Основы VSAT

Преимущества:

  • Все виды современной связи в любой точке планеты
  • Независимость от состояния наземной инфраструктуры
  • Высокая надежность и готовность коммуникаций
  • Быстрая и простая установка терминала
  • Высококачественная передвижная и мобильная связь
  • Использование единой полосы всеми терминалами сети
  • Непревзойденные широковещательные возможности
  • Широкая зона обслуживания с единым управлением

Описание

VSAT терминалы (Very Small Aperture Terminal) завоевали большую популярность благодаря уникальной возможности их использования практически в любом месте, предоставляя полный набор современных телекоммуникационных услуг. Спутниковые VSAT сети состоят из двух и более терминалов, которые взаимодействуют друг с другом через спутник связи, расположенный на орбите над Землей. В свою очередь, VSAT терминал состоит из спутниковой антенны, радиочастотного (РЧ) оборудования и каналообразующего оборудования, которое, как правило, устанавливается внутри помещения и соединяется с РЧ оборудованием коаксиальными кабелями. В состав РЧ оборудования приемного терминала входит только малошумящий усилитель-преобразователь LNB. РЧ оборудование интерактивных терминалов включают еще и передатчик BUC.

Каналообразующее оборудование VSAT терминала (спутниковый модем или маршрутизатор), как правило, соединяются с оборудованием пользователя через LAN интерфейс, и позволяет передавать через спутник различные виды информации, включая данные, голос и видео. Маршрутизатор передает поступающую информацию с использованием непрерывных несущих SCPC (Single Channel Per Carrier) или в виде пакетов через канал с множественным доступом TDMA (Time Division Multiple Access). Маршрутизатор формирует модулированную несущую, которая передается по коаксиальному кабелю к усилителю мощности на промежуточных частотах (обычно, L-band). Передатчик РЧ оборудования переносит сигналы в необходимый частотный диапазон C-, X-, Ku- или Ka и после усиления передает их на спутник в виде узконаправленного луча.

VSAT сети используют геостационарные спутники связи, которые расположены на орбите высотой 35’786 км над экватором и вращаются синхронно с Землей. Т.е. эти спутники находятся в неподвижном положении для наблюдателя с Земли, и это позволяет использовать фиксированные антенны, нацеленные в постоянную точку на орбите. Стандартные спутники связи являются активными ретрансляторами и не выполняют какой-либо обработки передаваемой информации, а только принимают, усиливают, осуществляют перенос частот и передают обратно сигналы определенного диапазона (транспондер). Для приема и передачи сигналов спутники используют различающиеся частотные диапазоны, чтобы устранить взаимовлияние между приемом и передачей. Спутники могут использовать различные частоты C-, X-, Ku- или Ka-диапазонов и иметь несколько лучей различной ширины и формы. Зона обслуживания спутников достаточно широкая, так с помощью всего одного спутника можно обслуживать практически всю территорию России от Калининграда до Владивостока.

Сигнал, ретранслируемый спутником, может приниматься неограниченным числом приемников в зоне обслуживания спутника. Спутниковая антенна и LNB принимают, усиливают и переносит принимаемый диапазон частот на промежуточные частоты для передачи по коаксиальному кабелю в спутниковый маршрутизатор.

Модулятор на передающей стороне и демодулятор на приемной стороне используют единые схемы модуляции и кодирования (MODCOD) и символьную скорость несущих. Специальные методы помехозащищенного кодирования позволяют исправлять ошибки, которые возникают при доставке сигнала от терминала до спутника и обратно. Адаптивные технологии модуляции и кодирования позволяют динамически менять схемы MODCOD в зависимости от уровня потерь в канале (как правило, является результатом атмосферных явлений), что значительно повышает эффективность, качество и надежность спутниковой связи.

Несущие SCPC используются для организации выделенных каналов связи между двумя терминалами. Одна несущая SCPC обеспечивает симплексное (одностороннее) соединение от одного терминала к другому. Для двухсторонней дуплексной связи требуется пара таких несущих, причем каждая SCPC несущая может иметь различные параметры, включая информационную скорость, MODCOD и пр. Основное применение SCPC – это магистральные каналы связи средней и большой пропускной способности с постоянной загрузкой.

SCPC каналы могут быть активированы по требованию и на определенное время, разделяя общую полосу спутника с другими станциями по расписанию. Такая схема связи называется SCPC DAMA (Dynamically Assigned Multiple Access) и активно используется в приложениях, где требуется существенная полоса по требованию – сбор новостей, видеоконференцсвязь, резервирование каналов и пр.

Любой канал со спутника может быть одновременно принят неограниченным числом терминалов и может доставить общую информацию для всех терминалов (вещание) и/или индивидуально для конкретного терминала. Канал TDM (Time Division Multiplexing) позволяет разделить во времени информацию, передаваемую через непрерывную несущую. Такой вид каналов используется в сетях вещания, а также в качестве прямого канала в сетевых топологиях с центральной станцией (передача данных от ЦС к терминалам).

Канал TDMA позволяет большому числу терминалов передавать информацию в виде кратковременных пакетов в соответствии с расписанием, которое формирует центральная станция сети. Расписание (частотный план) может быть разным для каждого последующего кадра TDMA, состоящего из определенного количества слотов. Распределение слотов между станциями осуществляется динамически исходя из текущей загрузки сети и предустановленных приоритетов (QoS). Пакеты TDMA принимаются центральной станцией сети, а также другими терминалами, которые работают в полносвязном режиме MESH. В одной сети может быть использовано несколько каналов TDMA и терминалы могут динамически перестраиваться между такими несущими, обеспечивая их равномерную загрузку их трафиком (MF-TDMA).