Kdybyste byly síťovou společností s ročním rozpočtem na výzkum a vývoj ve výši 3,2 mld.
dolarů a více jak 80% podílem na trhu směrovačů, možná by vás také napadlo
vyslat svůj směrovač na orbitální dráhu. Společnost Cisco to udělala a
modifikovaná verze jejího směrovače Mobile Access Router obíhá na orbitální
dráze kolem Země již 2 roky. Tento směrovač se v „pozemských podmínkách“ používá
pro propojení počítačů v policejních autech, sanitkách, letadlech a
dalších vozidlech k IP sítím. Cílem projektu Cisco Low Earth Orbit (CLEO) je
předvést vesmírnému průmyslu, že komerční IP technologie je už zralá i pro vesmírné
použití.
Satelity již běžně používají IP protokol při komunikaci
s pozemními stanicemi, zde jsou IP sítě samozřejmě již běžnou záležitostí.
Dalším logickým krokem vývoje je tedy použití IP protokolů i při vzájemné
komunikaci mezi satelity. Roli průkopníka v tomto směru na sebe vzala
společnost Cisco. Směrovač Mobile Access Router tak představuje první úspěšné
použití komerčního síťového zařízení (v tomto případě směrovače) na vesmírném
satelitu.
Hlavními rysy směrovače Cisco 3251 jsou:
-
MPC8250 processor s frekvencí 210 MHz v jádru CPU, 150
MHz v jádru CPM a 60 MHz na sběrnici Motorola 60x
-
32 MB Flash memory
-
128 MB synchronous DRAM
-
10/100 Fast Ethernet, full-duplex, auto
negotiation
-
RS-232 s 5 V zdrojem pro Global Positioning System
(GPS) a další přídavná zařízení
-
32-bit PCI bus, version 2.1 na frekvenci 25
MHz.
Cisco 3251 Mobile Access Router
Vesmírná zařízení jsou založena vesměs na proprietárních
technologiích. Hardware a software používající standardní IP protokol mohou mít
pro komunikaci se satelity mnoho přínosů – rychlejší a flexibilnější vývoj,
větší schopnosti jejich prosíťování a např. bezpečný vzdálený přístup z levných
pozemních stanic. Podle údajů NASA by příští satelity s implementovanou IP
technologií mohly stát až o 25 % méně.
Projekt CLEO (Cisco Low Earth Orbit)
Směrovač Cisco 3251 Mobile Access Router byl vynesen na
oběžnou dráhu na palubě satelitu UK-DMC (Disaster Monitoring Consortium)
v září 2003. Tento satelit byl postaven a je provozován společností Surrey
Satellite Technology, Ltd. (SSTL) z Británie jako součást satelitní sítě pro
fotografování hurikánů, lesních požárů a zemětřesení z vesmíru. Poté, co
v červnu 2004 satelit ukončil své hlavní poslání, byl použit pro testování
efektivity IP komunikace. Tento „vedlejší“ účel satelitu je součástí
experimentu společně prováděného několika organizacemi - SSTL, NASA (U.S.
National Aeronautics and Space Administration), General Dynamics a dalšími. V pozadí
samozřejmě stojí americká armáda a letectvo. Software společnosti General
Dynamics používá IP protokol k získání telemetrických údajů ze satelitu
v reálném čase, snímky jsou získávány dynamicky na vyžádání. Software je
založeno na mobilním směrování ke komunikaci po Internetu s pozemní
stanicí NASA Glenn a jejím prostřednictvím s Cisco směrovačem na palubě
satelitu.
Nejdůležitější test CLEO byl proveden minulý rok na základně
Vandenberg v Kalifornii. V tomto testu bylo úspěšně navázáno spojení mezi
notebookem vojáka v jeepu a satelitem CLEO pomocí speciálního software.
Z tohoto tzv. Virtual Mission Operations Center byl operátor schopen
stahovat snímky ze satelitu a posílat mu příkazy a řídící signály pomocí IP
protokolu a Internetu.
Klasická a budoucí satelitní komunikace
Klasická satelitní komunikace má v podstatě fixní
infrastrukturu, podobnou pozemským optickým sítím. Signál je vyslán
z pozemního vysílače, přijat a zesílen satelitem a poté vyslán zpět na
určený bod na Zemi. Vzhledem k tomu, že veškeré směrovací rozhodování
probíhá na Zemi, satelitní spoje jsou v podstatě spojovou technologií 1.
vrstvy.
Klasická versus dynamicky směrovaná satelitní komunikace
Ukázka topologie spojení mezi satelitem a Virtual Mission
Operations Center
Za satelity chytřejší
Kdyby satelity uměly dynamicky směrovat pakety na různé
uzly, mohly by směrovat komunikaci mezi sebou navzájem i na různá místa na Zemi.
Navíc v případě dokonalejšího zpracování digitálního signálu přímo na
satelitu by mohla být významně zvýšena jeho kvalita a odolnost proti rušení.
Vzhledem k vesmírným podmínkám je i konstrukce CLEO
poněkud upravena od standardního pozemního provedení. Např. elektronické obvody
nejsou pájeny standardním cínem, ale olovem, klasické „mokré“ kondenzátory jsou
nahrazeny suchými typy a směrovač nemá žádnou interní baterii systémových hodin
vzhledem k možnosti její exploze. Z ostatních hledisek je konstrukce
směrovače standardní, např. nemá žádné stínění proti radiaci, které by zařízení
zařadilo do kategorie podléhající U.S. zákonům, zabraňujícím vývozu speciálních
technologií pro vesmírné a zbraňové systémy mimo území Spojených Států.
Zatím nelze odhadnout dobu funkčnosti CLEO. Běžná životnost
satelitu tohoto typu je 20 let, poté bude pravděpodobně satelit naveden na
sestupnou dráhu, kde shoří v atmosféře. Ke škodě historiků tak nebude možné
zachránit unikátní exemplář tohoto prvního průmyslového směrovače ve
Vesmíru.
Spoustu odkazů k problematice najdete na této stránce.
Formát pro tisk