衛星連接的革命 思科將把路由器送上太空
IS-14通信衛星，計劃年底發射，將搭載思科試驗性路由器
思科特制路由器為太空環境做了強化，已安裝在IS-14衛星上
思科上周在舊金山召開的用戶會議上介紹了30個他們正在發展的新業務。與此同時，思科在會上表示，他們計劃在今年年底推出其中一個新業務。
作為互聯網路由器領軍企業，思科將進軍一個新的領域，屆時他們將把一個路由器安裝在衛星上送入地球靜止軌道。這將是思科在美國國防部推出的名為“太空互聯網路由”(IRIS)項目中取得的***重大進展。IRIS項目最終將會讓電纜和光纖均無法到達的地區能夠以低廉的花費和更加方便的方式接入高速互聯網。
思科IRIS項目總經理Greg Pelton表示，衛星將承載互聯網數據，并通過地面基站與互聯網相聯，盡管如此，它們實際上是一個獨立的網絡。地面基站先用特定頻率向衛星發送數據，然后衛星再將把這些數據轉發給其它預先確定的地面基站。服務提供商和政府部門等用戶需要租用特定頻率。
Pelton稱，衛星連接屬于互聯網上不連續的點對點連接，這是因為在太空中沒有路由器的緣故。如果通信衛星有了路由器，那么通過不同的地面基站或衛星，它們將可以接收IP數據包并將這些數據包發往多個地方，從而根據需要隨時建立新的連接。與挑選和租用一個特定連接相比，用戶只需要支付使用衛星作為其物理構架當中的一部分的互聯網服務費用。
衛星顧問Mark Chartrand指出，太空路由還可以降低延時。Chartrand解釋稱，由于目前路由只能在地面進行，因此數據包每次由一個衛星傳輸到另一個衛星上時，都需要先發送至地面基站，然后再由地面基站轉發，每一次轉發都產生四分之一秒的延時。
Chartrand表示IRIS項目無疑將解決這一環節所產生的延時問題。他稱：“這一方案將讓衛星變得更加智能，而且可以避免轉發。”
目前諸如銥星等衛星雖然能夠彼此間進行通信，但是它們沒有使用通用標準的IP。實際上，目前衛星技術很大程度上由昂貴的專利設備組成。
Pelton稱，兩個新近研發成果已經為IP路由器進入衛星領域鋪平了道路，其中一個研發成果可大幅提升衛星的交換容量，將其傳輸速率由每秒2Gb提升至150Gbps。這一提升得益于使衛星接入ka波段的技術，以及被稱為“點波束”的新型天線技術。目前部分衛星已擁有多個天線，每一個天線均可以聚焦一個特定的區域，這比使用一個天線覆蓋整個大陸相比先進許多。Pelton介紹稱，這些“點波束”天線可以同時使用相同的頻率，這相當于提升了同一頻率上的數據傳輸量。
Pelton稱，由于新形式文件的出現，特別是視頻文件的出現，使得用戶需要更高的性能，而這一容量可以滿足用戶的需求。
目前思科在太空中已經有了一個IP路由器。大約在五年前，思科改進了他們的一個移動接入路由器(Mobile Access Routers)，并將這個路由器通過科學試驗衛星送入了地球軌道。Pelton稱，思科利用這個路由器進行了試驗，不過這個路由器容量很低，并且無法獲得24小時工作的電力。
只有當太空路由器被發射升空后，真實的測試才開始展開。目前該特制設備已經被安裝在國際通信衛星公司(Intelsat)的IS-14大型通信衛星上。該衛星計劃在今年年底被發射升空。思科稱，IS-14衛星原定在今年***季度被發射升空，但是多方面原因導致在肯尼迪航天中心的發射日程安排被推遲。一旦IS-14衛星進入軌道，美國政府將對路由器展開為期三個月的測試工作，此后眾多運營商和私營企業將對該路由器進行為期一年的測試。
Pelton稱，太空路由器并不是由廉價和過時的組件建造而成，設備的每一個組件都可經受大量射線的考驗，預計使用壽命為15年，思科則是這一項目中的專用組件供應商。盡管太空極為寒冷，但是路由器的散熱依然是一個非常棘手的問題。原因在于太空是一個真空環境，沒有空氣對流現象，因此路由器上的熱量無法被帶走。Pelton表示，路由器只能通過安裝與太空相連的散熱片來散熱。
與此同時，Pelton介紹稱，與其它的思科路由器一樣，IRIS路由器可以被遙控。由于路由器被發射升空后無法進行維護，因此IRIS路由器安裝有備用設備。實際上，IRIS路由器上安裝了兩個路由器，其中一個作為備份，同時路由器上還安裝了兩個獨立的調制解調設備，以作為備份。整套設備的尺寸大約為24英寸×18英寸×18英寸。整個衛星的尺寸相當于一輛校車那么大，路由器與三組轉發器相連，每組由60余個轉發器組成。
思科相信一旦衛星進入太空，路由器的吞吐量將達到100Mbps。雖然這一吞吐量與地面路由器相比性能遜色不少，但是在太空中這卻是史無前例的。路由器采用了思科的全互聯網工作操作系統(IOS)軟件。為了傳輸加密信息，路由器上還安裝了IPSec(IP安全)協議套件。
對于太空路由器來說，電力供應也是一個不小的問題。盡管這類衛星通過自帶的太陽能板可以提供5000至7000瓦電力，但是路由器只能獲得其中的一小部分電力供應。
思科的最終構想是建立起一個由帶路由器的衛星組成的大型網絡，在衛星之間就可以進行路由。Pelton稱：“一旦這一技術成熟，這將成為衛星的主要任務。”盡管目前思科還沒有對太空路由器市場究竟有多大，以及將對IRIS投資多少進行評估，但是Pelton稱全球衛星市場每年大約為1250億美元，并且每年都保持著兩位數的增長勢頭。
此外，Chartrand稱，目前各方面都對這一技術非常感興趣，特別是美國軍方。因為美國軍方需要在戰區內進行低延時通信，而戰區究竟在何處誰都難以預料。根據思科的構想，即使地面基站被摧毀，那么由衛星組成的路由網絡仍然可以正常工作。
Chartrand指出，目前美國空軍正在大力推動在2019年發射升空空軍自己的衛星路由器計劃，美國空軍的這一舉措可以讓思科大賺一筆。***，Chartrand強調稱，目前只有當衛星進入軌道完成測試后，外界才能知道思科的衛星夢想究竟有多大的可行性。
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