Спутниктік байланыс технологиялары
Спутниктік байланыс желілері тақырыбындағы курстық жұмыс
Кіріспе
1. CCC архитектурасы
1.1 Ғарыштық сегмент
1.2 Жер сегменті
1.3 Жиілік диапазоны
1.4 Топологиялар
2. Спутниктік байланыс технологиялары
2.1 VSAT (Өте кішкентай апертура терминалы)
2.2 SCPC (бір тасымалдаушыға бір арна)
Қорытынды
Пайдаланылған дерек көздерінің тізімі
Глоссарий
Кіріспе
Байланыс желілері - бұл географиялық бөлінген объектілер арасындағы байланыс каналдары арқылы ақпарат алмасуды қамтамасыз ететін техникалық құралдар кешені. Қазіргі уақытта әлемде байланыс желілері жасалуда, олардың құрылымында техникалық мүмкіндіктер мен қолданылатын құралдарға және осы желілердің қажетті сипаттамаларына байланысты күрделі құрылымы бар. Жалпы, байланыс желісіне келесі түйіндер кіреді: абоненттік, шоғырлану, коммутация, маршруттау және реле. Тізбектік коммутация принципі бойынша құрылған желілерде бір торап түйінінен алушыға қарай хабарлама жіберіледі. Мұндай желінің түйіндері кіретін ақпарат ағындары мен олардың таралу жылдамдығын үйлестіру рөлін орындайтын буферлік сақтау құрылғыларынан тұрады.
Спутниктік байланыс идеясы өте қарапайым және радиобайланыс желісінің аралық релесі Жердің жасанды жер серігі (AES) бортында орнатылғандығынан тұрады, ол жер орбитасында қозғалады, бұл қозғалыс үшін энергия шығыны жоқ. Спутниктің көріну аймағы Жер шарының жартысына жуығын құрайтындықтан, ретрансляторлар тізбегіне қажеттілік жоқ. Спутниктік байланыс дәуірінің алғашқы жылдарында қарапайым радиосигнал рефлекторы болған және бортында бірде-бір таратқыш қондырғысы жоқ пассивті спутниктік ретрансляторлар қолданылды (мысалы, Echo және Echo-2 спутниктері). Қазіргі заманғы байланыс спутниктері - белсенді таратушы және қабылдағыш құрылғылар. Олар сигналдарды қабылдауға, өңдеуге, күшейтуге және ретрансляциялауға арналған электронды жабдықтармен жабдықталған. 70-ші жылдардың ортасынан бастап аймақтық және ұлттық спутниктік байланыс жүйелерінің (АЖЖ) таралуы басталды. Бұл желілер өз геостационарлық ретрансляторлары немесе Intelsat-тан жалға алынған спутниктік байланыс арналары негізінде салынған. Бұл желілердің негізгі функциялары теледидарлық сигналдарды таратумен және телефониямен шектелді. CCC жердегі станциялары өткізу қабілеттілігін аз талап етті, сондықтан олар кішірек, қарапайым және арзан болды.
Спутниктік транспондерлер орналасқан орбиталар үш классқа бөлінеді:
* Экваторлық;
* Көлбеу;
* Полярлы.
Экваторлық орбитаның маңызды түрі - жер серігі Жердің бұрыштық жылдамдығына тең бұрыштық жылдамдықпен, Жердің айналу бағытына сәйкес келетін бағытта айналатын геостационарлық орбита. Геостационарлық орбитаның айқын артықшылығы - қызмет көрсету аймағындағы қабылдағыш спутникті үнемі көреді.
Алайда, тек бір геостационарлық орбита бар, оған барлық жерсеріктерді ұшыру мүмкін емес. Оның тағы бір кемшілігі - биіктігі, демек, спутникті орбитаға шығарудың қымбаттығы. Сонымен қатар, геостационарлық орбитадағы жер серігі циркумполярлық аймақтағы жер станцияларына қызмет ете алмайды.
Көлбеу орбита бұл мәселелерді шеше алады, дегенмен, жер серігінің жер бақылаушысына қатысты қозғалуына байланысты, байланысқа тәулік бойғы қол жетімділікті қамтамасыз ету үшін бір орбитаға кемінде үш жерсерікті ұшыру қажет.
Полярлық орбита - көлбеу орбитаның шекті жағдайы (көлбеу 90є).
Көлбеу орбиталарды пайдалану кезінде жер станциялары антеннаны спутникке бағыттайтын бақылау жүйелерімен жабдықталған. Геостационарлық орбитадағы спутниктермен жұмыс істейтін станциялар, әдетте, идеалды геостационарлық орбитаның ауытқуын өтейтін осындай жүйелермен жабдықталған. Ерекшелік - спутниктік теледидарды қабылдау үшін қолданылатын шағын антенналар: олардың сәулелену үлгісі жеткілікті кең, сондықтан олар спутниктік тербелісті идеалды нүктеге жақын сезбейді.
Радиожиіліктер шектеулі ресурс болғандықтан, бірдей жиіліктерді әр түрлі жер станциялары қолдана алатындығына көз жеткізу керек. Мұны екі жолмен жасауға болады:
Кеңістікті бөлу - әр спутниктік антенна тек белгілі бір аймақтан сигнал алады, ал әр түрлі аудандар бірдей жиілікті қолдана алады;
Поляризацияны бөлу - әр түрлі антенналар сигналды өзара перпендикуляр поляризация жазықтықтарында қабылдайды және жібереді, ал бірдей жиіліктерді екі рет қолдануға болады (жазықтықтардың әрқайсысы үшін).
Геостационарлық орбитадағы спутниктің типтік қамту картасы келесі компоненттерден тұрады:
Жаһандық сәуле - бүкіл қамту аймағында жер станцияларымен байланысады, оған осы спутниктің басқа сәулелерімен қиылыспайтын жиіліктер бөлінеді;
Батыс және Шығыс жарты шарлар - Бұл сәулелер Батыс және Шығыс жарты шарларда бірдей жиіліктік диапазонмен А жазықтығында поляризацияланған.
Аймақ сәулелері В жазықтығында поляризацияланған (А-ға перпендикуляр) және жарты шарлар сәулелерімен бірдей жиіліктерді пайдаланады. Сонымен, зоналардың бірінде орналасқан жер станциясы жарты шар тәрізді сәулелер мен ғаламдық сәулені де қолдана алады.
1 . CCC архитектурасы
1.1 Ғарыштық сегмент
Олар ғарыш сегменті туралы сөйлескен кезде, әдетте, реле спутниктері мен оларды орбитаға шығару құралдары, сондай-ақ жерді басқару жүйелері туралы айтады. Реле спутниктері ғарыш сегментінің негізгі бөлігін білдіреді. Олар екі негізгі компоненттен тұрады: ғарыш платформасы және борттық ретранслятор. Борттық ретранслятор жер станцияларынан сигналдарды қабылдайды, күшейтеді және жерге береді. Борттық антенналардың көмегімен спутниктен шыққан сигнал бір немесе бірнеше сәулеге бағытталады, осылайша қажетті қамту аймағының қалыптасуы қамтамасыз етіледі. Байланыс спутниктерінің негізгі сипаттамаларына мыналар жатады: радиожиілік арналарының (репитерлердің) немесе магистральдардың саны, әр магистральдағы таратқыштардың қуаты (әдетте эквивалентті изотропты сәулеленетін қуат немесе EIRP ретінде ұсынылады), қызмет көрсетілетін аймақтардың саны мен өлшемдері.
Өзара кедергілерді азайту үшін жерсеріктен сигнал беру (Downlink) жерден спутникке (Uplink) сигнал беру жиілігінен өзгеше жиілікте жүзеге асырылады. Сондықтан спутниктік ретрансляторларға жиілік түрлендіргіштері жатады. Төменгі сілтеме жиілігі әдетте Uplink-тен төмен. Спутниктік байланыс жүйелері үшін белгілі бір жиілік диапазоны бөлінген, олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар. Қызмет көрсету аймақтарының саны, мөлшері мен формасы антенналардың дизайнымен анықталады. Ғарыштық платформа байланыс спутнигінің жұмысын қамтамасыз етуге арналған. Ғарыштық платформаның негізгі функциялары борттық транспондерді қуатпен қамтамасыз ету және жер серігін берілген орбитада ұстап тұру болып табылады. Борттық жабдықты электрмен жабдықтау әдетте күн батареялары мен резервтік батареялармен қамтамасыз етіледі.
Тартылыс күштерінің әсерінен жер серігі берілген орбитадан ауытқиды, сондықтан оны спутникке орнатылған арнайы реактивті қозғалтқыштар көмегімен мезгіл-мезгіл түзетіп отыру қажет. Сондықтан геостационарлық спутниктер салмағының едәуір үлесі - қозғалтқыш жүйесінің салмағы және түзеткіш қозғалтқыштардың отыны. Орбита бойынша түзетуге арналған отын қоры борттық жабдықтың сенімділігі мен беріктігімен бірге байланыс спутниктерінің белсенді қызмет ету мерзімін анықтайды. Борттық жүйелер борттық компьютермен жедел басқарылады және бақыланады. Сонымен қатар, жерсеріктік жүйелердің күйі туралы барлық телеметриялық ақпарат жерге беріледі. Телеметрияны басқару және спутниктік орбитаның параметрлерін өлшеу нәтижелері бойынша жерді басқару кешені (ЖБК) оған орбитаға түзетулер енгізу және борттық жабдықты басқару бойынша командалар жібереді.
1.2 Жер сегменті
Жер сегменті - бұл пайдаланушылардың үй-жайларында орнатылған спутниктік байланыс абоненттік станциялары желісі, сондай-ақ желіні басқару орталығы (қажет болған жағдайда). Абоненттік станциялар стационарлық және жылжымалы болуы мүмкін. Жерсеріктік байланыс жүйелерінің көпшілігінің 90% -ы әдетте жер сегментіне түседі.
Әдеттегі тіркелген жерсеріктік байланыс станциясы (FSS) келесі негізгі компоненттерден тұрады:
* ғарыштық байланыс станциясы (SCS);
* канал жасайтын жабдық (KOA);
* терминалдық жабдық;
* желілерді қосуға арналған жабдық.
Ғарыштық байланыс станциясы ақпаратты қабылдауды және спутниктік канал арқылы беруді қамтамасыз етеді. Оған антенна жүйесі, трансивер жабдықтары және жиілік түрлендіргіштері кіреді. Антеннаның өлшемдері мен таратқыштың қуаты спутниктің EIRP және оны қабылдайтын антенналардың сапасымен, сондай-ақ берілген сигналдың жиілік диапазонымен анықталады.
Арнаны құрайтын жабдық базалық жолақты сигналды жасайды және өңдейді, бірнеше станцияға қол жеткізу процедурасын қамтамасыз етеді (сигналдарды мультиплекстеу демультиплекстеу), сигналдарды кодтау және декодтау, олардың модуляциясы-демодуляциясы.
Арнаны құрайтын жабдықтың СКЖ-мен байланысы аралық жиілікте жүзеге асырылады, әдетте 70 МГц, кейде 140 МГц.
Терминалды жабдықтың құрамы жер станциясының мақсаты мен берілетін ақпарат түріне байланысты. Деректер желілері үшін бұл пакеттік коллекторлар талдаушылар, пакеттік қосқыштар және т.б. Телефония жүйесінде бұған модемдер, кодерлер мен дешифраторлар, ажыратқыштар мен АТС-тер жатады.
Байланыстырушы желілердің жабдықтары жер станцияларын жер үсті байланыс желілерімен және пайдаланушы жабдықтарымен интерфейске арналған.
1.3 Жиілік диапазоны
1977 жылы қолданыстағы радио ережелерін қабылдаған спутниктік хабар тарату қызметін жоспарлау бойынша Дүниежүзілік әкімшілік радио конференциясы (WARC-77) өтті. Соған сәйкес Жердің бүкіл аумағы үш аймаққа бөлінген, олардың әрқайсысының хабар таратуға бөлінген жиілік диапазоны бар.
1 аймақ - Африка, Еуропа, Ресей, Моңғолия және ТМД елдерін қамтиды.
2 аймақ - Солтүстік және Оңтүстік Американың аумағын қамтиды.
3 аймаққа Оңтүстік және Оңтүстік-Шығыс Азия, Австралия және Тынық мұхиты аймағындағы арал мемлекеттері кіреді.
Осы ережеге сәйкес спутниктік байланыс жүйелері үшін бірнеше жиілік диапазоны бөлінген, олардың әрқайсысы латын алфавитінің символдық әрпін алды:
L-жолағы 1.452-1.550 және 1.610-1.710;
S-диапазоны 1.93 - 2.70;
C - диапазоны 3.40 -5.25 және 5.725 - 7.075;
X диапазоны 7.25 - 8.40;
Ку диапазоны 10.70 - 12.75 және 12.75 - 14.80;
Ка-диапазон 15.40 - 26.50 және 27.00 -30.20.
Геостационарлық жерсеріктерге негізделген қолданыстағы спутниктік байланыс жүйелерінің көпшілігі С (64 ГГц) және Ку (1411 ГГц) диапазонында жұмыс істейді. Ка диапазоны біздің елде әлі кең таралған жоқ, бірақ оның қарқынды дамуы Америка мен Еуропада жүріп жатыр. Рефлекторлы антенналарды (ыдыс-аяқ) қабылдау тиімділігі оның диаметріне сәйкес келетін толқын ұзындығының санына пропорционалды. Толқын ұзындығы жиілік артқан сайын азаяды. Сондықтан бірдей тиімділік үшін антеннаның өлшемдері жиіліктің өсуіне байланысты азаяды. Егер С диапазонында қабылдау үшін 2,4 - 4,5 м антенна қажет болса, онда Ku диапазоны үшін мөлшері 0,6 - 1,5 м дейін азаяды, Ka диапазонында ол 30 - 90 см болуы мүмкін, ал K жолағы үшін - тек 10 - 15 см.
Дәл осындай өлшемдермен Ku диапазонындағы антеннаның күшеюі C диапазонына қарағанда шамамен 9,5 дБ артық.Әдетте, C диапазонындағы спутниктердің EIRP мөлшері 40-42 дБ аспайды, ал Ku диапазонында EIRP деңгейлері 50-54 дБ үшін сирек кездеседі. тіркелген жерсеріктік байланыс жүйелері, тіпті NTV жүйелерінің спутниктері үшін 60-62 дБ. Сол себептер бойынша Ku-диапазонды қайталаушы спутниктердегі қабылдау антенналарының күшеюі C-диапазонына қарағанда жоғары.Нәтижесінде Ku-диапазонды жер станцияларының антенна өлшемдері мен өткізу қабілеті көп жағдайда C-диапазонынан аз болады.
Мысалы, Горизонт спутнигімен С диапазонында жұмыс істеу үшін антенналары кемінде 3,5 м және таратқышы 20 ватт болатын жер станциялары қажет. Сонымен қатар, Ku-диапазонындағы Intelsat жер серігімен жұмыс істеуге қабілеті бірдей жер станциялары 1,2 м антенналармен және 1 Вт таратқышпен жабдықталуы мүмкін. Бірінші станцияның бағасы пайдаланушының сипаттамалары бірдей екіншісінен шамамен екі есе жоғары. Ку диапазонын, сонымен қатар, осы диапазондағы спутниктік байланыс жүйелері үшін МӘС бөлген жиілік диапазоны С жолағындағы өткізу қабілеттілігінен екі еседен көп болатындығымен де қолдайды.Ку жолағының кемшіліктеріне жаңбыр кезінде С тобымен салыстырғанда жоғарылаған шығындар жатады. , бұл олардың орнын толтыру үшін антеннаның өсу маржасын құруды талап етеді. Бұл Ku аймағының тропикалық және субтропикалық аймақтарда қолданылуын шектейді. Ресейдің көптеген аймақтарында талап етілетін шегі 3-4 дБ-ден аспайды, оны құру үшін антеннаның диаметрін құрғақ климаты бар аймақтармен салыстырғанда 20-30% ұлғайту жеткілікті.
Жоғарыда айтылғандарға байланысты VSAT негізіндегі спутниктік байланыс желілерінің көпшілігі Ku-диапазонында салынған. Спутниктік байланыс жүйелерінің жұмысы үшін белгілі бір жиілік диапазоны бөлінген, олардың шеңберінде көптеген арналар орналастырылуы мүмкін. Ағымдағы модуляция әдістерімен килогерцте (КГц) көрсетілген бір симплексті (бір бағытты) арнаның өткізу қабілеттілігі шамамен секундына килобитпен (Кбит с) көрсетілген тарату жылдамдығына тең. Сонымен, бір бағытта 64 кбит с жылдамдықпен деректерді беру үшін өткізу қабілеттілігі шамамен 65 кГц, ал E1 арнасы (2048 кбит с) үшін шамамен 2 МГц өткізу қабілеті қажет.
Екі жақты (дуплексті) байланыс үшін қажетті өткізу қабілеттілігі екі еселенуі керек. Демек, өткізу жылдамдығы 2 Мбит с болатын дуплексті арнаны ұйымдастыру үшін шамамен 4 МГц жиілік диапазоны қажет. Бұл арақатынас спутниктік емес, көптеген басқа радиоарналарға да қатысты. Стандартты 36 МГц жерсеріктік магистраль үшін максималды тарату жылдамдығы шамамен 36 Мбит с құрайды. Бірақ пайдаланушылардың көпшілігі мұндай жоғары жылдамдықты қажет етпейді және осы өткізу қабілетінің бір бөлігін ғана пайдаланады.
1.4 Топологиялар
Абоненттер арасындағы трафиктің бөлінуіне байланысты спутниктік байланыс желілерінің архитектурасы келесі ерекшеліктерімен ерекшеленеді: трафиктің конфигурациясы және басқару құрылымы.
Трафиктің конфигурациясына сәйкес:
Нүктеден нүктеге дейінгі желі. Қашықтағы екі абоненттік станция арасында арнайы арналар арқылы тікелей дуплексті байланысты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бұл байланыс схемасы үлкен каналды жүктеме кезінде тиімді (кем дегенде 30 - 40%). Бұл архитектураның артықшылығы - байланыс арналарын ұйымдастырудың қарапайымдылығы және олардың әртүрлі алмасу хаттамалары үшін олардың толық мөлдірлігі. Оның үстіне, мұндай желі басқару жүйесін қажет етпейді.
Жұлдызды желі. Бұл VSAT класындағы абоненттік станциялары бар КҚК салу үшін ең кең таралған сәулет. Мұндай желі энергетикалық тұрғыдан тиімді схемаға сәйкес орталық жер станциясы (ағылшын әдебиетіндегі CES немесе HUB) мен шалғай перифериялық станциялар (терминалдар) арасындағы көп бағытты радиалды трафикті қамтамасыз етеді: шағын ES - үлкен диаметрлі антеннамен және қуатты таратқышпен жабдықталған CES. Жұлдыз архитектурасының жетіспеушілігі - желілік терминалдар арасындағы байланыста қос хоптың болуы, бұл сигналдың кешігуіне әкеледі.
Осы архитектураның VSAT желілері компанияның орталық кеңсесі, әртүрлі көлік, өндірістік және қаржылық институттары бар көптеген өзара қашықтықтағы терминалдар мен көптеген ақпарат алмасуды ұйымдастыруда кеңінен қолданылады. Дәл сол сияқты телефон желілері жердегі коммутация орталығына немесе АТС-ке қосылған орталық станция арқылы жалпыға қол жетімді телефон желісіне қол жетімділікті қамтамасыз ететін қашықтағы абоненттерге қызмет ету үшін салынған. Жұлдызды желідегі бақылау және басқару функциялары әдетте орталықтандырылған және желінің орталық басқару станциясында (ҰКО) шоғырланған. NCC желілік абоненттер (жердегі және жерсеріктік терминалдар) арасындағы байланыстарды орнату және барлық перифериялық құрылғылардың жұмыс күйін қолдау бойынша қызметтерді орындайды.
Барлығы бәрімен бірге желісінде. Тікелей байланыстар кез-келген абоненттік станциялар арасында қамтамасыз етіледі (бір-хоп байланыс режимі деп аталады). Қажетті дуплексті радиоарналардың саны N x (N - 1) құрайды, мұндағы N - желідегі абоненттік станция саны. Сонымен қатар әр абоненттік станцияда N - 1 трансивер арналары болуы керек. Бұл архитектура жету қиын немесе шалғай аудандарда құрылған телефон желілері үшін, сондай-ақ қашықтағы терминалдар саны салыстырмалы түрде аз болатын деректер тарату желілері үшін оңтайлы болып табылады.
Екі кішкентай терминалдар арасында жұмыс істеу үшін VSAT-тарға жұлдызды желімен салыстырғанда үлкен энергия ресурстары қажет болғандықтан, әрқайсысы әрқайсысында желілерде абоненттік станциялар үлкен диаметрлі қуатты таратқыштар мен антенналарды қолдануға мәжбүр болады, бұл айтарлықтай көрінеді олардың бағасы бойынша.
Осы топологиялардың әрқайсысының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Шынайы жағдайлар көбінесе әртүрлі топологияларда әрқайсысы жақсырақ жүзеге асырылатын қызметтердің кең спектрін ұсынуды талап етеді. Сондықтан көптеген желілер аралас топологияны қолдану арқылы салынады.
Бақылау түрлері бөлінеді:
Басқарудың орталықтандырылған түрі, бұл жағдайда желіні басқару орталығы (ҰБО) желі абоненттері арасында байланыс орнатуға қажетті қызметті басқару және басқару функцияларын орындайды, бірақ трафикті таратуға қатыспайды. Әдетте, NCC трафикті көп алатын желінің абоненттік станциясының бірінде орнатылады.
Орталықтандырылмаған басқару түрі, мұнда NCC желісін басқару жоқ, және басқару жүйесінің элементтері әр VSAT станциясына енгізілген. Таратылған басқару жүйесі бар мұндай желілер жабдықтың күрделенуіне, оның функционалдығының кеңеюіне және VSAT терминалдарының қымбаттауына байланысты өміршеңдік және икемділіктің жоғарылауымен ерекшеленеді. Бұл басқару схемасы абоненттер арасында үлкен трафик бар шағын желілерді (30 терминалға дейін) құрған кезде ғана орынды болады.
2 . Спутниктік байланыс технологиялары
2.1 VSAT (Өте кішкентай апертура терминалы)
VSAT-станция - бұл кіші диаметрлі антеннасы бар жерсеріктік байланыс станциясы, шамамен 1,8 ... 2,4 м.VSAT-станциялары жер үсті нүктелері арасында, сондай-ақ мәліметтерді жинау және тарату жүйелерінде ақпарат алмасу үшін қолданылады. VSAT типті жер станциялары желісі бар КҚК сандық дауыстық таратумен, сондай-ақ цифрлық ақпаратты таратумен телефон байланысын қамтамасыз етеді. Телефондық трафикті беру кезінде спутниктік жүйелер топтық жолдарды (топтық сигналдың өтуін қамтамасыз ететін техникалық құралдар жиынтығы, яғни бірнеше телефон ішкі арналары бір спутникке біріктірілген) және тарату арналарын (сигналдардың бір нүктеден екінші нүктеге өтуін қамтамасыз ететін құралдар жиынтығы) құрайды.
КҚК арналары мен топтық жолдары қалааралық және аймақішілік телефон желілері бөлімдерінде кеңінен қолданылады. Бірқатар жағдайларда жергілікті байланыс желілерінде ӘҚҚ: спутниктің қызмет ету аймағындағы кез-келген байланыс нүктелері арасындағы тікелей тіркелген арналар мен жолдарды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, спутниктік арналар мен жолдар желідегі трафикке сұраныс өзгерген кезде тез бір бағыттан екінші бағытқа ауыса алатын, сонымен қатар толық қол жетімді шоғырлармен қолданыла алатын бос арналар режимінде жұмыс істеу керек.
Бүгінгі күні VSAT көмегімен бірнеше CCC құрылды. Осындай типтік жүйелердің бірі - геостационарлық жерсеріктерге негізделген жүйе. Осы жүйенің бөлігі ретінде жұмыс істейтін VSAT бірқатар елдерде, соның ішінде Ресейде орнатылған.
VSAT станцияларының тартымды ерекшелігі - оларды пайдаланушыларға жақын жерде орналастыру мүмкіндігі, сондықтан олар жер сызығынсыз жасай алады.
Ақпаратты жоғары жылдамдықпен (10 кбит с және одан да көп) үздіксіз беру үшін тиімді, тіркелген арнасы бар жүйелерден басқа, көптеген абоненттік станциялар арасында уақытты, жиілікті, кодты немесе аралас арналық бөлуді қолданатын жүйелер бар.
CCC классификациясына мүмкіндік беретін тағы бір параметр - бұл протоколды қолдану. Бірінші спутниктік жүйелер протоколсыз болды және пайдаланушыға мөлдір арнаны ұсынды. Мұндай жүйелердің жетіспеушілігі, мысалы, пайдаланушы туралы ақпаратты, әдетте, оны қабылдаушы тараптың растаусыз растауы болды. Басқаша айтқанда, мұндай жүйелер ақпарат алмасуға қатысушылар арасындағы диалог ережелерін қарастырмайды. Бұл жағдайда ССС сапасы спутниктік арнаның сапасымен анықталады. 10-6..10-7 диапазонындағы бір таңбаның қателік ықтималдығының типтік мәндерімен спутниктік жүйелер арқылы үлкен файлдарды жіберу, әр түрлі қателерді түзететін кодтарды қолданғанның өзінде қиын, мүмкін емес.
VSAT типтегі спутниктік станция жоғары жиілікті (ODU) және төмен жиілікті (IDU) модульден тұрады. Антеннадан және қабылдағыш-қабылдағыштан тұратын ODU модем мен мультиплексордан (арналық жабдық) тұратын IDU орнатылған ғимараттың сыртында орналасқан.
Стандартты жабдықта шағын диаметрлі параболалық антенна мен трансивер қабылданады. Спутниктік жарықтандыру аймағының ортасына және жердегі спутниктік станцияға байланысты спутниктік станция неғұрлым қуатты таратқыштар немесе үлкен диаметрлі антенналар қолданылады. Бөлмеде модем және мультиплексор орнатылған. ODU және IDU радиожиілік (РЖ) кабельдерімен өзара байланысты. Олар жиіліктің (IF) аралық сигналын алып жүреді. IF 70 немесе 140 МГц.
Сыртқы блок. Сыртқы немесе оны кейде жоғары жиілікті блок деп атайтындықтан, осы антеннаға орнатылған антенна мен трансиверлік блоктан тұрады. Қабылдағыш-беріліс қондырғысы төмен жиілікті сигналдың түрленуін, оның күшейтілуін және жоғары берілуін қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, спутниктен жоғары жиілікті сигналды қабылдау, оны төмен жиілікті сигналға айналдыру және оны ішкі блокқа беру. Антенна. Бір рефлекторлы антенна әдетте ығысады (орталықтан тыс). Офсеттік схема жерге параллель өтетін және максималды кедергі келтіретін бүйірлік лобтардың деңгейін төмендетеді. Сондай-ақ, бұл схема рефлектор бетінде жауын-шашынның жиналуын болдырмауға мүмкіндік береді. байланыс спутниктік цифрлық сигнал
Антенна мыналардан тұрады:
* шағылыстырғыш (айналар);
* сәулелену жүйелері;
* тірек және айналмалы негіз (OPO).
Негізгі терминал мыналардан тұрады:
* Микротолқынды жиілікті түрлендіру қондырғысы;
* күшейткіш (SSPA немесе TWT);
* төмен шу түрлендіргіші (LNC);
* қоректендіру блогы (PS);
* жалғаушы кабельдер.
Трансивердің функциясы модулятордан кейін IF сигналын жоғары түрлендіргіште антенна арқылы тарату үшін РЖ сигналына айналдыру және алынған РЖ сигналын демодулятор ретінде пайдаланылатын қондырғы үшін IF сигналына, төмен түрлендіргішке айналдыру болып табылады.
Ішкі блок. Ішкі блок - бұл жерсеріктік модем және мультиплексор орнатылған 19 дюймдік тірек. Кейде тірекке қосымша жабдық орнатылады - тотализаторлар, желдеткіштер, UPS және т.б. UPS тіректің сыртына бөлек орнатылуы мүмкін.
Спутниктік модем. Спутниктік модем, модулятор тұрғысынан, мультиплексордан келетін цифрлық ағынды кодтауға, сигналды IF арқылы модуляциялауға, қажетті күшейтуге және сыртқы блокқа сигнал беруге арналған. Сыртқы блоктан IF сигналын қабылдау, оны күшейту, сандық сигналға демодуляциялау, декодтау және мультиплексорға беру, демодулятор бөлігінде.
Мультиплексор. Мультиплексор дауыстық, факсимильді ақпараттар мен берілген мәліметтерді мультиплекстеуге арналған. Мультиплексор күнделікті телефон және факс хабарламаларын жергілікті желілер, жердегі немесе жерсеріктік желілер арқылы берілетін синхронды және асинхронды деректерді бір арнада таратумен біріктіруге мүмкіндік береді. Бұл маңызды ақпаратты жіберу қабілетін арттыру және сонымен бірге арнаның өткізу қабілеттілігін төмендету арқылы телекоммуникация шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
Спутниктік шлюз. Жердегі телекоммуникация желілеріне қол жеткізу үшін жерсеріктік шлюздер қолданылады (спутниктік байланыс арқылы VSAT станцияларына қосылған үлкен станциялар).
Шлюз:
* телефон желілеріне қол жетімділік;
* жалпыға қол жетімді желіге қол жетімді қалааралық байланыс қызметтері;
* халықаралық телефон байланысының қызметтері;
* арнайы телефон желілеріне қол жеткізу, мысалы Искра-2;
* деректерді беру желілеріне қол жетімділік (ROSNET, INTERNET, RELCOM және т.б.);
* жердегі арнаны кез келген нүктеге жалға беру мүмкіндігі.
INTERNET және басқа деректерді беру желілеріне жоғары жылдамдықты қол жетімділік.
Шлюз 2 Мбит с дейін жоғары жылдамдықты Интернетке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл нұсқада барлық INTERNET қызметтеріне қол жеткізуге болады (WWW, TelNet, E-mail, FTP және т.б.). Жоғарыда сипатталғандардың барлығы басқа ғаламдық деректер желілеріне де қатысты. VSAT - диаметрі 0,9 - 3,7 м антеннасы бар спутниктік байланыс станциясы, негізінен спутниктік арналар арқылы сенімді мәліметтер алмасуға арналған. Ол техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді және сымсыз модем ретінде жұмыс істейтін пайдаланушының терминалдық жабдықтарына тікелей қосылады.
VSAT желісі қалай жұмыс істейді. VSAT негізіндегі жерсеріктік байланыс желісіне үш негізгі элемент кіреді: орталық жер станциясы (қажет болған жағдайда), спутниктік реле және абоненттік VSAT терминалдары.
Орталық жер станциясы (CZS). Базадағы спутниктік байланыс желісіндегі орталық жер станциясы орталық түйіннің функцияларын орындайды және бүкіл желіні басқаруды, оның ресурстарын қайта бөлуді, ақаулықтарды жоюды, желілік қызметтердің тарифтелуін және құрлық сызықтарымен интерфейсті қамтамасыз етеді. Әдетте, CSP ең көп трафик алатын желі түйінінде орнатылады (16-сурет).
Арналарды құрайтын жабдық жерсеріктік радиоарналардың қалыптасуын және оларды жердегі байланыс желілерімен түйістіруді қамтамасыз етеді. Жерсеріктік байланыс жүйелерін жеткізушілердің әрқайсысы DSC-тің осы бөлігіне өзіндік шешімдерін қолданады, бұл көбінесе желіні құру үшін басқа компаниялардың жабдықтары мен абоненттік станцияларын пайдалану мүмкіндігін жоққа шығарады. Әдетте, бұл ішкі жүйе модульдік негізде құрылады, бұл трафиктің және желідегі абоненттік станциялардың санының өсуіне байланысты оның өткізу қабілетін арттыру үшін жаңа блоктар қосуға оңай. Желіні басқару орталығы желінің жұмысын, ақаулықтарды жоюды, оның ресурстарының абоненттер арасында қайта бөлінуін, көрсетілетін қызметтердің тарифтелуін және т.б. бақылауды қамтамасыз етеді.
VSAT абоненттік станциясы. VSAT абоненттік терминалына әдетте антенна-фидер құрылғысы, сыртқы ашық радиожиілік блогы және ішкі блок (модем) кіреді. Сыртқы блок - шағын қабылдағыш немесе қабылдағыш. Ішкі блок спутниктік арнаны пайдаланушының терминалдық жабдықтарымен (компьютермен, LAN серверімен, телефонмен, факспен, АТС және т.б.) байланыстырады.
Спутниктік ретранслятор. VSAT желілері геостационарлық релелік жерсеріктерге негізделген. Бұл абоненттік терминалдардың дизайнын мүмкіндігінше жеңілдетуге және спутниктік қадағалау жүйесі жоқ қарапайым тіркелген антенналармен жабдықтауға мүмкіндік береді. Спутник жер станциясынан сигнал қабылдап, оны күшейтіп, қайтадан жерге жібереді. Спутниктің маңызды сипаттамалары борттағы таратқыштардың қуаты және ондағы радиожиілік арналарының (магистральдар немесе транспондерлер) саны болып табылады. Стандартты магистральдің өткізу қабілеттілігі 36 МГц құрайды, бұл максималды өткізу қабілеттілігіне шамамен 40 Мбит с-қа сәйкес келеді. Таратқыштардың қуаты 20-дан 100 ваттға дейін немесе одан да көп. VSAT типті шағын көлемді абоненттік станциялар арқылы жұмысын қамтамасыз ету үшін шығыс қуаты шамамен 40 Вт таратқыштар қажет. Қолданыстағы ресейлік спутниктерде төменгі қуаттың таратқыштары бар, сондықтан көптеген ресейлік желілер шетелдік спутниктер негізінде құрылады.
2.2 SCPC(Бір тасымалдаушыға бір арна)
SCPC (Тасымалдаушыға бір арна) - бұл спутниктік байланыстың классикалық технологиясы. Оның мәні өте қарапайым: жердегі А және В станцияларының байланысы үшін спутникте екі жиілік диапазоны бөлінген: біреуі АВ бағытында, екіншісі BA бағытында тарату үшін.
Бұл жиілік диапазонын тек А және В станциялары пайдаланады және оларды басқа ешкім қолдана алмайды. Осылайша, SCPC - бұл арнайы физикалық байланыс арнасы.
Ресей мен Еуропада SCPC қағидаты бойынша жұмыс істейтін VSAT станциялары желілері бар. Байланыс нүктеден нүктеге негізделетін SCPC байланысының стандартты нұсқасы - жерсеріктік арна арқылы қосылған және пайдаланушылардың үйінде орналасқан екі VSAT станциясы.
Мұндай арнаның көмегімен пайдаланушылар бір-бірімен кез-келген уақытта байланыса алады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
1. CCC архитектурасы
1.1 Ғарыштық сегмент
1.2 Жер сегменті
1.3 Жиілік диапазоны
1.4 Топологиялар
2. Спутниктік байланыс технологиялары
2.1 VSAT (Өте кішкентай апертура терминалы)
2.2 SCPC (бір тасымалдаушыға бір арна)
Қорытынды
Пайдаланылған дерек көздерінің тізімі
Глоссарий
Кіріспе
Байланыс желілері - бұл географиялық бөлінген объектілер арасындағы байланыс каналдары арқылы ақпарат алмасуды қамтамасыз ететін техникалық құралдар кешені. Қазіргі уақытта әлемде байланыс желілері жасалуда, олардың құрылымында техникалық мүмкіндіктер мен қолданылатын құралдарға және осы желілердің қажетті сипаттамаларына байланысты күрделі құрылымы бар. Жалпы, байланыс желісіне келесі түйіндер кіреді: абоненттік, шоғырлану, коммутация, маршруттау және реле. Тізбектік коммутация принципі бойынша құрылған желілерде бір торап түйінінен алушыға қарай хабарлама жіберіледі. Мұндай желінің түйіндері кіретін ақпарат ағындары мен олардың таралу жылдамдығын үйлестіру рөлін орындайтын буферлік сақтау құрылғыларынан тұрады.
Спутниктік байланыс идеясы өте қарапайым және радиобайланыс желісінің аралық релесі Жердің жасанды жер серігі (AES) бортында орнатылғандығынан тұрады, ол жер орбитасында қозғалады, бұл қозғалыс үшін энергия шығыны жоқ. Спутниктің көріну аймағы Жер шарының жартысына жуығын құрайтындықтан, ретрансляторлар тізбегіне қажеттілік жоқ. Спутниктік байланыс дәуірінің алғашқы жылдарында қарапайым радиосигнал рефлекторы болған және бортында бірде-бір таратқыш қондырғысы жоқ пассивті спутниктік ретрансляторлар қолданылды (мысалы, Echo және Echo-2 спутниктері). Қазіргі заманғы байланыс спутниктері - белсенді таратушы және қабылдағыш құрылғылар. Олар сигналдарды қабылдауға, өңдеуге, күшейтуге және ретрансляциялауға арналған электронды жабдықтармен жабдықталған. 70-ші жылдардың ортасынан бастап аймақтық және ұлттық спутниктік байланыс жүйелерінің (АЖЖ) таралуы басталды. Бұл желілер өз геостационарлық ретрансляторлары немесе Intelsat-тан жалға алынған спутниктік байланыс арналары негізінде салынған. Бұл желілердің негізгі функциялары теледидарлық сигналдарды таратумен және телефониямен шектелді. CCC жердегі станциялары өткізу қабілеттілігін аз талап етті, сондықтан олар кішірек, қарапайым және арзан болды.
Спутниктік транспондерлер орналасқан орбиталар үш классқа бөлінеді:
* Экваторлық;
* Көлбеу;
* Полярлы.
Экваторлық орбитаның маңызды түрі - жер серігі Жердің бұрыштық жылдамдығына тең бұрыштық жылдамдықпен, Жердің айналу бағытына сәйкес келетін бағытта айналатын геостационарлық орбита. Геостационарлық орбитаның айқын артықшылығы - қызмет көрсету аймағындағы қабылдағыш спутникті үнемі көреді.
Алайда, тек бір геостационарлық орбита бар, оған барлық жерсеріктерді ұшыру мүмкін емес. Оның тағы бір кемшілігі - биіктігі, демек, спутникті орбитаға шығарудың қымбаттығы. Сонымен қатар, геостационарлық орбитадағы жер серігі циркумполярлық аймақтағы жер станцияларына қызмет ете алмайды.
Көлбеу орбита бұл мәселелерді шеше алады, дегенмен, жер серігінің жер бақылаушысына қатысты қозғалуына байланысты, байланысқа тәулік бойғы қол жетімділікті қамтамасыз ету үшін бір орбитаға кемінде үш жерсерікті ұшыру қажет.
Полярлық орбита - көлбеу орбитаның шекті жағдайы (көлбеу 90є).
Көлбеу орбиталарды пайдалану кезінде жер станциялары антеннаны спутникке бағыттайтын бақылау жүйелерімен жабдықталған. Геостационарлық орбитадағы спутниктермен жұмыс істейтін станциялар, әдетте, идеалды геостационарлық орбитаның ауытқуын өтейтін осындай жүйелермен жабдықталған. Ерекшелік - спутниктік теледидарды қабылдау үшін қолданылатын шағын антенналар: олардың сәулелену үлгісі жеткілікті кең, сондықтан олар спутниктік тербелісті идеалды нүктеге жақын сезбейді.
Радиожиіліктер шектеулі ресурс болғандықтан, бірдей жиіліктерді әр түрлі жер станциялары қолдана алатындығына көз жеткізу керек. Мұны екі жолмен жасауға болады:
Кеңістікті бөлу - әр спутниктік антенна тек белгілі бір аймақтан сигнал алады, ал әр түрлі аудандар бірдей жиілікті қолдана алады;
Поляризацияны бөлу - әр түрлі антенналар сигналды өзара перпендикуляр поляризация жазықтықтарында қабылдайды және жібереді, ал бірдей жиіліктерді екі рет қолдануға болады (жазықтықтардың әрқайсысы үшін).
Геостационарлық орбитадағы спутниктің типтік қамту картасы келесі компоненттерден тұрады:
Жаһандық сәуле - бүкіл қамту аймағында жер станцияларымен байланысады, оған осы спутниктің басқа сәулелерімен қиылыспайтын жиіліктер бөлінеді;
Батыс және Шығыс жарты шарлар - Бұл сәулелер Батыс және Шығыс жарты шарларда бірдей жиіліктік диапазонмен А жазықтығында поляризацияланған.
Аймақ сәулелері В жазықтығында поляризацияланған (А-ға перпендикуляр) және жарты шарлар сәулелерімен бірдей жиіліктерді пайдаланады. Сонымен, зоналардың бірінде орналасқан жер станциясы жарты шар тәрізді сәулелер мен ғаламдық сәулені де қолдана алады.
1 . CCC архитектурасы
1.1 Ғарыштық сегмент
Олар ғарыш сегменті туралы сөйлескен кезде, әдетте, реле спутниктері мен оларды орбитаға шығару құралдары, сондай-ақ жерді басқару жүйелері туралы айтады. Реле спутниктері ғарыш сегментінің негізгі бөлігін білдіреді. Олар екі негізгі компоненттен тұрады: ғарыш платформасы және борттық ретранслятор. Борттық ретранслятор жер станцияларынан сигналдарды қабылдайды, күшейтеді және жерге береді. Борттық антенналардың көмегімен спутниктен шыққан сигнал бір немесе бірнеше сәулеге бағытталады, осылайша қажетті қамту аймағының қалыптасуы қамтамасыз етіледі. Байланыс спутниктерінің негізгі сипаттамаларына мыналар жатады: радиожиілік арналарының (репитерлердің) немесе магистральдардың саны, әр магистральдағы таратқыштардың қуаты (әдетте эквивалентті изотропты сәулеленетін қуат немесе EIRP ретінде ұсынылады), қызмет көрсетілетін аймақтардың саны мен өлшемдері.
Өзара кедергілерді азайту үшін жерсеріктен сигнал беру (Downlink) жерден спутникке (Uplink) сигнал беру жиілігінен өзгеше жиілікте жүзеге асырылады. Сондықтан спутниктік ретрансляторларға жиілік түрлендіргіштері жатады. Төменгі сілтеме жиілігі әдетте Uplink-тен төмен. Спутниктік байланыс жүйелері үшін белгілі бір жиілік диапазоны бөлінген, олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар. Қызмет көрсету аймақтарының саны, мөлшері мен формасы антенналардың дизайнымен анықталады. Ғарыштық платформа байланыс спутнигінің жұмысын қамтамасыз етуге арналған. Ғарыштық платформаның негізгі функциялары борттық транспондерді қуатпен қамтамасыз ету және жер серігін берілген орбитада ұстап тұру болып табылады. Борттық жабдықты электрмен жабдықтау әдетте күн батареялары мен резервтік батареялармен қамтамасыз етіледі.
Тартылыс күштерінің әсерінен жер серігі берілген орбитадан ауытқиды, сондықтан оны спутникке орнатылған арнайы реактивті қозғалтқыштар көмегімен мезгіл-мезгіл түзетіп отыру қажет. Сондықтан геостационарлық спутниктер салмағының едәуір үлесі - қозғалтқыш жүйесінің салмағы және түзеткіш қозғалтқыштардың отыны. Орбита бойынша түзетуге арналған отын қоры борттық жабдықтың сенімділігі мен беріктігімен бірге байланыс спутниктерінің белсенді қызмет ету мерзімін анықтайды. Борттық жүйелер борттық компьютермен жедел басқарылады және бақыланады. Сонымен қатар, жерсеріктік жүйелердің күйі туралы барлық телеметриялық ақпарат жерге беріледі. Телеметрияны басқару және спутниктік орбитаның параметрлерін өлшеу нәтижелері бойынша жерді басқару кешені (ЖБК) оған орбитаға түзетулер енгізу және борттық жабдықты басқару бойынша командалар жібереді.
1.2 Жер сегменті
Жер сегменті - бұл пайдаланушылардың үй-жайларында орнатылған спутниктік байланыс абоненттік станциялары желісі, сондай-ақ желіні басқару орталығы (қажет болған жағдайда). Абоненттік станциялар стационарлық және жылжымалы болуы мүмкін. Жерсеріктік байланыс жүйелерінің көпшілігінің 90% -ы әдетте жер сегментіне түседі.
Әдеттегі тіркелген жерсеріктік байланыс станциясы (FSS) келесі негізгі компоненттерден тұрады:
* ғарыштық байланыс станциясы (SCS);
* канал жасайтын жабдық (KOA);
* терминалдық жабдық;
* желілерді қосуға арналған жабдық.
Ғарыштық байланыс станциясы ақпаратты қабылдауды және спутниктік канал арқылы беруді қамтамасыз етеді. Оған антенна жүйесі, трансивер жабдықтары және жиілік түрлендіргіштері кіреді. Антеннаның өлшемдері мен таратқыштың қуаты спутниктің EIRP және оны қабылдайтын антенналардың сапасымен, сондай-ақ берілген сигналдың жиілік диапазонымен анықталады.
Арнаны құрайтын жабдық базалық жолақты сигналды жасайды және өңдейді, бірнеше станцияға қол жеткізу процедурасын қамтамасыз етеді (сигналдарды мультиплекстеу демультиплекстеу), сигналдарды кодтау және декодтау, олардың модуляциясы-демодуляциясы.
Арнаны құрайтын жабдықтың СКЖ-мен байланысы аралық жиілікте жүзеге асырылады, әдетте 70 МГц, кейде 140 МГц.
Терминалды жабдықтың құрамы жер станциясының мақсаты мен берілетін ақпарат түріне байланысты. Деректер желілері үшін бұл пакеттік коллекторлар талдаушылар, пакеттік қосқыштар және т.б. Телефония жүйесінде бұған модемдер, кодерлер мен дешифраторлар, ажыратқыштар мен АТС-тер жатады.
Байланыстырушы желілердің жабдықтары жер станцияларын жер үсті байланыс желілерімен және пайдаланушы жабдықтарымен интерфейске арналған.
1.3 Жиілік диапазоны
1977 жылы қолданыстағы радио ережелерін қабылдаған спутниктік хабар тарату қызметін жоспарлау бойынша Дүниежүзілік әкімшілік радио конференциясы (WARC-77) өтті. Соған сәйкес Жердің бүкіл аумағы үш аймаққа бөлінген, олардың әрқайсысының хабар таратуға бөлінген жиілік диапазоны бар.
1 аймақ - Африка, Еуропа, Ресей, Моңғолия және ТМД елдерін қамтиды.
2 аймақ - Солтүстік және Оңтүстік Американың аумағын қамтиды.
3 аймаққа Оңтүстік және Оңтүстік-Шығыс Азия, Австралия және Тынық мұхиты аймағындағы арал мемлекеттері кіреді.
Осы ережеге сәйкес спутниктік байланыс жүйелері үшін бірнеше жиілік диапазоны бөлінген, олардың әрқайсысы латын алфавитінің символдық әрпін алды:
L-жолағы 1.452-1.550 және 1.610-1.710;
S-диапазоны 1.93 - 2.70;
C - диапазоны 3.40 -5.25 және 5.725 - 7.075;
X диапазоны 7.25 - 8.40;
Ку диапазоны 10.70 - 12.75 және 12.75 - 14.80;
Ка-диапазон 15.40 - 26.50 және 27.00 -30.20.
Геостационарлық жерсеріктерге негізделген қолданыстағы спутниктік байланыс жүйелерінің көпшілігі С (64 ГГц) және Ку (1411 ГГц) диапазонында жұмыс істейді. Ка диапазоны біздің елде әлі кең таралған жоқ, бірақ оның қарқынды дамуы Америка мен Еуропада жүріп жатыр. Рефлекторлы антенналарды (ыдыс-аяқ) қабылдау тиімділігі оның диаметріне сәйкес келетін толқын ұзындығының санына пропорционалды. Толқын ұзындығы жиілік артқан сайын азаяды. Сондықтан бірдей тиімділік үшін антеннаның өлшемдері жиіліктің өсуіне байланысты азаяды. Егер С диапазонында қабылдау үшін 2,4 - 4,5 м антенна қажет болса, онда Ku диапазоны үшін мөлшері 0,6 - 1,5 м дейін азаяды, Ka диапазонында ол 30 - 90 см болуы мүмкін, ал K жолағы үшін - тек 10 - 15 см.
Дәл осындай өлшемдермен Ku диапазонындағы антеннаның күшеюі C диапазонына қарағанда шамамен 9,5 дБ артық.Әдетте, C диапазонындағы спутниктердің EIRP мөлшері 40-42 дБ аспайды, ал Ku диапазонында EIRP деңгейлері 50-54 дБ үшін сирек кездеседі. тіркелген жерсеріктік байланыс жүйелері, тіпті NTV жүйелерінің спутниктері үшін 60-62 дБ. Сол себептер бойынша Ku-диапазонды қайталаушы спутниктердегі қабылдау антенналарының күшеюі C-диапазонына қарағанда жоғары.Нәтижесінде Ku-диапазонды жер станцияларының антенна өлшемдері мен өткізу қабілеті көп жағдайда C-диапазонынан аз болады.
Мысалы, Горизонт спутнигімен С диапазонында жұмыс істеу үшін антенналары кемінде 3,5 м және таратқышы 20 ватт болатын жер станциялары қажет. Сонымен қатар, Ku-диапазонындағы Intelsat жер серігімен жұмыс істеуге қабілеті бірдей жер станциялары 1,2 м антенналармен және 1 Вт таратқышпен жабдықталуы мүмкін. Бірінші станцияның бағасы пайдаланушының сипаттамалары бірдей екіншісінен шамамен екі есе жоғары. Ку диапазонын, сонымен қатар, осы диапазондағы спутниктік байланыс жүйелері үшін МӘС бөлген жиілік диапазоны С жолағындағы өткізу қабілеттілігінен екі еседен көп болатындығымен де қолдайды.Ку жолағының кемшіліктеріне жаңбыр кезінде С тобымен салыстырғанда жоғарылаған шығындар жатады. , бұл олардың орнын толтыру үшін антеннаның өсу маржасын құруды талап етеді. Бұл Ku аймағының тропикалық және субтропикалық аймақтарда қолданылуын шектейді. Ресейдің көптеген аймақтарында талап етілетін шегі 3-4 дБ-ден аспайды, оны құру үшін антеннаның диаметрін құрғақ климаты бар аймақтармен салыстырғанда 20-30% ұлғайту жеткілікті.
Жоғарыда айтылғандарға байланысты VSAT негізіндегі спутниктік байланыс желілерінің көпшілігі Ku-диапазонында салынған. Спутниктік байланыс жүйелерінің жұмысы үшін белгілі бір жиілік диапазоны бөлінген, олардың шеңберінде көптеген арналар орналастырылуы мүмкін. Ағымдағы модуляция әдістерімен килогерцте (КГц) көрсетілген бір симплексті (бір бағытты) арнаның өткізу қабілеттілігі шамамен секундына килобитпен (Кбит с) көрсетілген тарату жылдамдығына тең. Сонымен, бір бағытта 64 кбит с жылдамдықпен деректерді беру үшін өткізу қабілеттілігі шамамен 65 кГц, ал E1 арнасы (2048 кбит с) үшін шамамен 2 МГц өткізу қабілеті қажет.
Екі жақты (дуплексті) байланыс үшін қажетті өткізу қабілеттілігі екі еселенуі керек. Демек, өткізу жылдамдығы 2 Мбит с болатын дуплексті арнаны ұйымдастыру үшін шамамен 4 МГц жиілік диапазоны қажет. Бұл арақатынас спутниктік емес, көптеген басқа радиоарналарға да қатысты. Стандартты 36 МГц жерсеріктік магистраль үшін максималды тарату жылдамдығы шамамен 36 Мбит с құрайды. Бірақ пайдаланушылардың көпшілігі мұндай жоғары жылдамдықты қажет етпейді және осы өткізу қабілетінің бір бөлігін ғана пайдаланады.
1.4 Топологиялар
Абоненттер арасындағы трафиктің бөлінуіне байланысты спутниктік байланыс желілерінің архитектурасы келесі ерекшеліктерімен ерекшеленеді: трафиктің конфигурациясы және басқару құрылымы.
Трафиктің конфигурациясына сәйкес:
Нүктеден нүктеге дейінгі желі. Қашықтағы екі абоненттік станция арасында арнайы арналар арқылы тікелей дуплексті байланысты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бұл байланыс схемасы үлкен каналды жүктеме кезінде тиімді (кем дегенде 30 - 40%). Бұл архитектураның артықшылығы - байланыс арналарын ұйымдастырудың қарапайымдылығы және олардың әртүрлі алмасу хаттамалары үшін олардың толық мөлдірлігі. Оның үстіне, мұндай желі басқару жүйесін қажет етпейді.
Жұлдызды желі. Бұл VSAT класындағы абоненттік станциялары бар КҚК салу үшін ең кең таралған сәулет. Мұндай желі энергетикалық тұрғыдан тиімді схемаға сәйкес орталық жер станциясы (ағылшын әдебиетіндегі CES немесе HUB) мен шалғай перифериялық станциялар (терминалдар) арасындағы көп бағытты радиалды трафикті қамтамасыз етеді: шағын ES - үлкен диаметрлі антеннамен және қуатты таратқышпен жабдықталған CES. Жұлдыз архитектурасының жетіспеушілігі - желілік терминалдар арасындағы байланыста қос хоптың болуы, бұл сигналдың кешігуіне әкеледі.
Осы архитектураның VSAT желілері компанияның орталық кеңсесі, әртүрлі көлік, өндірістік және қаржылық институттары бар көптеген өзара қашықтықтағы терминалдар мен көптеген ақпарат алмасуды ұйымдастыруда кеңінен қолданылады. Дәл сол сияқты телефон желілері жердегі коммутация орталығына немесе АТС-ке қосылған орталық станция арқылы жалпыға қол жетімді телефон желісіне қол жетімділікті қамтамасыз ететін қашықтағы абоненттерге қызмет ету үшін салынған. Жұлдызды желідегі бақылау және басқару функциялары әдетте орталықтандырылған және желінің орталық басқару станциясында (ҰКО) шоғырланған. NCC желілік абоненттер (жердегі және жерсеріктік терминалдар) арасындағы байланыстарды орнату және барлық перифериялық құрылғылардың жұмыс күйін қолдау бойынша қызметтерді орындайды.
Барлығы бәрімен бірге желісінде. Тікелей байланыстар кез-келген абоненттік станциялар арасында қамтамасыз етіледі (бір-хоп байланыс режимі деп аталады). Қажетті дуплексті радиоарналардың саны N x (N - 1) құрайды, мұндағы N - желідегі абоненттік станция саны. Сонымен қатар әр абоненттік станцияда N - 1 трансивер арналары болуы керек. Бұл архитектура жету қиын немесе шалғай аудандарда құрылған телефон желілері үшін, сондай-ақ қашықтағы терминалдар саны салыстырмалы түрде аз болатын деректер тарату желілері үшін оңтайлы болып табылады.
Екі кішкентай терминалдар арасында жұмыс істеу үшін VSAT-тарға жұлдызды желімен салыстырғанда үлкен энергия ресурстары қажет болғандықтан, әрқайсысы әрқайсысында желілерде абоненттік станциялар үлкен диаметрлі қуатты таратқыштар мен антенналарды қолдануға мәжбүр болады, бұл айтарлықтай көрінеді олардың бағасы бойынша.
Осы топологиялардың әрқайсысының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Шынайы жағдайлар көбінесе әртүрлі топологияларда әрқайсысы жақсырақ жүзеге асырылатын қызметтердің кең спектрін ұсынуды талап етеді. Сондықтан көптеген желілер аралас топологияны қолдану арқылы салынады.
Бақылау түрлері бөлінеді:
Басқарудың орталықтандырылған түрі, бұл жағдайда желіні басқару орталығы (ҰБО) желі абоненттері арасында байланыс орнатуға қажетті қызметті басқару және басқару функцияларын орындайды, бірақ трафикті таратуға қатыспайды. Әдетте, NCC трафикті көп алатын желінің абоненттік станциясының бірінде орнатылады.
Орталықтандырылмаған басқару түрі, мұнда NCC желісін басқару жоқ, және басқару жүйесінің элементтері әр VSAT станциясына енгізілген. Таратылған басқару жүйесі бар мұндай желілер жабдықтың күрделенуіне, оның функционалдығының кеңеюіне және VSAT терминалдарының қымбаттауына байланысты өміршеңдік және икемділіктің жоғарылауымен ерекшеленеді. Бұл басқару схемасы абоненттер арасында үлкен трафик бар шағын желілерді (30 терминалға дейін) құрған кезде ғана орынды болады.
2 . Спутниктік байланыс технологиялары
2.1 VSAT (Өте кішкентай апертура терминалы)
VSAT-станция - бұл кіші диаметрлі антеннасы бар жерсеріктік байланыс станциясы, шамамен 1,8 ... 2,4 м.VSAT-станциялары жер үсті нүктелері арасында, сондай-ақ мәліметтерді жинау және тарату жүйелерінде ақпарат алмасу үшін қолданылады. VSAT типті жер станциялары желісі бар КҚК сандық дауыстық таратумен, сондай-ақ цифрлық ақпаратты таратумен телефон байланысын қамтамасыз етеді. Телефондық трафикті беру кезінде спутниктік жүйелер топтық жолдарды (топтық сигналдың өтуін қамтамасыз ететін техникалық құралдар жиынтығы, яғни бірнеше телефон ішкі арналары бір спутникке біріктірілген) және тарату арналарын (сигналдардың бір нүктеден екінші нүктеге өтуін қамтамасыз ететін құралдар жиынтығы) құрайды.
КҚК арналары мен топтық жолдары қалааралық және аймақішілік телефон желілері бөлімдерінде кеңінен қолданылады. Бірқатар жағдайларда жергілікті байланыс желілерінде ӘҚҚ: спутниктің қызмет ету аймағындағы кез-келген байланыс нүктелері арасындағы тікелей тіркелген арналар мен жолдарды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, спутниктік арналар мен жолдар желідегі трафикке сұраныс өзгерген кезде тез бір бағыттан екінші бағытқа ауыса алатын, сонымен қатар толық қол жетімді шоғырлармен қолданыла алатын бос арналар режимінде жұмыс істеу керек.
Бүгінгі күні VSAT көмегімен бірнеше CCC құрылды. Осындай типтік жүйелердің бірі - геостационарлық жерсеріктерге негізделген жүйе. Осы жүйенің бөлігі ретінде жұмыс істейтін VSAT бірқатар елдерде, соның ішінде Ресейде орнатылған.
VSAT станцияларының тартымды ерекшелігі - оларды пайдаланушыларға жақын жерде орналастыру мүмкіндігі, сондықтан олар жер сызығынсыз жасай алады.
Ақпаратты жоғары жылдамдықпен (10 кбит с және одан да көп) үздіксіз беру үшін тиімді, тіркелген арнасы бар жүйелерден басқа, көптеген абоненттік станциялар арасында уақытты, жиілікті, кодты немесе аралас арналық бөлуді қолданатын жүйелер бар.
CCC классификациясына мүмкіндік беретін тағы бір параметр - бұл протоколды қолдану. Бірінші спутниктік жүйелер протоколсыз болды және пайдаланушыға мөлдір арнаны ұсынды. Мұндай жүйелердің жетіспеушілігі, мысалы, пайдаланушы туралы ақпаратты, әдетте, оны қабылдаушы тараптың растаусыз растауы болды. Басқаша айтқанда, мұндай жүйелер ақпарат алмасуға қатысушылар арасындағы диалог ережелерін қарастырмайды. Бұл жағдайда ССС сапасы спутниктік арнаның сапасымен анықталады. 10-6..10-7 диапазонындағы бір таңбаның қателік ықтималдығының типтік мәндерімен спутниктік жүйелер арқылы үлкен файлдарды жіберу, әр түрлі қателерді түзететін кодтарды қолданғанның өзінде қиын, мүмкін емес.
VSAT типтегі спутниктік станция жоғары жиілікті (ODU) және төмен жиілікті (IDU) модульден тұрады. Антеннадан және қабылдағыш-қабылдағыштан тұратын ODU модем мен мультиплексордан (арналық жабдық) тұратын IDU орнатылған ғимараттың сыртында орналасқан.
Стандартты жабдықта шағын диаметрлі параболалық антенна мен трансивер қабылданады. Спутниктік жарықтандыру аймағының ортасына және жердегі спутниктік станцияға байланысты спутниктік станция неғұрлым қуатты таратқыштар немесе үлкен диаметрлі антенналар қолданылады. Бөлмеде модем және мультиплексор орнатылған. ODU және IDU радиожиілік (РЖ) кабельдерімен өзара байланысты. Олар жиіліктің (IF) аралық сигналын алып жүреді. IF 70 немесе 140 МГц.
Сыртқы блок. Сыртқы немесе оны кейде жоғары жиілікті блок деп атайтындықтан, осы антеннаға орнатылған антенна мен трансиверлік блоктан тұрады. Қабылдағыш-беріліс қондырғысы төмен жиілікті сигналдың түрленуін, оның күшейтілуін және жоғары берілуін қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, спутниктен жоғары жиілікті сигналды қабылдау, оны төмен жиілікті сигналға айналдыру және оны ішкі блокқа беру. Антенна. Бір рефлекторлы антенна әдетте ығысады (орталықтан тыс). Офсеттік схема жерге параллель өтетін және максималды кедергі келтіретін бүйірлік лобтардың деңгейін төмендетеді. Сондай-ақ, бұл схема рефлектор бетінде жауын-шашынның жиналуын болдырмауға мүмкіндік береді. байланыс спутниктік цифрлық сигнал
Антенна мыналардан тұрады:
* шағылыстырғыш (айналар);
* сәулелену жүйелері;
* тірек және айналмалы негіз (OPO).
Негізгі терминал мыналардан тұрады:
* Микротолқынды жиілікті түрлендіру қондырғысы;
* күшейткіш (SSPA немесе TWT);
* төмен шу түрлендіргіші (LNC);
* қоректендіру блогы (PS);
* жалғаушы кабельдер.
Трансивердің функциясы модулятордан кейін IF сигналын жоғары түрлендіргіште антенна арқылы тарату үшін РЖ сигналына айналдыру және алынған РЖ сигналын демодулятор ретінде пайдаланылатын қондырғы үшін IF сигналына, төмен түрлендіргішке айналдыру болып табылады.
Ішкі блок. Ішкі блок - бұл жерсеріктік модем және мультиплексор орнатылған 19 дюймдік тірек. Кейде тірекке қосымша жабдық орнатылады - тотализаторлар, желдеткіштер, UPS және т.б. UPS тіректің сыртына бөлек орнатылуы мүмкін.
Спутниктік модем. Спутниктік модем, модулятор тұрғысынан, мультиплексордан келетін цифрлық ағынды кодтауға, сигналды IF арқылы модуляциялауға, қажетті күшейтуге және сыртқы блокқа сигнал беруге арналған. Сыртқы блоктан IF сигналын қабылдау, оны күшейту, сандық сигналға демодуляциялау, декодтау және мультиплексорға беру, демодулятор бөлігінде.
Мультиплексор. Мультиплексор дауыстық, факсимильді ақпараттар мен берілген мәліметтерді мультиплекстеуге арналған. Мультиплексор күнделікті телефон және факс хабарламаларын жергілікті желілер, жердегі немесе жерсеріктік желілер арқылы берілетін синхронды және асинхронды деректерді бір арнада таратумен біріктіруге мүмкіндік береді. Бұл маңызды ақпаратты жіберу қабілетін арттыру және сонымен бірге арнаның өткізу қабілеттілігін төмендету арқылы телекоммуникация шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.
Спутниктік шлюз. Жердегі телекоммуникация желілеріне қол жеткізу үшін жерсеріктік шлюздер қолданылады (спутниктік байланыс арқылы VSAT станцияларына қосылған үлкен станциялар).
Шлюз:
* телефон желілеріне қол жетімділік;
* жалпыға қол жетімді желіге қол жетімді қалааралық байланыс қызметтері;
* халықаралық телефон байланысының қызметтері;
* арнайы телефон желілеріне қол жеткізу, мысалы Искра-2;
* деректерді беру желілеріне қол жетімділік (ROSNET, INTERNET, RELCOM және т.б.);
* жердегі арнаны кез келген нүктеге жалға беру мүмкіндігі.
INTERNET және басқа деректерді беру желілеріне жоғары жылдамдықты қол жетімділік.
Шлюз 2 Мбит с дейін жоғары жылдамдықты Интернетке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл нұсқада барлық INTERNET қызметтеріне қол жеткізуге болады (WWW, TelNet, E-mail, FTP және т.б.). Жоғарыда сипатталғандардың барлығы басқа ғаламдық деректер желілеріне де қатысты. VSAT - диаметрі 0,9 - 3,7 м антеннасы бар спутниктік байланыс станциясы, негізінен спутниктік арналар арқылы сенімді мәліметтер алмасуға арналған. Ол техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді және сымсыз модем ретінде жұмыс істейтін пайдаланушының терминалдық жабдықтарына тікелей қосылады.
VSAT желісі қалай жұмыс істейді. VSAT негізіндегі жерсеріктік байланыс желісіне үш негізгі элемент кіреді: орталық жер станциясы (қажет болған жағдайда), спутниктік реле және абоненттік VSAT терминалдары.
Орталық жер станциясы (CZS). Базадағы спутниктік байланыс желісіндегі орталық жер станциясы орталық түйіннің функцияларын орындайды және бүкіл желіні басқаруды, оның ресурстарын қайта бөлуді, ақаулықтарды жоюды, желілік қызметтердің тарифтелуін және құрлық сызықтарымен интерфейсті қамтамасыз етеді. Әдетте, CSP ең көп трафик алатын желі түйінінде орнатылады (16-сурет).
Арналарды құрайтын жабдық жерсеріктік радиоарналардың қалыптасуын және оларды жердегі байланыс желілерімен түйістіруді қамтамасыз етеді. Жерсеріктік байланыс жүйелерін жеткізушілердің әрқайсысы DSC-тің осы бөлігіне өзіндік шешімдерін қолданады, бұл көбінесе желіні құру үшін басқа компаниялардың жабдықтары мен абоненттік станцияларын пайдалану мүмкіндігін жоққа шығарады. Әдетте, бұл ішкі жүйе модульдік негізде құрылады, бұл трафиктің және желідегі абоненттік станциялардың санының өсуіне байланысты оның өткізу қабілетін арттыру үшін жаңа блоктар қосуға оңай. Желіні басқару орталығы желінің жұмысын, ақаулықтарды жоюды, оның ресурстарының абоненттер арасында қайта бөлінуін, көрсетілетін қызметтердің тарифтелуін және т.б. бақылауды қамтамасыз етеді.
VSAT абоненттік станциясы. VSAT абоненттік терминалына әдетте антенна-фидер құрылғысы, сыртқы ашық радиожиілік блогы және ішкі блок (модем) кіреді. Сыртқы блок - шағын қабылдағыш немесе қабылдағыш. Ішкі блок спутниктік арнаны пайдаланушының терминалдық жабдықтарымен (компьютермен, LAN серверімен, телефонмен, факспен, АТС және т.б.) байланыстырады.
Спутниктік ретранслятор. VSAT желілері геостационарлық релелік жерсеріктерге негізделген. Бұл абоненттік терминалдардың дизайнын мүмкіндігінше жеңілдетуге және спутниктік қадағалау жүйесі жоқ қарапайым тіркелген антенналармен жабдықтауға мүмкіндік береді. Спутник жер станциясынан сигнал қабылдап, оны күшейтіп, қайтадан жерге жібереді. Спутниктің маңызды сипаттамалары борттағы таратқыштардың қуаты және ондағы радиожиілік арналарының (магистральдар немесе транспондерлер) саны болып табылады. Стандартты магистральдің өткізу қабілеттілігі 36 МГц құрайды, бұл максималды өткізу қабілеттілігіне шамамен 40 Мбит с-қа сәйкес келеді. Таратқыштардың қуаты 20-дан 100 ваттға дейін немесе одан да көп. VSAT типті шағын көлемді абоненттік станциялар арқылы жұмысын қамтамасыз ету үшін шығыс қуаты шамамен 40 Вт таратқыштар қажет. Қолданыстағы ресейлік спутниктерде төменгі қуаттың таратқыштары бар, сондықтан көптеген ресейлік желілер шетелдік спутниктер негізінде құрылады.
2.2 SCPC(Бір тасымалдаушыға бір арна)
SCPC (Тасымалдаушыға бір арна) - бұл спутниктік байланыстың классикалық технологиясы. Оның мәні өте қарапайым: жердегі А және В станцияларының байланысы үшін спутникте екі жиілік диапазоны бөлінген: біреуі АВ бағытында, екіншісі BA бағытында тарату үшін.
Бұл жиілік диапазонын тек А және В станциялары пайдаланады және оларды басқа ешкім қолдана алмайды. Осылайша, SCPC - бұл арнайы физикалық байланыс арнасы.
Ресей мен Еуропада SCPC қағидаты бойынша жұмыс істейтін VSAT станциялары желілері бар. Байланыс нүктеден нүктеге негізделетін SCPC байланысының стандартты нұсқасы - жерсеріктік арна арқылы қосылған және пайдаланушылардың үйінде орналасқан екі VSAT станциясы.
Мұндай арнаның көмегімен пайдаланушылар бір-бірімен кез-келген уақытта байланыса алады. ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz
Реферат
Курстық жұмыс
Диплом
Материал
Диссертация
Практика
Презентация
Сабақ жоспары
Мақал-мәтелдер
1‑10 бет
11‑20 бет
21‑30 бет
31‑60 бет
61+ бет
Негізгі
Бет саны
Қосымша
Іздеу
Ештеңе табылмады :(
Соңғы қаралған жұмыстар
Қаралған жұмыстар табылмады
Тапсырыс
Антиплагиат
Қаралған жұмыстар
kz