Радиочастоты и другие параметры спутникового канала

Станции спутниковой связи работают обычно в 2 диапазонах С (прием 4 ГГц, передача 6 ГГц) и Кu-диапазоне (прием 11 ГГц, передача 14 ГГц).

Так как передача идет в цифровом виде то используется фазовая модуляция. Так как, чем уже занимаемая полоса, тем меньше используется ресурс спутника, то применяется модуляция QPSK[2], которая эффективнее в 1.5 раза модуляции BPSK[3], т.е. в один и тот же период времени при всех остальных равных условиях с помощью QPSK передается в 1.5 раза больше информации, чем с использованием BPSK.

Для увеличения надежности приема передаваемого сигнала, требуемая по стандарту SSOG-309 величина ошибок BER[4]1´10-8, применяются различные методы помехозащитного кодирования. Одним из таких методов является метод прямого исправления ошибок (FEC[5]), при этом методе сообщение делится на некоторые кванты и отдельные кванты передаются повторно.

Конструкция и технические характеристики

Спутниковая станция типа VSATпо конструктивному признаку состоит из высокочастотного (ODU[6]) и низкочастотного (IDU[7]) модуля. ODU, состоящий из антенны и приемопередатчика, размещается вне здания, в котором устанавливается IDU, состоящий из модема и мультиплексора (каналообразующей аппаратуры).

Стaндapный вapиaнт комплектaции включaет параболическую aнтенну небольшого диаметpa и пpиемопеpедaтчик. В зaвисимости от местоpaсположения спутниковой стaнции по отношению к центpу зоны освещения спутникa и скоpости пеpедaчи в кaнaле используются более мощные передатчики или антенны большего диаметра. В помещении устанавливается модем и мультиплексор.

ODU и IDU соединены между собой радиочастотными (RF[8]) кабелями. По ним идет сигнал промежуточной частоты (IF[9]). IF используемая бывает 70 или 140 МГц.

По функциональному назначению VSAT-станция делится на базовый комплект, который обеспечивает передачу самого канала и дополнительное оборудование, которое обеспечивает мультиплексирование этого канала.

Внешний блок

Внешний, или как его иногда называют высокочастотный блок, состоит из антенны и приемопередающего блока, который устанавливается на этой антенне.

Приемопередающий блок обеспечивает преобразование низкочастотного сигнала, его усиление и передачу “вверх”, а также прием высокочастотного сигнала со спутника его преобразование в низкочастотный и передачу к внутреннему блоку.

Антенна

Однозеркальная антенна обычно выполняется по схеме офсет (со смещенным центром). Схема офсет позволяет снизить уровень боковых лепестков идущих параллельно земли и дающих максимальные помехи. Также данная схема позволяет избежать накопления атмосферных осадков на поверхности рефлектора.

Антенна состоит из:

· рефлектора (зеркала),

· системы облучения,

· опорно-поворотного основания (ОПУ).

Внешний блок (антенна и приемопередатчик)

Приемопередающий блок

Основной терминал состоит из:

· СВЧ блока преобразования частот

· усилителя мощности (SSPA[10] или TWT[11]),

· малошумящего конвертора (LNC),

· блока электропитания (PS[12])

· соединительных кабелей.

Функция приемопередатчика заключается в преобразовании, после модулятора, сигнала IF, на конверторе вверх, в RF сигнал для передачи через антенну и в преобразовании полученного RF сигнала в сигнал IF, на конверторе вниз, для блока, используемого как демодулятор.

Внутренний блок

Внутренний блок представляет собой 19” стойку с установленными в ней спутниковым модемом и мультиплексором. Иногда в стойке устанавливается и дополнительное оборудование сумматоры, вентиляторы, UPS[13] и т.п. UPS может устанавливаться и вне стойки, отдельно.

Спутниковый модем

Спутниковый модем, в части модулятора предназначен для кодирования передаваемого цифрового потока, пришедшего из мультиплексора, модулирования сигнала по IF, необходимого усиления и передачи сигнала на внешний блок. И приема сигнала IF из внешнего блока, усиления его, демодулирование в цифровой сигнал, декодирование и передачу в мультиплексор, в части демодулятора.

Мультиплексор

Мультиплексор предназначен для мультиплексирования голосовой, факсимильной информации и передаваемых данных. Мультиплексор позволяет скомбинировать ежедневные телефонные и факсимильные сообщения с синхронной и асинхронной передачей данных в один канал, предаваемый по локальным сетям, наземным или спутниковым линиям. Это позволяет снизить телекоммуникационные затраты путем увеличения возможностей передачи важной информации и одновременного уменьшения пропускной способности канала.

Спутниковый Шлюз

Для выхода на сети наземных телекоммуникаций используются спутниковые шлюзы (большие станции к которым подключены через спутник VSAT-станции).

Шлюз может обеспечивать обеспечивает:

¨ выход на телефонные сети;

¨ услуги междугородной связи с выходом на сеть общего пользования;

¨ услуги международной телефонной связи;

¨ выход на специальные телефонные сети, например "Искра-2";

¨ выход на сети передачи данных (РОСНЕТ, INTERNET, RELCOM и др.);

¨ возможность аренды наземного канала до любой точки в г.Москве:

¨ возможность аренды высокоскоростного наземного канала до любой “М”:

Соединение по ISDN, интерфейс S0

В последнее время в большинстве современных и проектируемых системах находит применение стандарт ISDN. Существуют глобальные сети, в которых этот стандарт взят за основу, например EuroISDN. ISDN в глобальных сетях применяется и в России.

Высокоскоростной выход на INTERNET и другие сети передачи данных

Шлюз позволяет обеспечить высокоскоростной выход на INTERNET, до 2 Мбит/сек. В данном варианте возможно получить доступ ко всем услугам INTERNET (WWW, TelNet, E-mail, FTP и др.).

Все описанное выше, также относится и к другим глобальным сетям передачи данных.

[1]Very Small Aperture Terminal

[2]QuadriPhase Shift Keying – квадратичная манипуляция

[3]Binary Phase Shift Keying – двоичная манипуляция

[4]Bit Error Rate – вероятность ошибки

[5]Forward Error Corect

[6]OutDoor Unit – внешний модуль

[7]InDoor Unit – внутренний модуль

[8]Radio Frequence

[9]Intermedia Frequence

[10]Solid-State Power Amplifier – твердокристалический усилитель

[11]Traveling Wave Tube – лампа бегущей волны (ЛБВ).

[12]Power Supply – блок питания.

[13]Uninterruptable Power Supply – блок бесперебойного питания.