Modulators, demodulators, modems, receivers x

Modulators, demodulators, modems, receivers

МОДЕМЫ

Спутниковый модем входит в состав земной станции спутниковой связи (ЗССС) и представляет собой устройство для преобразования потока цифровых данных от наземных интерфейсов в радиочастотные сигналы промежуточной частоты, пригодные для дальнейшей передачи через спутниковые ретрансляторы и обратного преобразования. Модем состоит из двух частей – модулятора и демодулятора. Модемы имеют ряд параметров, определяющих возможность их работы с наземным оборудованием и спутниковыми каналами и требующих грамотного выбора.

Частота ПЧ модема выбирается в зависимости от того, с каким спутниковым ретранслятором планируется работа. При работе ЗССС на одном ретрансляторе (стволе) с полосой до 36 МГц можно применять ПЧ 70+18 МГц, для ретрансляторов с полосой 72 МГц желательно использовать модемы с ПЧ 140+36 МГц. Для ПЧ 70/140 МГц; в состав ЗССС обязательно входят преобразователи частоты, а если работа ведется в нескольких стволах, то преобразователей должно быть несколько. В этом случае, а также для работы в составе VSAT станции, можно рекомендовать использование ПЧ L-диапазона. Это позволяет при использовании LNB и SSPB/BUC обойтись без преобразователей частоты и работать во всем спутниковом диапазоне.

Другим параметром является тип модуляции. Это может быть BPSK, QPSK, 8PSK или 16QAM. Наилучшую помехозащищенность имеет модуляция BPSK, в то время как модуляция 16QAM позволяет максимально экономно использовать арендуемую на спутнике полосу частот. На практике, наиболее распространенной является модуляция QPSK. 16QAM может использоваться только на ЗССС с антеннами больших диаметров. Все чаще применяется модуляция 8PSK, хотя это требует тщательного расчета спутниковой линии связи.

С целью повышения помехоустойчивости информация подвергается кодированию. Последовательный способ кодирования не нашел широкого применения. Наиболее распространенным является сверточное кодирование по Витерби или связка кодирования по Витерби с блочным кодированием по Риду-Соломону. Кодирование позволяет получить существенный выигрыш по помехозащищенности канала. В последнее время на смену кодированию по Витерби и Риду-Соломону пришло турбокодирование. Применение турбокодов позволяет еще более повысить помехозащищенность и уменьшить задержки, присущие прежним способам. Турбокодеки могут работать с любым типом модуляции.

В зависимости от того, с каким наземным оборудованием работает модем, он должен иметь соответствующий интерфейс. Это может быть RS422/449, RS232, V.35, G.703, DVB ASI, DVB SPI, а также такие расширенные возможности, как функция Drop&Insert и функция служебного канала (overhead).

Еще одной отличительной особенностью модемов последнего поколения является большой динамический диапазон входных сигналов, подстраивающийся под символьную скорость.

Способы управления модемом: это может быть традиционное управление с передней панели, консольное управление по интерфейсу RS232 и дистанционное управление по интерфейсу RS485. В модемах последнего поколения появились Ethernet порты управления, а модемы поддерживают SNMP протокол.

Модемы являются основной частью для построения информационных платформ на закрепленных каналах и в гибридных сетях спутниковой связи. Для построения ассиметричных высокоскоростных спутниковых каналов применяются модуляторы и демодуляторы. Раздельное применение этого оборудования позволяет строить экономичные спутниковые сети. Наибольшее применение модуляторы и демодуляторы находят при построении станций спутникового вещания и передачи данных в стандарте DVB. Для повышения надежности спутниковых каналов ЗССС применяется резервирование. Резервирование осуществляется с помощью переключателей резервирования модемов, переключающих интерфейсную и радио части неисправных модемов на резервный модем. Резервирование возможно по схеме 1:1 (переключатель RCS11) или M:N (переключатель RCS20). С помощью этих же устройств резервируются модуляторы и демодуляторы.

Спутниковый терминал, дополненный приемо-передающей антенной, представляет собой законченный комплект оборудования для построения одноканальных ЗССС. В состав спутникового терминала входит спутниковый модем с дополнительными функциями подачи питания и опорного сигнала на радиочастотный модуль (RFT) и сам радиочастотный модуль наружного использования, состоящий из трансивера или SSPB/BUC и LNB. Наращивание выходной мощности терминала обеспечивается подключением дополнительного твердотельного усилителя мощности (booster). Спутниковый терминал используется совместно с антеннами малых земных и VSAT станций. К основным преимуществам терминала следует отнести небольшие размеры, простоту установки и подключения. Он может быть использован в каналах точка-точка для сбора и распределения данных, сельской связи, выделенных сетях, аварийной связи с быстрым откликом, системах с пунктами продаж, вещательной связи и традиционного речевого трафика.