Разработка натурного макета для исследования характеристик

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 производителей
Хар-ка
Название DW7000s
LinkStar s2a.
SkyEdge II
Gilat, Израиль.
Производитель
Hughes Network System, США.
ViaSat, США.
Используемый стандарт
DVB-S
DVB-S
DVB-S2
DVB-S2
DVB-S2
Внешний вид
Используемые диапазоны частот
Модуляция в прямом канале
Модуляция в обратном канале
Ku и C
Ku
OQPSK
QPSK
90...264 В, 47...63 Гц
Питание внешнего блока
Габаритные размеры модема (В x
Ш x Г), см.
Вес модема, кг.
QPSK, 8PSK, 16APSK
8 PSK
Метод кодирования в прямом КаскадноLDPC
канале
сверточное, Рида
– Соломона
Метод кодирования в обратном Турбокодирование
канале
Относительная
скорость 1/2, 2/3, 4/5
кодирования в обратном канале
Относительная
скорость 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, Не указано
кодирования в прямом канале
7/8
Электропитание модема:
QPSK
QPSK
Ka, Ku и C
QPSK,
32APSK
8PSK,
16APSK,
QPSK, 8PSK
R/S и Сверточное LDPC
для QPSK
LDPC
Турбокодирование
Турбокодирование на основе
RCS
1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 6/7
Не указано
Не указано
1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
QPSK: 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 2/3, 3/4, 4/5,
4/5, 5/6, 8/9, 9/10 5/6, 8/9, 9/10
8PSK: 3/5, 2/3, 3/4, 5/6,
8/9, 9/10
100…240 В, 50/60 Гц
100…240 В, 50/60 Гц
По внутренней жиле коаксиального кабеля.
4.7 х 29.21 х 27.94
4,45 x 43,2 x 38,1 см
Не указано
2,18
2,8
Не указано
Упрощенная модель для расчета энергетики
Приемная
антенна
спутника
Спутникретранслятор
Мощность принимаемого
ретранслятором сигнала:
Передающая
антенна
спутника
(1)
Рбрвых
Рш1
Рбрвх
d
Выходная мощность БРТР: (2)
Pш2
Pс2+Ршрет
Рс1
Антенна ЗС1
Антенна ЗС2
Земная станция 2.
Земная станция 1.
Мощность шума на входе
спутника – ретранслятора: (3)
Смесь сигнала и шума на входе
второй станции: (4)
Мощность принимаемого сигнала ЗС2:
Мощность шума на входе ЗС2:
Суммарное отношение сигнал/шум на входе
ЗС2:
(5)
(6) ,где
(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
Дуплексная
радиолиния
ИЗС –
транспондер
InterSat 904 (60
.град. в.д.)
Дуплексная
радиолиния
ООО «Русат»
Клиент:
Измерительный
компьютер с
подключением к
Интернету
НПО «Кросна»
Интернет
ЦЗС НПО «Кросна»
IP: 213.85.90.18
10/100
BaseT
Ethernet
Сервер:
Компьютер НПО
«Кросна»
IP:213.85.90.137
Структурная схема измерений в
наземном канале
М910а НИУ МЭИ (ТУ)
Внешний блок и
антенна
Коаксиальные
кабели
Сетевой модем LinkStar s2 в
М910а.
IP:10.250.128.33
Антенна Ku –
диапазона ЦЗС
оператора
спутниковой связи
«Русат»
(Диаметр 9,5 м)
Центральная Земная
Станция оператора
спутниковой связи
«Русат»
Интернет
НПО «Кросна»
10/100
BaseT
Ethernet
Клиент:
Компьютер
(или ноутбук)
В М910а.
IP:
10.250.128.35
ЦЗС НПО «Кросна»
IP: 213.85.90.18
10/100
BaseT
Ethernet
Сервер:
Компьютер НПО
«Кросна»
IP:213.85.90.137
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 пакетов
в 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!