СПУТНИКОВАЯ СЕТЬ VSAT SCPC

Аннотация

Эта статья посвящена современным сетям VSAT – это звездообразные сети VSAT TDM/MF-TDMA, использующие кадры тайм слотов, различные виды модуляций, помехозащищенное кодирование информации, пришедшее из стандарта спутникового телевидения DVB сжатия MPEG-2/4. Ключевые слова: топология POINT-TO-POINT (точка-точка), SCPC (Single Channel Per Carrier), Multiple Channels per Carrier – несколько каналов на одну несущую, точка стояния спутника. Спутниковая сеть VSAT SCPC, топология POINT-TO-POINT (точка- точка.) Данная сеть характеризуется одним каналом на несущей частоте. Это самый простой вариант сети VSAT. Для передачи информации между двумя абонентскими терминалами (точками) через спутник выделяется два канала – туда и обратно, каждому из которых соответствует своя несущая частота. Эта технология называется SCPC (Single Channel Per Carrier) и позволяет всегда иметь готовый канал передачи c гарантированной скоростью. Схема организации по данной технологии представлена на рисунке 1. Однако при таком способе наблюдается неэффективное использование спутникового ресурса. Спутниковая сеть VSAT топологии STAR (звезда), технология MCPC (Multiple Channels per Carrier – несколько каналов на одну несущую) –усовершенствование SCPC. Спутниковую сеть c топологией «звезда» можно организовать на базе каналов «точка-точка» по технологии SCPC. Схема представлена на рисунке 2. При такой организации сети Выпуск журнала №-20 Часть–2_ Февраль –2025 197 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT используются несколько каналов на одной несущей частоте, c разделением потоков информации по времени. Рисунок 1. Схема организации по топологии POINT-TO-POINT. При таком подходе базовая станция транслирует весь поток, а абонентские станции выделяют из него предназначенную для них информацию по так называемым служебным заголовкам – меткам принадлежности трафика. То есть, спутниковый ресурс эффективно используется в направлении от центральной станции к базовым. Рисунок 2.Схема организации сети VSAT топологии STAR по технологии MCPC. Однако во встречном направлении сохраняется необходимость Выпуск журнала №-20 Часть–2_ Февраль –2025 198 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT резервирования отдельной частотной полосы и наличия отдельного спутникового модема со всеми минусами неравномерной загрузки или простоя. Тем не менее, звездообразная сеть VSAT MCPC вполне приемлема для реализации проектов спутникового телевидения, и в подтверждение этому современный стандарт DVBS2 является одним из вариантов MCPC [1]. Сети MCPC/SCPC можно использовать в случаях, когда небольшое количество периферийных станций потребляют немалый и пульсирующий трафик, а обратный трафик от этих станций невелик и более или менее стабилен. Спутниковая сеть VSAT топологии STAR (звезда), технология TDM/ и TDM/MF- TDM. В сети TDМ/TDMA (Time Divisiоn Multiрlexing – разделение по времени. Time Divisiоn Multiрle Accеss – множественный доступ c разделением по времени) независимо от количества абонентских станций (терминалов) используются только две частоты: на передачу от центральной земной станции к абонентским терминалам и на передачу от всех абонентских терминалов к центральной станции. Передача сигнала осуществляется так же, как и в сети MCPC/SCPC: данные для всех абонентов передаются на одной несущей, в едином цифровом потоке c разделением по времени. Поток делится на блоки, каждый из которых имеет персональный заголовок. На приеме две абонентские станции не могут работать на передачу на одной частоте одновременно – такой сигнал невозможно принять и декодировать. Поэтому абонентские терминалы передают информацию по очереди, не постоянно, а отдельными пачками, «вспышками». Такой режим передачи называется burst- mоde (от слова burst – вспышка). Чтобы «вспышки» разных терминалов не совпали по времени, каждый из абонентских терминалов передает не когда попало, а только в назначенные ему «персональные» промежутки времени – тайм-слoты. Поскольку абонентские терминалы в сети TDM/TDMА «не видят» друг друга, организацией их передач занимается центральная станция [2]. Схема организации по данной технологии представлена на рисунке 3. Выпуск журнала №-20 Часть–2_ Февраль –2025 199 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT Рисунок 3.Схема организации сети TDM/TDMA Преимущества сетей TDM/TDMA: – на периферии можно использовать небольшие, сравнительно маломощные и относительно простые (а значит – дешевые) абонентские терминалы, за счет высокоинтеллектуальной центральной станции c мощной энергетикой; – каждому абоненту не нужно получать отдельное частотное присвоение и арендовать отдельную полосу на спутнике; – система позволяет абонентам c одним и тем же оборудованием получить каналы c разными скоростями и c разным качеством: c фиксированной скоростью (выделенный канал), c гарантированной ненулевой минимальной скоростью или без гарантированной скорости. Рассмотрим недостатки сетей TDM/TDMA. Во-первых, для работы сети TDM/TDMA необходима центральная станция c антенной 7-12 метров, мощный передатчик и надежный высокопроизвод