. CCC arxitekturasi - Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqasi. Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqalari, sun'iy yo'ldosh tizimlari...

|
Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqasi. Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqalari, sun'iy yo'ldosh tizimlari Yangi sun'iy yo'ldosh aloqalari
|
bet | 9/16 | Sana | 04.06.2024 | Hajmi | 0,49 Mb. | | #260151 |
Bog'liq Zamonaviy sun1 . CCC arxitekturasi
1.1 Kosmik segment
Kosmik segment haqida gapirganda, ular odatda releyli sun'iy yo'ldoshlarni va ularni orbitaga chiqarish vositalarini, shuningdek, yerni boshqarish tizimlarini nazarda tutadi. Relayli sun'iy yo'ldoshlar kosmik segmentning asosiy qismini ifodalaydi. Ular ikkita asosiy blokdan iborat: kosmik platforma va bort takrorlagich. Bort takrorlagichi yer stantsiyalaridan signallarni qabul qiladi, ularni kuchaytiradi va erga uzatadi. Bort antennalari yordamida sun'iy yo'ldosh chiqaradigan signal bir yoki bir nechta nurlarga yo'naltiriladi va shu bilan kerakli qamrov zonasini shakllantirishni ta'minlaydi. Aloqa sun'iy yo'ldoshlarining asosiy xarakteristikalari quyidagilardir: radiochastota kanallari (takrorlagichlar) yoki magistrallar soni, har bir magistraldagi transmitterlarning quvvati (odatda ekvivalent izotrop nurlanish quvvati yoki EIRP sifatida ifodalanadi), xizmat ko'rsatish zonalarining soni va o'lchamlari.
O'zaro shovqinlarni kamaytirish uchun sun'iy yo'ldoshdan signal uzatish (Downlink) erdan sun'iy yo'ldoshga (Uplink) signal uzatish chastotasidan farqli chastotada amalga oshiriladi. Shuning uchun sun'iy yo'ldosh takrorlagichlari chastota konvertorlarini o'z ichiga oladi. Pastga ulanish chastotasi odatda Uplinkdan past bo'ladi. Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari uchun ma'lum chastota diapazonlari ajratilgan, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega. Xizmat ko'rsatish joylarining soni, hajmi va shakli antennalarning dizayni bilan belgilanadi. Koinot platformasi aloqa sun'iy yo'ldoshining ishlashini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Kosmik platformaning asosiy vazifalari bortdagi takrorlagichni quvvat bilan ta'minlash va sun'iy yo'ldoshni ma'lum bir orbitada ushlab turishdir. Bort uskunasining elektr ta'minoti odatda quyosh panellari va zaxira batareyalar bilan ta'minlanadi.
Gravitatsion kuchlar ta'sirida sun'iy yo'ldosh berilgan orbitadan chetga chiqadi, shuning uchun sun'iy yo'ldoshga o'rnatilgan maxsus reaktiv dvigatellar yordamida uni vaqti-vaqti bilan tuzatish kerak. Shuning uchun, geostatsionar sun'iy yo'ldoshlar og'irligining muhim qismi qo'zg'alish tizimining og'irligi va tuzatuvchi dvigatellar uchun yoqilg'i hisoblanadi. Orbitani to'g'rilash uchun yoqilg'i zaxirasi bort uskunasining ishonchliligi va chidamliligi bilan bir qatorda aloqa sun'iy yo'ldoshlarining faol ishlash muddatini belgilaydi. Bortli tizimlar bort kompyuteri tomonidan operativ ravishda boshqariladi va nazorat qilinadi. Bundan tashqari, sun'iy yo'ldosh tizimlarining holati haqidagi barcha telemetriya ma'lumotlari erga uzatiladi. Telemetriya nazorati va sun'iy yo'ldosh orbita parametrlarini o'lchash natijalariga ko'ra, yerni boshqarish kompleksi (GCC) unga orbitani to'g'rilash va bort uskunasini boshqarish buyruqlarini uzatadi.
1.2 Yer segmenti
Er usti segmenti - foydalanuvchilarga o'rnatilgan sun'iy yo'ldosh abonent stansiyalari tarmog'i, shuningdek, tarmoqni boshqarish markazi (agar kerak bo'lsa, undan foydalanish uchun). Abonent stantsiyalari ham statsionar, ham mobil bo'lishi mumkin. Aksariyat sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari narxining 90% gacha odatda yer usti segmentiga to'g'ri keladi.
Ruxsat etilgan sun'iy yo'ldosh aloqasi (FSS) tizimining odatiy yer stantsiyasi (ES) quyidagi asosiy komponentlardan iborat:
* kosmik aloqa stantsiyasi (SCS);
* kanal hosil qiluvchi uskunalar (KOA);
* terminal uskunalari;
* liniyalarni ulash uchun uskunalar.
Kosmik aloqa stantsiyasi sun'iy yo'ldosh kanali orqali axborotni qabul qilish va uzatishni ta'minlaydi. U antenna tizimi, qabul qiluvchi qurilmalar va chastota konvertorlarini o'z ichiga oladi. Antennaning o'lchamlari va uzatuvchining kuchi sun'iy yo'ldoshning EIRP va uni qabul qiluvchi antennalarning sifati, shuningdek uzatiladigan signalning chastota diapazoni bilan belgilanadi.
Kanal hosil qiluvchi uskuna asosiy tarmoqli signalni ishlab chiqaradi va qayta ishlaydi, bir nechta stansiyaga kirish (signallarni multiplekslash / demultiplekslash), signallarni kodlash va dekodlash, ularni modulyatsiya-demodulyatsiya qilish tartibini ta'minlaydi.
Kanal hosil qiluvchi uskunaning SCS bilan aloqasi oraliq chastotada, odatda 70 MGts, ba'zan esa 140 MGts da amalga oshiriladi.
Terminal uskunasining tarkibi yer stantsiyasining maqsadiga va uzatiladigan ma'lumotlar turiga bog'liq. Ma'lumot tarmoqlari uchun bular paket yig'uvchilar/parserlar, paketli kalitlar va boshqalar bo'lishi mumkin. Telefoniya tizimlarida bunga modemlar, kodlovchilar va dekoderlar, kommutatorlar va avtomatik telefon stansiyalari kiradi.
Birlashtiruvchi liniyalarning jihozlari yer stansiyalarini yer usti aloqa liniyalari va foydalanuvchi uskunalari bilan bog'lash uchun mo'ljallangan.
1.3 Chastota diapazonlari
1977 yilda radioeshittirish sun'iy yo'ldosh xizmatini rejalashtirish bo'yicha Jahon ma'muriy radio konferentsiyasi (WARC-77) bo'lib o'tdi, unda amaldagi Radio reglamenti qabul qilindi. Unga ko'ra, Yerning butun hududi uchta hududga bo'lingan, ularning har biri o'z chastota diapazonlariga ega.
1-hudud - Afrika, Yevropa, Rossiya, Mo'g'uliston va MDH mamlakatlarini o'z ichiga oladi.
2-mintaqa - Amerika qit'asi hududini qamrab oladi.
3-hududga Janubiy va Janubi-Sharqiy Osiyo, Avstraliya va Tinch okeani mintaqasining orol shtatlari kiradi.
Ushbu reglamentga muvofiq, sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari uchun bir nechta chastota diapazonlari ajratilgan, ularning har biri lotin alifbosining ramziy harfini olgan:
L-band 1.452-1.550 va 1.610-1.710;
S diapazoni 1,93 - 2,70;
C- oralig'i 3,40 -5,25 va 5,725 - 7,075;
X diapazoni 7,25 - 8,40;
Ku diapazoni 10,70 - 12,75 va 12,75 - 14,80;
Ka-band 15.40 - 26.50 va 27.00 -30.20.
Geostatsionar sun'iy yo'ldoshlar asosidagi mavjud sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarining aksariyati C (6/4 GHz) va Ku (14/11 GGts) diapazonlarida ishlaydi. Ka - diapazoni mamlakatimizda hali keng qo'llanilmagan, ammo Amerika va Evropada uning jadal rivojlanishi davom etmoqda. Qabul qiluvchi reflektor antennalarining ("idishlar") samaradorligi uning diametriga mos keladigan to'lqin uzunliklari soniga mutanosibdir. Va to'lqin uzunligi ortib borayotgan chastota bilan kamayadi. Shunday qilib, bir xil samaradorlik uchun antennalarning o'lchamlari ortib borayotgan chastota bilan kamayadi. Agar C diapazonida qabul qilish uchun 2,4 - 4,5 m antenna kerak bo'lsa, u holda Ku diapazoni uchun o'lcham 0,6 - 1,5 m gacha kamayadi, Ka diapazoni uchun u allaqachon 30 - 90 sm, K uchun esa - tasma - faqat 10 - 15 sm.
Xuddi shu o'lchamlarda Ku diapazonidagi antenna C diapazonidagiga qaraganda taxminan 9,5 dB ko'proq kuchga ega.Odatda, C diapazonidagi sun'iy yo'ldoshlarning EIRP 40-42 dB dan oshmaydi, Ku diapazonida esa EIRP 50-54 dB darajalari statsionar sun'iy yo'ldoshli aloqa tizimlari uchun odatiy emas va hatto NTV sun'iy yo'ldoshlari uchun 60-62 dB. Xuddi shu sabablarga ko'ra, Ku diapazonidagi takroriy sun'iy yo'ldoshlarda qabul qiluvchi antennalarning kuchayishi C diapazonidagiga qaraganda yuqori bo'ladi.Natijada, Ku diapazonidagi er stansiyalarining antenna o'lchamlari va uzatish quvvati ko'p hollarda kamroq bo'ladi. C diapazoni.
Masalan, C diapazonidagi Horizon sun'iy yo'ldoshi bilan ishlash uchun kamida 3,5 m antennali va taxminan 20 vattlik uzatuvchi er stantsiyalari talab qilinadi. Shu bilan birga, Ku-diapazonidagi Intelsat sun'iy yo'ldoshi bilan ishlash uchun bir xil quvvatga ega er stantsiyalari diametri 1,2 m bo'lgan antennalar va 1 Vt uzatuvchi bilan jihozlanishi mumkin. Birinchi stantsiyaning narxi bir xil foydalanuvchi xususiyatlariga ega bo'lgan ikkinchisiga qaraganda taxminan ikki baravar yuqori. Ku diapazoni, shuningdek, ushbu diapazondagi sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlari uchun XEI tomonidan ajratilgan chastota diapazoni C diapazonidagi o'tkazish qobiliyatidan ikki baravar ko'p bo'lganligi bilan qo'llab-quvvatlanadi.Ku diapazonining kamchiliklari yomg'ir paytidagi yo'qotishlarga nisbatan ko'proq yo'qotishlarni o'z ichiga oladi. C diapazoni. , bu ularni qoplash uchun antenna daromad chegarasini yaratishni talab qiladi. Bu tropik va subtropik mintaqalarda Ku-bandidan foydalanishni cheklaydi. Rossiyaning aksariyat hududlari uchun talab qilinadigan chegara 3-4 dB dan oshmaydi, uni yaratish uchun quruq iqlimi bo'lgan hududlarga nisbatan antenna diametrini 20-30% ga oshirish kifoya.
Yuqoridagilar bilan bog'liq holda, VSAT-ga asoslangan sun'iy yo'ldosh aloqa tarmoqlarining aksariyati Ku-diapazonida qurilgan. Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarining ishlashi uchun ma'lum chastota diapazonlari ajratilgan, ular ichida ko'p sonli kanallarni joylashtirish mumkin. Joriy modulyatsiya texnikasi bilan kilogerts (KHz) da ifodalangan yagona simpleks (bir yo'nalishli) kanalning tarmoqli kengligi taxminan soniyada kilobitlarda (Kbps) ifodalangan uzatish tezligiga teng. Shunday qilib, ma'lumotlarni bir yo'nalishda 64 kbps tezlikda uzatish uchun taxminan 65 kHz tarmoqli kengligi talab qilinadi va E1 kanali (2048 kbps) uchun taxminan 2 MGts tarmoqli kengligi talab qilinadi.
Ikki tomonlama (dupleks) aloqa uchun kerakli tarmoqli kengligi ikki barobarga oshirilishi kerak. Shunday qilib, uzatish tezligi 2 Mbit / s bo'lgan dupleks kanalni tashkil qilish uchun taxminan 4 MGts chastota diapazoni talab qilinadi. Bu nisbat nafaqat sun'iy yo'ldoshlar, balki boshqa ko'plab radiokanallar uchun ham amal qiladi. Standart 36 MGts sun'iy yo'ldosh magistral uchun maksimal uzatish tezligi taxminan 36 Mbit / s ni tashkil qiladi. Ammo ko'pchilik foydalanuvchilarga bunday yuqori tezlik kerak emas va bu tarmoqli kengligining faqat bir qismini ishlatadi.
1.4 Topologiyalar
Abonentlar o'rtasida trafik taqsimotiga qarab, sun'iy yo'ldosh aloqa tarmoqlari arxitekturasi quyidagi xususiyatlarda farqlanadi: trafik konfiguratsiyasi va boshqaruv tuzilmasi.
Trafik konfiguratsiyasi quyidagilarni ajratib turadi:
Nuqtadan nuqtaga tarmoq. Ajratilgan kanallar orqali ikkita masofaviy abonent stantsiyalari o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri dupleks aloqani ta'minlash imkonini beradi. Ushbu aloqa sxemasi katta kanal yuki (kamida 30 - 40%) bilan eng samarali hisoblanadi. Ushbu arxitekturaning afzalligi - aloqa kanallarini tashkil qilishning soddaligi va ularning turli xil almashinuv protokollari uchun to'liq shaffofligi. Bundan tashqari, bunday tarmoq boshqaruv tizimini talab qilmaydi.
Yulduzli tarmoq. Bu VSAT sinfidagi abonent stantsiyalari bilan CCC qurish uchun eng keng tarqalgan arxitektura hisoblanadi. Bunday tarmoq energetik jihatdan foydali sxema bo'yicha markaziy yer stansiyasi (CES yoki ingliz tilidagi HUB) va uzoq periferik stansiyalar (terminallar) o'rtasida ko'p yo'nalishli radial trafikni ta'minlaydi: kichik ES - katta diametrli bilan jihozlangan katta CES. antenna va kuchli transmitter. Yulduzli arxitekturaning kamchiligi shundaki, tarmoq terminallari orasidagi aloqada ikki marta sakrash mavjud bo'lib, bu signalning sezilarli kechikishlariga olib keladi.
Shunga o'xshash arxitekturadagi VSAT tarmoqlari muhim o'zaro trafikga ega bo'lmagan ko'p sonli masofaviy terminallar va kompaniyaning markaziy ofisi, turli transport, sanoat va moliya institutlari o'rtasida ma'lumot almashishni tashkil qilish uchun keng qo'llaniladi. Xuddi shunday, telefon tarmoqlari masofaviy abonentlarga xizmat ko'rsatish uchun quriladi, ular yer usti kommutatsiya markaziga yoki ATSga (ATS) ulangan markaziy stantsiya orqali umumiy kommutatsiya telefon tarmog'iga kirish imkoniyatini beradi. Yulduzli tarmoqdagi monitoring va nazorat funktsiyalari odatda markazlashtirilgan va tarmoqning markaziy boshqaruv stantsiyasida (NCC) jamlangan. NCC tarmoq abonentlari (er usti va sun'iy yo'ldosh terminallari) o'rtasida aloqa o'rnatish va barcha periferik qurilmalarning ish holatini saqlash bo'yicha xizmat funktsiyalarini bajaradi.
Tarmoqda "hamma hamma bilan". To'g'ridan-to'g'ri ulanishlar har qanday abonent stantsiyalari o'rtasida ta'minlanadi ("bir hop" aloqa rejimi deb ataladi). Kerakli dupleks radiokanallar soni N x (N - 1) ga teng, bu erda N - tarmoqdagi abonent stantsiyalari soni. Bundan tashqari, har bir abonent stantsiyasida N - 1 qabul qiluvchi kanal bo'lishi kerak. Ushbu arxitektura borish qiyin yoki uzoq hududlarda yaratilgan telefon tarmoqlari uchun, shuningdek, nisbatan kam sonli masofaviy terminallarga ega ma'lumotlarni uzatish tarmoqlari uchun maqbuldir.
VSATlar ikkita kichik terminal o'rtasida "yulduzli" tarmoqqa nisbatan ishlashi uchun katta energiya resurslarini talab qilganligi sababli, "har biri bilan" tarmoqlarda abonent stansiyalari kuchliroq uzatgichlar va katta diametrli antennalardan foydalanishga majbur bo'ladi. ularning narxida sezilarli darajada aks etadi.
Ushbu topologiyalarning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Haqiqiy vaziyatlar ko'pincha xizmatlarning keng doirasini taqdim etishni talab qiladi, ularning har biri turli topologiyalarda yaxshiroq amalga oshiriladi. Shuning uchun ko'plab tarmoqlar aralash topologiyalar yordamida quriladi.
Nazorat turlari ajratiladi:
Markazlashtirilgan boshqaruv turi, bu holda tarmoqni boshqarish markazi (NCC) tarmoq abonentlari o'rtasida aloqa o'rnatish uchun zarur bo'lgan xizmatni boshqarish va boshqarish funktsiyalarini bajaradi, lekin trafikni uzatishda ishtirok etmaydi. Odatda, NCC tarmoqning eng ko'p trafikni oladigan abonent stantsiyalaridan birida o'rnatiladi.
Markazlashtirilmagan boshqaruv turi, bu erda NCC tarmog'ini boshqarish mavjud emas va boshqaruv tizimining elementlari har bir VSAT stantsiyasiga kiritilgan. Tarqalgan boshqaruv tizimiga ega bo'lgan bunday tarmoqlar uskunaning murakkabligi, uning funksionalligining kengayishi va VSAT terminallari narxining oshishi tufayli "yashash qobiliyati" va moslashuvchanligi bilan ajralib turadi. Ushbu boshqaruv sxemasi faqat abonentlar o'rtasida katta trafik bo'lgan kichik tarmoqlarni (30 tagacha terminallar) yaratishda tavsiya etiladi.
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqasi. Zamonaviy sun'iy yo'ldosh aloqalari, sun'iy yo'ldosh tizimlari Yangi sun'iy yo'ldosh aloqalari
|