Разработка натурного макета для исследования характеристик каналов связи в системах спутниковой связи

типа VSAT.

Дипломник: Смирнов С. С.

Группа: ЭР-12-06

Руководитель проекта: доц. к.т.н. Болдырев А.Р.

VSAT - терминалы

VSAT – very small aperture terminal – терминалы с очень маленькими антеннами.

VSAT-станции (терминалы) сегодня оснащаются антеннами с диаметром рефлектора от 0,98 до 1,2 м.

К 2011 году в мире установлено свыше 4-х миллионов станций.

VSAT-терминалы - это современное, надежное средство спутниковой связи.

Анализ достигнутых характеристик модемов ведущих производителейХар-ка Название DW7000s LinkStar s2a. SkyEdge II

Производитель Hughes Network System, США. ViaSat, США. Gilat, Израиль.

Используемый стандарт DVB-S DVB-S2 DVB-S DVB-S2 DVB-S2

Внешний вид

Используемые диапазоны частот Ku Ku и C Ka, Ku и C

Модуляция в прямом канале OQPSK QPSK QPSK, 8PSK, 16APSK QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK

Модуляция в обратном канале QPSK 8 PSK QPSK QPSK, 8PSK

Метод кодирования в прямом канале

Каскадно-сверточное, Рида – Соломона

LDPC R/S и Сверточное для QPSK

LDPC LDPC

Метод кодирования в обратном канале

Турбокодирование Турбокодирование Турбокодирование на основе RCS

Относительная скорость кодирования в обратном канале

1/2, 2/3, 4/5 Не указано Не указано 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 6/7

Относительная скорость кодирования в прямом канале

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

Не указано 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 QPSK: 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/108PSK: 3/5, 2/3, 3/4, 5/6, 8/9, 9/10

1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10

Электропитание модема: 90...264 В, 47...63 Гц 100…240 В, 50/60 Гц 100…240 В, 50/60 Гц

Питание внешнего блока По внутренней жиле коаксиального кабеля.

Габаритные размеры модема (В x Ш x Г), см.

4.7 х 29.21 х 27.94 4,45 x 43,2 x 38,1 см Не указано

Вес модема, кг. 2,18 2,8 Не указано

Упрощенная модель для расчета энергетики

Земная станция 1.Земная станция 2.

Спутник-ретранслятор

Антенна ЗС1Антенна ЗС2

Приемная антенна спутника

Передающая антенна спутника

Рс1

Рш1

Pш2

Pс2+Ршрет

Рбрвх

Рбрвых

Мощность принимаемого ретранслятором сигнала:

(1)

Выходная мощность БРТР: (2)

Мощность шума на входе спутника – ретранслятора: (3)

Мощность принимаемого сигнала ЗС2:

Мощность шума на входе ЗС2:

Суммарное отношение сигнал/шум на входе ЗС2:

Смесь сигнала и шума на входе второй станции: (4)

,где

(5)

(6) (7)

(8)

Разработка и реализация натурного макета

Модем (внутренний блок) абонентского терминала из состава макета

Антенный пост(внешний блок) абонентского терминала из состава макета

Электрическая схема макета для режима низкого уровня принимаемого сигнала

Общий вид натурного макета

Возможности натурного макета

Разработанный натурный макет позволяет:– проводить измерения времени передачи пакетов,– проводить измерения потерь пакетов,– проводить измерения времени передачи файлов,– изменять загрузку контролируемого канала

канала (параллельная передача пакетов и файлов),

– измерять и изменять отношение сигнал/шум,– измерять и изменять уровень принимаемого

сигнала.

Структурные схемы измерений

Клиент:Компьютер

(или ноутбук) В М910а.

IP:10.250.128.35

Сетевой модем LinkStar s2 в М910а.

IP:10.250.128.33

10/100 BaseT

Ethernet

Коаксиальные кабели

Внешний блок и антенна

ИЗС – транспондер

InterSat 904 (60град. в.д.).

Дуплексная радиолиния

Антенна Ku – диапазона ЦЗС

оператора спутниковой связи

«Русат»(Диаметр 9,5 м)

Центральная Земная Станция оператора спутниковой связи

«Русат»

ЦЗС НПО «Кросна»IP: 213.85.90.18

Интернет

Сервер:Компьютер НПО

«Кросна»IP:213.85.90.137

10/100 BaseT

Ethernet

М910а НИУ МЭИ (ТУ)

ООО «Русат»

НПО «Кросна»

Дуплексная радиолиния

Клиент:Измерительный

компьютер с подключением к

Интернету

ЦЗС НПО «Кросна»IP: 213.85.90.18

Сервер:Компьютер НПО

«Кросна»IP:213.85.90.137

10/100 BaseT

Ethernet

НПО «Кросна»

Интернет

Структурная схема измерений в наземном канале

Структурная схема измерений в составном канале

Измерение времени передачи пакетов в разных каналах

Время передачи пакетов по наземному каналу

Время передачи пакетов по составному каналу

Измерение процента потерь пакетов

Процент потерь пакетов в наземном канале

Процент потерь пакетов в составном канале

Измерение джиттера времени передачи пакетовв составном канале (сети)

Измерение времени передачи файла при различном уровне дополнительной загрузки канала

Диаграмма времени передачи файлов в наземном канале Зависимость времени передачи

файлов в составном канале от отношения «сигнал/шум»

Измерение времени передачи пакетов в загруженном составном канале

Спасибо за внимание!