Наименование Артикул Цена Скидка К-во Стоимость
{$description} {$articul} {$price} {$sum} 1
Всего: ${quantity} ${sum}
Корзина заказов:
Ваша корзина пуста



Система фиксированной спутниковой связи USAT на основе метода CDMA c переключением лучей на борту

на главную Статьи ЧАО «Рокс» Система фиксированной спутниковой связи USAT на основе метода CDMA c переключением лучей на борту

USAT (Ultra Small Aperture Terminal) – это двухсторонние абонентские станции типа VSAT, предназначенные для работы в Ka-диапазоне и передачи низкоскоростных данных. Под этим термином подразумеваются системы, которые имеют антенны с зеркалом диаметром менее 1,2м (обычно 25-30см). Первоначально абонентские станции USAT создавались для мобильной связи. В частности, компанией Qualcomm создана мобильная связная система Omnitracs, предназначенная для организации мобильной связи через арендуемые ретрансляторы Ka-диапазона. В настоящее время они модифицированы для неподвижных наземных станций. В терминалах такого типа рекомендуется применение сложной смешанной модуляции с расширением спектра, что позволяет снизить уровень помех в канале.

Бортовое оборудование спутника во многом определяет функциональные возможности системы связи, созданной на его основе. После запуска на орбиту это оборудование не может быть модернизировано или хотя бы отремонтировано. Следовательно, бортовое оборудование должно быть максимально простым и надежным. Вот почему большинство спутников связи до сих пор представляют собой простые ретрансляторы сигналов без какой-либо их обработки на борту. При другом подходе к построению системы на борту могут производиться демодуляция/модуляция сигналов, а также их декодирование/кодирование, коммутация лучей и коммутация с маршрутизацией передаваемых данных. В понятие обработки на борту следует также включить и организацию межспутниковых линий связи, соединяющих спутники между собой. Широкое применение межспутниковых линий связи позволяет построить полностью автономную и достаточно развитую спутниковую сеть связи.

Эффективность протоколов множественного доступа зависит как от характеристик среды передачи, так и от особенностей передаваемого трафика. Большие задержки распространения сигналов в спутниковых системах связи, особенно при использовании геостационарных спутников, делают невозможным использование тех протоколов MAC, которые разрабатывались для наземных проводных и беспроводных локальных сетей (таких как, например, протокол CSMA). Кроме того, низкая энергетика спутниковых каналов контрастирует с условиями передачи данных в наземных системах связи. Интернет – трафик по своей природе является пульсирующим. Обеспечение требуемого качества обслуживания (QoS) пока ограничено применением механизма «наибольшего усилия» (best-effort) для трафика различной природы. Таким образом, перспективные протоколы множественного доступа должны поддерживать приоритезацию различных классов трафика. Например, приоритет трафика реального времени обычно устанавливается выше, чем для других классов.

Случайный доступ наиболее предпочтителен для сетей с большим числом малогабаритных (таких как USAT) низкоскоростных терминалов, генерирующих пульсирующий трафик. Число терминалов в таких сетях может достигать сотен и тысяч единиц. Согласно протоколу случайного доступа (Aloha или его вариаций), каждый терминал передает свои данные независимо от других, в результате чего могут иметь место коллизии пакетов. Повторные передачи после коллизий вызывают увеличение средней задержки передачи пакетов и ее дисперсии, а также снижают эффективность использования спутникового моноканала на уровне всей сети.

Хотя случайный доступ лучше подходит для сетей с большим числом терминалов, он, тем не менее, не гарантирует QoS. Протоколы, относящиеся к классу DAMA (Demand Assignment Multiple Access), пытаются разрешить это противоречие путем организации динамического распределения пропускной способности ретранслятора в зависимости от требований пользователей. Запросы пользователей о выделении части ресурса спутникового ретранслятора должны быть переданы до начала передачи пользовательских данных. Как правило, запросы передаются в режиме случайного доступа. После успешного резервирования запрошенного ресурса передача пользовательских данных происходит уже в бесконфликтном режиме.

В системах USAT предпочтение отдается методу множественного доступа  CDMA. В системах с CDMA каждому терминалу выделяется уникальная кодовая последовательность, с помощью которой расширяется спектр его сигнала. Если кодовые последовательности ортогональны, то все другие сигналы выступают в качестве аддитивного шума и могут быть эффективно ослаблены на приемной стороне. Кроме того, с точки зрения масштабирования сети с протоколом CDMA являются самыми простыми.

В США в рамках проекта NASA под названием Advanced Communication Technology Satellite (ACTS) запущен ИСЗ, являющийся демонстрацией новых технологий в коммуникационных системах Ka-диапазона. Спутник ACTS имеет антенную систему, способную реализовать пучок лучей с узкой диаграммой направленности и большой ЭИИМ, что позволяет наземным станциям поддерживать приемлемый трафик при очень малых размерах антенн и низком уровне мощности их передатчиков. В результате снижается стоимость наземных станций. Другими важными особенностями данного спутника являются наличие бортового процессора основной полосы и применение широкополосных транспондеров.

В рамках программы Lewis Research Center’s Space Communication Program была изготовлена малая наземная станция USAT, которая предназначалась для проведения экспериментов со спутником ACTS для технологической проработки и демонстрации возможностей. Наземная станция USAT имеет удобную для эксплуатации модульную конструкцию. Она содержит пять основных модулей, которые легко собираются и обслуживаются. Подсистемы USAT – это антенна (35-60см), малошумящий понижающий преобразователь, передатчик, объединяющий мощный повышающий преобразователь и усилитель мощности,  подсистема генераторов (гетеродин повышающего и понижающего конверторов и системный опорный генератор). Структурные схемы наземной станции USAT показаны на рисунках 1, 2, 3, а ее общий вид – на рисунке 4.

Рисунок 1. Структурная схема наземной станции USAT

Компания Lewis Research Center представила разработку наземной станции USAT для передачи данных со скоростью до 1,5Мбит/с в режиме передачи и 40Мбит/с в режиме приема. Терминал содержит осенесимметричную параболическую антенну с диаметром зеркал



mediasat

search_ch



вверх
Рокс © 2007—2020. Спутниковое телевидение. Все права защищены