امکان رمزگذاری اطلاعات حساس را هم در زمان ارسال و هم هنگام دریافت فراهم نماید. استاندارد صنعتی برای نقل و انتقال ایمن داده‌ها، Advanced Encryption Standard(AES) است که از الگوریتم‌های موجود در رمزنگاری کلید متقارن، استفاده می‌کند. iDirect AES Encryption با تبادل دینامیک وسریع کلید 256 بیتی سطح بسیار بالایی از ایمنی و امنیت را درون شبکه فراهم می‌کند و این کار بدون به خطر انداختن شتاب‌دهی برروی ترافیک درون ارتباط به انجام می‌رسد.

این روش با ساختارهای IPSec که شتاب‌دهی TCP را نقض می‌کنند و باعث بروز اختلال در کیفیت ارتباط می شوند ، تفاوت دارد. برای دستیابی به امنیت در سطح نظامی، iDirect، TRANSEC و رمزگذاری سطح بالا را با تائیدیه‌ي FIPS 140-2 روی خط تولید محصولات ویژه خود پیاده‌سازی نموده است. TRANSEC یک استاندارد امنیتی کلاس نظامی برای نقل و انتقال داده‌ها است که از سوء‌استفاده‌ی دشمن از اطلاعات در فرآیند تبادل دینامیک داده‌ها بین یک هاب و یک ریموت جلوگیری به عمل می‌آورد.

همچنین می توان با انجام تنظیمات VLAN و ایجاد یک مرز منطقی جهت ممانعت از دسترسی های غیر مجاز، به محتوای ارتباط و ارتقای سطح امنیت شبکه استفاده افزود.

GRE Tunneling نیز یک روش دیگر برای تامین امنیت داده ها به شمار می آید. تونل‌های GRE برای فشرده کردن گستره‌ی وسیعی از بسته‌های لایه‌ي شبکه‌‌ی‌ درون بسته‌های IP tunneling طراحی شده‌اند، که از آن برای ایمن‌سازی Virtual Private Networks(VPNs) و ایجاد یک لینک نقطه به نقطه‌ی مجازی با روترها در نقاط دور دست استفاده می‌شود.

اگر به هر دلیلی، سازمانی تمایل به استفاده از سامانه رمزگذاری سفارشی خود را داشته باشد، iDirect قادر خواهد بود با حفظ سطح کیفی برنامه های کاربردی و همزمان با انجام شتابدهی TCP/HTTP این خدمت درخواستی را پشتیبانی نماید.

3. توسعه‌ی مقیاس‌پذیر شبکه

iDirect یکی از مقیاس پذیرترین، منعطف ترین و در عین حال مقرون به صرفه ترین راهکارهای ارتباطات دو طرفه ماهواره ای را در این صنعت به متقاضیان و کاربران ارائه نموده است. iDirect خدمات دهندگان ماهواره ای را قادر می سازد که به طور همزمان بر روی چندین ماهواره متفاوت، چندین ترنسپاندر و چندین توپولوژی مختلف عمل کنند و در عین حال به شکلی انعطاف پذیر با اضافه نمودن Line Card های جدید و روترهای ماهواره ای چند صد شبکه در مقیاس تجاری و بزرگ ایجاد نمایند.

بهره برداران پلت فرم های مبتنی بر iDirect می توانند، کار را با نرخ های دیتای پایینی به اندازه 128 Kbpsآغاز نموده و متناسب با پیشرفت و توسعه به پهنای باند مورد نیاز خود بیافزایند.

امکان انعطاف و مقیاس پذیری در طراحی و تولید محصولات iDirect به تامین کنندگان خدمات ، این امکان را می دهد ، تا پیکره بندی و توپولوژی های مناسب را برای ارائه خدمات ویژه بخصوص پشتیبانی از نیاز های خاص مشتری در بخش های مختلف صنعت دریانوردی را فراهم کنند

تامین کنندگان خدمات ماهواره ای می توانند در ابتدا با حداقل امکانات سخت افزاری لازم شبکه خود را طراحی و راه اندازی نمایند و در زمان ضرورت با خرید و نصب لایسنس ها، Line Card ها، روتر ها و آنتن ها شبکه خود را توسعه دهند. این ویژگی دامنه وسیعی از FEC ها و مدولاسیون ها را به تدریج و در زمان نیاز برای خدمات دهندگان و خدمات گیرندگان تامین می کند.

گاهی اوقات بازار هدف، شناور های کوچک یا قایق های تفریحی می باشند که استفاده از آنتن های کوچک بسیار ضروری است. در صورتیکه خدمات دهندگان از امکانات iDirect در شبکه خود بهره ببرند، قادر خواهند بود با بهره گیری از مزیت های پشتیبانی iDirect از انتخاب های گوناگون FEC که دامنه ای از 0.495 FECقدرتمند تا 0.879 FEC بسیار کارآمدتر را در بر می گیرد ، اندازه آنتن را به حداقل برسانند.

علاوه بر این، گزینه‌های متعدد و گوناگون مدولاسیون، شامل 16APSK تا DVB-S2، BPSK و Spread Spectrum نیز امکان دستیابی به یک شبکه‌ي باصرفه با آنتن‌هایی بسیار کوچک را فراهم می‌سازد. Spread Spectrum یک waveform جدید است که امکان انتشار و پخش سیگنال حامل را فراهم می‌سازد تا طی فرآیند مخابره و دریافت، سطوح پاور آنتن‌های بسیار کوچک منجر به بروز تداخل ماهواره با ماهواره‌های همجوار نشود.

iDirect برای آن دسته از تامین کنندگان خدمات که مایل به راه اندازی خدمات مخابراتی ماهواره ای، با حداقل سرمایه گذاری و هزینه اولیه می باشند، یک راهکار عالی و فوق العاده توسعه پذیر به نام iDirect Virtual Network Operator ( VNO ) دارد. این راهکار تامین کنندگان خدمات و یا حتی بهره برداران را قادر می سازد تنها با اجاره فضای هاب ماهواره ای از اپراتور های هاب، Host Network Operators ( HNO ) و ابتیاع مجوز دسترسی، از طریق سیستم مدیریت شبکه Network Management Systems ( NMS )، روی شبکه اختصاصی خود کنترل و نظارت داشته باشند و بر حسب مورد ایستگاهی جدید راه اندازی نموده و بر میزان و چگونگی مصرف پهنای باند آن نظارت کنند.

همچنین این امکان، برای صاحبان هاب نیز، اقتصادی و پرمنفعت است، چرا که می توانند، با اجاره فضای هاب و قابلیت های میزبانی، بازگشت سرمایه گذاری خود را تسریع نموده و درآمد زایی نمایند.

4. سهولت مدیریت شبکه

پراکندگی و در دسترس نبودن کشتی های یک ناوگان که غالبا در سفر بوده و فرصت کمی برای پهلوگیری در بنادر دارند ، ضرورت داشتن سامانه مدیریتی یکپارچه و فراگیر را بیش از هر نیاز دیگری مهم و حیاتی می نماید. مدیران، خدمات دهندگان و حتی بهره برداران خدمات، به یک سیستم مدیریتی نیاز دارند که پیکره بندی، کیفیت و صحت عملکرد خدمات ارتباطی کشتی ها را در تمامی مواقع، نظارت و مراقبت نماید.

iDirect مجموعه کاملی از ابزار مانیتورینگ، پیکره بندی و کنترل کل شبکه ماهواره ای از طریق یک مکان مرکزی واحد که کار با آن بسیار ساده و قابل فهم است را به نام iVantage Network Management System به خدمات دهندگان ارائه می دهد.

به واسطه این ابزار بی نظیر خدمات دهندگان می توانند در کمترین زمان شبکه هایی با امکانات خودکار یا نیمه خودکار و با هر سایز و انداری ایجاد کنند و شبکه ها را از راه دور مراقبت نموده و بدون مراجعه به سایت به روز رسانی کنند. از طریق این ابزار می توان میزان مصرف پهنای باند در بازه های زمانی مختلف ، وضعیت عملکرد مودم ها، کیفیت سیگنال های دریافتی و ارسالی، میزان قدرت مورد استفاده ارسال کننده، درجه حرارت مودم، مدت زمان کارکرد و عملیاتی بودن مودم ، وضعیت اتصال درگاه شبکه و…. نظارت و مراقبت نمود. مجموعه اطلاعات فوق به علاوه هشدار ها و اعلان های سامانه ، زمان مورد نیاز برای عیب یابی را به حداقل رسانده و مراقبین شبکه می توانند در کمترین زمان از بروز مشکل پیشگیری نموده و یا در صورت حادث شدن آن را به سرعت رفع نمایند.

iDirect به همراه iVantage یک ابزار قدرتمند دیگر به نام SkyMonitor ارائه کرده است ، وظیفه این ابزار تحلیل کردن طیف های فرکانسی برای مراقبت سریع و دائمی ارتباطات ماهواره ای است.

SkyMonitor می‌تواند چندین حامل ماهواره را از طریق حداکثر 8 واسط L-band همواره متصل ، مراقبت نماید. تامین‌کننده‌های خدمات به راحتی می‌توانند تحلیل آنی طیف فرکانس ارسال و دریافت حاملان را مشاهده نموده و در عین حال با اتصال درگاه‌های SkyMonitor اطلاعات دریافتی را برای نمایش حاملان (Carrier ) هاب غیر iDirect درون همان Teleport مشاهده و تحلیل نمایند. قابلیت ثبت و ذخیره‌ی قدرتمند اطلاعات، فایلی که شامل یک نمایش طیفی برای تحلیل‌های آتی است را ایجاد می‌کند. وقتی اطلاعات ذخیره شده در کنار ویژگی‌های استاندارد iMonitor مورد استفاده قرار گیرد، مهندسین شبکه قادر خواهند بود که به طور مداوم و پیوسته RF و لایه‌های IP را برای دستیابی به قابلیت‌های عیب‌یابی پیشرفته تحلیل نماید.

5. مدیریت جهانی شبکه با پوشش یکپارچه

مسیر های دریانوردی بسته به نوع و منطقه عملیات شرکت های کشتی رانی می تواند بسیار وسیع و پراکنده باشند ولی آنچه که مهم است اتصال و ارتباط برای کشتی ها در تمام طول مسیر است. مشتریان می خواهند بدون محدودیت های جغرافیایی از همان تجربه مشابه شبکه های سنتی زمینی برخوردار باشند.

اما فراهم نمودن پوشش جهانی نیازمند عملیات و اتصال یکپارچه‌ی پوشش های ماهواره ای متعدد C یا Ku-Band، چندین Hub و Teleport است. iDirect چندین ویژگی ایجاد کرده که به تامین‌کننده‌های سرویس اجازه می‌دهد بر یک شبکه‌ي جهانی که ارتباط و اتصال سراسری را به شکلی یکپارچه و بی‌دردسر به مشتریان خود تحویل می‌دهد، مدیریت کنند.

  • Global NMS

کشتی های اقیانوس پیما ، در مسیری که طی می کنند، از چندین پوشش ماهواره ای که توسط Teleport وHUB های جداگانه مدیریت می شوند، عبور می کنند. سامانه مدیریت جهانی iDirect موسوم به Global Network.

Management System این امکان را برای خدمات دهندگان فراهم می کند که در صورت اتصال زمینی Teleport ها به یکدیگر ، تغییر ماهواره ها ، بدون نیاز به انجام تغییری در تنظیمات مودم ها از سوی کاربران صورت پذیرد و خدمات دهندگان قادر باشند به واسطه این اتصال یکپارچه از یک مکان واحد عملیات کل ناوگان را نظاره و مراقبت نمایند. بدین ترتیب اتصالی یکپارچه و کامل در کل مسیر دریانوردی برای کشتی ها فراهم می گردد.

از آنجاییکه مودم هر کشتی در HUB های مختلف تعریف شده است ، همچنین تنظیمات لایه IP در مسیریاب ها انجام می شود ، هر کشتی می تواند همواره IP منحصر به خود را داشته باشد ، که این موضوع بسیار مهم و ضروری می باشد ، بدین معنی که دیگر نیازی به انجام تغییرات روی تجهیزات شبکه کشتی نخواهد بود.

6.انتخاب اتوماتیک پوشش ماهواره ای ( Beam )

همانطور که پیشتر گفته شد ، کشتی های اقیانوس پیما یا حتی کشتی های دیگر ، ممکن است در طی مسیر خود از پوشش چندین ماهواره عبور کنند.

در گذشته زمانیکه کشتی یا شناور از پوشش یک ماهواره خارج می شد، می بایست آنتن ماهواره ای کشتی، توسط فردی متخصص روی عرشه به سمت ماهواره جدید تنظیم گردد و تنظیم مودم، مستلزم دریافت تنظیمات جدید و فعالسازی مجدد بود.

اما امروزه مودم های iDirect به کمک ابزارAutomatic Beam Switching ( ABS ) ، قادر به دریافت موقعیت مکانی خود از طریق GPS می باشند و با توجه به اطلاعات قبلی داده شده به مودم به صورت خودکار پوشش ماهواره ای مناسب را تشخیص می دهند. اطلاعات نقشه پوشش ها، یک فایل حجیم می باشد که شامل اطلاعات کیفیت پوشش برای هر نقطه از سطح زمین می باشد. بر اساس کیفیت سیگنال دریافتی و موقعیت مکانی استخراج شده توسط GPS مودم تصمیم می گیرد روی پوشش ماهواره ای فعلی بماند یا با تغییر خودکار ماهواره ، پوشش با کیفیت تر را انتخاب کند.

طراحی این سامانه به این ترتیب بوده است که مودم و نه NMS، پوشش مناسب را انتخاب کند، زیرا مودم باید قادر باشد که حتی زمانی که در ارتباط با شبکه نیست، در خصوص پوشش مناسب ماهواره ای تصمیم بگیرد. با ABS دیگر نیازی به دخالت نفر فنی مستقر در کشتی یا حتی متخصصین مرکز عملیات شبکه Network Operation Center(NOC) برای اعمال این تغییرات و تحویل سرویس‌های ارتباطی در طی مسیر کشتیرانی وجود ندارد.

  • ردیابی مکانی (Location Tracking)

iDirect امکانی را در SatManage تعبیه کرده است تا امکان ردیابی موقعیتی آنی و بلادرنگ تمامی مودم ها و کاربران در سرتاسر جهان به روی یک سامانه گرافیکی ساده ولی قدرتمند ، میسر شود. Location Tracker مکان دقیق و خلاصه ای از وضعیت دارایی های سیار و در حال حرکت ، همچنین کل گروه یا ناوگان مجهز به مودم های iDirect را نشان می دهد.

وضعیت عملیاتی مودم ها با رنگ کدگذاری می‌شود و مکان دقیق و جهت حرکت (هدینگ) ترمینال‌ها را می‌توان در فواصل زمانی منظم بررسی نمود.

همچنین می توان اطلاعات به روز و یا گذشته عملکرد مودم را در این قسمت مشاهده کرد، این اطلاعات در برگیرنده طول و عرض جغرافیایی، مسیر حرکت، فرکانس رادیویی و سایر پارامتر ها می باشند. داده های استخراج شده از ردیاب مکانی قابل انتقال و استفاده روی نقشه های دو بعدی و یا سه بعدی می باشند، که با تطبیق آن ها با سایر اطلاعات مانند وضعیت آب و هوا، رادار، نقشه مسیر، سطح پوشش ماهواره و غیره می توان به یک تصویر سازی خاص و سفارشی دست یافت و از آن برای مقاصد مدیریتی حرفه ای استفاده کرد. با استفاده از امکانات ویژه طراحی شده در این ابزار می توان نواحی ساحلی و دریایی خارج از دستور یا ممنوعه که کشتی مجاز به ورود به آنها را نمی باشد، مشخص نمود و در صورتیکه کشتی وارد یکی از این نواحی شود، هشدار های مناسب را به کاربران و مدیران کشتی اعلام نمود. البته بدیهی است با در اختیار داشتن موقعیت مکانی کشتی گزارش های متنوعی مانند پیش بینی از زمان ورود کشتی به بندر و غیره می توان تهیه کرد.

  • Multi-Homing

از دیگر ویژگی های کم نظیر شبکه های مبتنی بر iDirect می توان به سامانه Multi-Homing اشاره کرد، این سامانه اطلاعات کاملی از وضعیت عملکرد مودم ها، حین عملیات در پوشش های ماهواره ای مختلف و یا تغییر ماهواره ها، تعارضات پیکربندی و مجموعه ای از اطلاعات کاربردی و ضروری برای رفع سریع مشکلات، به صورت یک تاریخچه برای هر مودم، تولید و نگهداری می کند. بدین ترتیب یافتن خطای حادث شده و رفع آن تسریع و تسهیل می شود که این مهم به نوبه خود منجر به کاهش زمان قطعی و تحمیل هزینه های اضافی می شود.

7. تجهیزات VSAT دریایی

به طور قطع توسعه شبکه های ماهواره ای در دریا مرهون پیشرفت فن آوری ساخت و کاهش هزینه های تولید آنتن های دریایی می باشد. آنتن های ماهواره ای که در دریا استفاده می شوند، توسط اطلاعات دریافتی از GPS موقیعت شناور را تشخیص داده و با محاسبه مسیر و سمت حرکت کشتی و همچنین در اختیار داشتن یک فرکانس دریافتی از ماهواره ، جهت آنتن را همواره در موقعیت ماهواره نگه می دارند. مکانیزم موجود در آنتن به ترتیبی عمل می کند که در شرایط آب و هوایی سخت نیز، آنتن از مسیر درست منحرف نشود.

آنتن های دریایی معمولا توسط پوششی کروی شکل پوشانده می شوند، تا از تاثیر وزش باد به سطح آنتن و انحراف آن از مسیر جلوگیری شود.

این تجهیزات در باند های فرکانسی C ،Ku و Ka استفاده می شوند، البته متناسب با باند فرکانسی، آنتن ها، قدری با یکدیگر متفاوت می باشند. طراحی عمومی آنتن ها به ترتیبی است که با فن آوری های شناخته شده انتقال و دریافت اطلاعات از ماهواره، سازگار باشند.

عملکرد کلی آنتن ها همانگونه است که ذکر شد، برخی آنتن های قدیمی اطلاعات موقعیت مکانی و Heading را از GPS و Gyro داخل اتاق فرماندهی دریافت می نمودند که با توجه به فاصله محل نصب تجهیزات و اتاق فرماندهی و افت سیگنال امکان بروز اختلاف اندکی خصوصا در جهت یابی مسیر کشتی محتمل می بود، اما امروزه اکثر آنتن های تولید شده از GPS و Gyro داخلی بهره مند هستند، که این ویژگی نصب و راه اندازی آنتن ها را بسیار سریع و آسان کرده است.

آنتن های دریایی از دو قسمت به نام های Outdoor Unit شامل محفظه کروی شکل که در برگیرنده موتورها، دیش، LNB ، BUC و احیانا GPS می باشد و Below Deck Unit که شامل یک رک حاوی Antenna Control Unit
( ACU ) ، UPS و تجهیزات شبکه است، تشکیل شده است.

ACU مرکز کنترل آنتن بوده و تنظیمات مربوط به موقعیت ماهواره، فرکانس دریافت و غیره از طریق آن صورت می پذیرد ، پردازشگر ACU با محاسبه اطلاعات ورودی و طی الگوریتمی خاص با فرمان به موتور آنتن را همواره در مسیر صحیح ماهواره نگه می دارد.

برای استاندارد کردن ارتباط بین مودم کشتی و ACU ، iDirect یک استاندارد متن باز به نام OpenAMIP ایجاد کرده سازندگان و تولییدکنندگان آنتن های دریایی آن را با سیستم آنتن خود یکپارچه کرده‌اند. تمام ACU هایی که از استاندارد OpenAMIP تبعیت می کنند کار با ویژگی Automatic Beam Switching در iDirect را تضمین نمایند.

مودم iDirect با اتصال به ACU اتصال و ارتباط را ممکن می سازد ، و کاربر از طریق اتصال کابل شبکه به پورت شبکه با تنظیم IP صحیح می تواند از خدمات اینترنتی یا اینترانتی ماهواره ای بهرمند گردد، لازم به ذکر است که مودم های iDirect می توانند در برخی موارد مانند مسیریاب ها و روتر ها عمل کنند.

تا زمان نگارش این متن iDirect سه نسل از مودم های خود با نام Velocity, Evolution, Infinity را به بازار کرده است، که برای ارتباطات دریایی می توان از سری Infinity 3100 ,5100 و یا Evolution X5 استفاده کرد. البته با توجه به فن آوری های بکار رفته در مودم های سری Evolution قویا پشنهاد می شود از مودم های این نسل برای ارتباطات ماهواره ای مبتنی بر iDirect در دریا استفاده نمود.

پلتفرم iDirect با اکثر سیستم‌های آنتن متوازن به خوبی کار می‌کند بنابراین تامین کنندگان خدمات می‌تواند هر نوع مدل آنتن را انتخاب نماید.

هرچند، هنگام پیاده‌سازی Automatic Beam Switching (ABS)به منظور اطمینان از این که مودم iDirect برای تنظیم مجدد اتوماتیک آنتن قادر به کنترل آن است آنتن باید از ویژگی‌های بیش‌تری برخوردار باشد.

  • نتیجه‌گیری

براساس گزارش Comsys Maritime VSAT تعداد شناورهای مجهز به تکنولوژی VSAT تا بیش از 600 درصد در سال 2014 افزایش یافته اند و iDirect به عنوان پرچم‌دار بازار شبکه‌های دریایی TDMA به افزایش این رشد کمک کرده است. بسیاری از بازارهای فرعی نیازهای متفاوتی دارند که دامنه‌ي وسیعی از کاربردهای متعدد نظیر پهنای باند مورد نیاز برای دفاتر بزرگ در آب‌های بین‌المللی تا پشتیبانی از آنتن‌های فوق کوچک برای قایق‌های تفریحی بزرگی که در آب‌های ساحلی دریانوردی می‌کنند را در بر می‌گیرد. تامین‌کننده‌های خدمات ماهواره ای به ارائه‌ي سرویس‌های باصرفه با SLAهای سفارشی و پوشش یکپارچه نیاز دارند. چالش‌های عملیاتی هر چه که باشد، پلتفرم مقیاس‌پذیر iDirect و ویژگی‌های پیشرفته‌ی دریایی آن خدمات دهنده های منطقه‌ای و جهانی با هر سایز و اندازه‌ای را قادر می‌سازد بر این چالش‌ها فائق آمده و از موقعیت‌های رو به رشدی که در صنعت دریانوردی ایجاد می‌شود بهره بگیرند.