Тема: Радиопередающие и приемные системы мобильной спутниковой связи

Лекция № 40

В сознании рядового пользователя за спутниковым телефоном прочно закрепился образ громоздкого, угловатого, более походящего на кирпич, чем на телефон, устройства с большой внешней антенной, задуманного для очень серьезных персон, совершенно не озабоченных внешним видом своего коммуникационного аппарата. Однако, прогресс не стоит на месте, и современные спутниковые телефоны начинают приближаться по размеру и дизайну к своим сотовым братьям.

Рисунок 93 Cпутниковые телефоны

Компания Globalstar, один из ведущих провайдеров спутниковой связи, представила на суд общественности мобильный спутниковый телефон GSP-1700. При габаритах 135 x 55 x 37 мм и весе в 200 грамм модель может претендовать на звание самого маленького спутникового телефона. Новинка работает в глобальной спутниковой сети Globalstar, охватывающей более 120 стран по всему миру. Оснащенная 8-кбит/с вокодером, новинка осуществляет прием на частоте 2484,39 – 2499,15 МГц, передачу на частоте 1610,73 - 1620,57 МГц, внешняя антенна способна принимать сигнал от спутника находящегося на 10° над горизонтом, встроенной батареи достаточно для 4 часов разговора.

Рисунок 94 Спутниковая антенна Prodelin 1251

Рисунок 95 Стойка с модемом и ИБП

Рисунок 96 Спутниковая антенна и передатчик земной станции

Мультимедийная спутниковая сеть DirecWay Multimedia NetworkTM (DMN)

Общие сведения

Рисунок 97 Мультимедийная спутниковая сеть

DirecWay Multimedia Network

Мультимедийная спутниковая сеть DirecWay Multimedia NetworkTM (DMN) обеспечивает передачу данных, речи и видеоинформации, наряду с широкополосным доступом в Интернет с обеспечением всех свойственных такому доступу услуг. Сеть имеет звездообразную топологию, удаленные терминалы имеют связь с центральной станцией (ЦЗС), связь между удаленными терминалами обеспечивается только через центр. Количество периферийных земных станций (ПЗС) типа VSAT в сети, как приемо-передающих, так и просто приемных, может составлять десятки тысяч. Контроль и управлению сетью, отдельными терминалами и блоками осуществляются с центральной станции с помощью специальной системы сетевого управления. Типовая структура сети показана на рис. 97.

Сеть DMN состоит из трех основных компонентов:

ЦЗС — центр всей сети, обычно расположена там же, где и центр передачи данных или точка присутствия Интернет-сервис-провайдера, и совмещена с операционным центром сети NOC (Network Operation Center);

ПЗС — приемо-передающие или только приемные малые земные станции класса VSAT, имеющие связь с ПЗС;

Система контроля и управления сетью, обеспечивающая контроль и управление как всей системой, так и отдельными устройствами, построенная на базе удобного в использовании графического интерфейса.

Оборудование

Центральная станция

ЦЗС сети DMN имеет в своем составе:

Радиочастотный терминал, выполняющий функции передачи и приема радиочастотных сигналов через спутник в диапазоне Ku или С и их преобразование в сигналы промежуточной частоты для сопряжения с оборудованием модуляции/демодуляции. Как правило, типовой диаметр антенны может составлять от 5,6 м для диапазона Ku до 15 м и более для диапазона С.

Оборудование промежуточной частоты, осуществляющее функции модуляции/демодуляции сигналов с помехоустойчивым кодированием/декодированием с исправлением ошибок. Это оборудование также обеспечивает сопряжение с радиочастотным оборудованием, с одной стороны, и с каналообразующим оборудованием — с другой.

Каналообразующее оборудование, обеспечивающее сопряжение с оборудованием пользователей по стандартным интерфейсам Ethernet 10BaseT и 100BaseT, RS-232, RS-422, V.35.

Все важные компоненты ЦЗС имеют горячий резерв, с автоматическим переключением на резервный комплект и изоляцией отказавшего блока. Внутренняя Ethernet-шина обеспечивает быстрое переключение и постоянные контроль и мониторинг состояния оборудования ЦЗС.

ЦЗС передает на ПЗС потоки информации в составе мощной DVB несущей от 1 Мбит/с до 48 Мбит/с и одного 512 кбит/с или нескольких (4 х 512 кбит/с) исходящих каналов подсети ISBN для обеспечения обратных каналов и поддержки традиционных протоколов отличных от TCP/IP.

Периферийные станции

ПЗС устанавливаются для клиентов сети и имеют в своем составе:

Небольшую приемную или приемо-передающую антенну (с диаметром от 90 см до 1,2 м, иногда 1,8 м);

Блок внешней установки: малошумящий конвертор (LNB) для приемных станций и приемопередатчик мощностью 1 Вт или 2 Вт для приемо-передающих станций;

Кабинетные модули (блоки внутренней установки): персональная земная станция PES5000 (Personal Earth Station, рис. 2) для связи с ЦЗС и блок DW1000 (рис. 3) широкополосного доступа к Интернет, мультимедийных услуг и сопряжения с оборудованием пользователя.

Рисунок 98 Передающий блок PES5000

Рисунок 99 Приемный блок DW1000

Типовая конфигурация ПЗС показана на рис. 100.

Рисунок 100 Конфигурация приемо-передающих

малых земных станций класса VSAT

Сеть пользователя подключается к оборудованию ПЗС по интерфейсу 10/100BaseT Ethernet LAN. Кроме того, оборудование ПЗС имеет видео- и аудиоинтерфейсы для подключения видео- и аудиоаппаратуры.

Данная станция обеспечивает обратный канал от 64 кбит/с до 256 кбит/с, и следует отдельно подчеркнуть, что PES5000 в данном случае выполняет функции маршрутизатора (RIP v.1/v.2).

Блок DW1000 имеет два порта Ethernet, сконфигурированных как 10/100BaseT и 10BaseT/HomeLAN Interface. Сам по себе блок является только приемным устройством, но с целью обеспечения запросного канала может использоваться совместно со спутниковым передающим оборудованием (типа PES или иным) или наземными средствами связи (сети Frame Relay, телефонные линии и т.д.).

Блок поддерживает высокоскоростной доступ в Интернет/Интранет на основе улучшенных характеристик Прокси (РЕР v.2) и спуфинга ТСР протоколов, что значительно улучшает характеристики передачи Интернет-трафика по спутниковому каналу. Встроенный MPEG-1 и MPEG-2 декодер и поддержка формата PAL позволяют принимать видеоинформацию и передавать ее либо на видеовыход для подключения ТВ приемника, либо на локальную сеть для дальнейшего использования.

Блок оснащен основным процессором 133 МГц Pentium, вспомогательным процессором 54 MГц MIPS3904, основной памятью 32 Мбайт, флэш-памятью 8 Мбайт. Кроме того, блок имеет опционный жесткий диск емкостью 40 Гбайт, позволяющий расширить перечень доступных услуг и приложений за счет дополнительных особенностей типа удаленного кэширования, проигрывания видео- и аудиофайлов и т.п.

Пример использования блока и подключаемого оборудования показан на рис. 101.

Рисунок 101 Пример использования приемного блока DW1000 и подключаемого оборудования

Данное оборудование апробировано в реальных условиях: HNS уже установила более 400 тыс. станций типа PES по всему миру, и опыт эксплуатации доказал, что среднее время наработки на отказ всей станции в сборе составляет 150 тыс. часов. За последние годы в эксплуатацию было введено более 30 тыс. блоков типа DW1000 (последняя модификация и предыдущая версия), обеспечивающих высокоскоростной доступ к Интернет и мультимедийные услуги связи сервис-провайдерам и их клиентам, а также корпоративным пользователям.

Дата добавления: 2014-01-05