Конфігурації супутникової мережі

Поширеними є 2 конфігурації ССЗ:

1. Двоточковий зв’язок між двома віддаленими наземними станціями.

2. Супутник забезпечує з’єднання між одним наземним передавачем і декількома наземними приймачами (широкомовний канал зв’язку).

Існує також різновидність другої конфігурації, в якій здійснюється двосторонній зв’язок між комплексом наземних станцій, що складається з одного центрального концентратора і багатьох віддалених абонентських станцій (VSAT – Very Small Aperture Terminal – термінал з дуже малою апертурою).

Абонентські станції обладнані недорогими антенами. За певним порядком,такі станції сумісно використовують пропускну здатність супутника для передачі даних станції концентратору. Концентратор може обмінюватися повідомленнями з будь-яким абонентом і ретранслювати повідомлення, що йдуть від одного абонента до іншого.

Розподіл пропускної здатності

Здебільшого, один геостаціонарний супутник працює в досить широкій смузі частот (наприклад 500 МГц), яка розділяється на певну кількість каналів з меншою смугою (наприклад 40 МГц) (верхній рівень ущільнення). В кожному з таких каналів необхідно розподілити пропускну здатність.

Інколи для телебачення або для передачі потоку цифрових даних з швидкістю 50 Мбіт/с, весь канал виділяється для одного користувача або використання.

За виключення вищенаведених крайніх випадків для економного використання супутника канал розподіляють між декількома користувачами.

Отже задача розподілу, в основному, зводиться до ущільнення каналів.

Розподіл може здійснюватися під централізованим управлінням із супутника або шляхом команд з наземних станцій за допомогою FDMA, TDMA, CDMA.

Ущільнення з частотним розділенням (fdm)

Після верхнього рівня ущільнення, пропускна здатність розподіляється всередині кожного каналу. Широко використовується ущільнення з частотним розділенням і воно є типовим для геостаціонарних супутників зв’язку.

Така схема використовується в супутниках Galaxy корпорації PanAmSat (потужний супутниковий оператор).

Типовий план розподілу частот супутникового транспондера для низхідних каналів зв’язку (для плану висхідних необхідно додати 2225 МГц)

Супутник використовує частоти, що належать смузі С. Ширина смуги 500 МГц і розбита на 24 канали по 40 МГц.

Забезпечити 24 канали смугою 500 МГц вдається за рахунок багаторазового використання частоти. Кожен з виділених частот використовується двома несучими, поляризації яких є ортогональними. В кожний канал шириною 40 МГц входить захисна смуга 4 МГц, що звужує реальну ширину каналу до 36 МГц.

При доточковій конфігурації кожний канал можна використовувати для різних альтернативних цілей:

• 1200 каналів голосового діапазону (VF);

• Один потік даних з швидкістю 50 Мбіт/с;

• 16 каналів – 1,544 Мбіт/с;

• 400 каналів – 64 кбіт/с;

• 600 каналів – 40 кбіт/с;

• Один аналоговий відеосигнал;

• Від 6 до 9 цифрових відеосигналів.

Ширину смуги аналогового відеосигналу можна розрахувати використовуючи правило Карсона:

• Ширина смуги відеосигналу, що супроводжується аудіо сигналом приблизно дорівнює 6,8 МГц;

• Потім сумарний сигнал шляхом частотної модуляції переноситься на несучу 6 ГГц;

• Максимальне відхилення частоти сигналу при такій процедурі дорівнює ∆F=12,5 МГц.

Тепер визначимо ширину смуги переданого сигналу:

B_T=2∆F+2B=2(12,5+6,8)=58,6 МГц,

що допустимо для транспондера на 36 МГц.

В цифровому відео з використанням компресії можна досягнути швидкість передачі в одному каналі 3-5 Мбіт/с в залежності від того наскільки відеоматеріал насичений рухами.