أنظمة زيادة سرعة إرسال الأقمار الصناعية VSAT

تُستخدم المحطات الطرفية ذات الفتحة الصغيرة جدًا (VSAT) بشكل شائع كمطاريف مشترك لإرسال واستقبال الإشارات اللاسلكية على الموجات الحاملة المعدلة الطور في أنظمة الاتصالات الساتلية.

مكونات المحطات الطرفية الصغيرة جدا VSAT

• وحدة داخلية لتعديل إشارة بالمعلومات ومحول تحويل للكتل (BUC) لتحويل نطاق تردد الإشارة.

• طبق مكافئ لتركيز ونقل الإشارة المحولة إلى قمر صناعي.

• تشتمل دارة الإرسال على كتلة تصحيح الخطأ الأمامي (FEC).

• محول الدائرة المتكاملة الخاص بالتطبيق (ASIC).

• المحول الرقمي إلى التناظري (DAC).

ملاحظة:“VSAT” هي اختصار لـ “Very Small Aperture Terminal” و”DAC” هي اختصار لـ “digital-to-analog conversion”.

ملاحظة:“ASIC” هي اختصار لـ “application-specific integrated circuit” و”BUC” هي اختصار لـ “Block Up Converter”.

مبدأ عمل أنظمة زيادة سرعة إرسال الأقمار الصناعية VSAT

يتم توفير الأنظمة لزيادة أو تقليل سرعة الإرسال لمحطة (VSAT) المستخدمة في شبكة ساتلية، وقد يشتمل (VSAT) على (ASIC) و(FPGA)، ويشتمل (ASIC) على مُعدِّل إرسال (ASIC) تم تكوينه لتعديل إشارة معلومات الإدخال ودائرة لتجاوز جزء على الأقل من مُعدِّل إرسال (ASIC).

وتشتمل (FPGA) على دارة لاستقبال إشارة تتجاوز على الأقل جزءًا من مُشَكِّل إرسال (ASIC)، ومُشَكِّل إرسال (FPGA) مُكوَّن لتعديل الإشارة التي تم تجاوزها، كما يشتمل (ASIC) على مُنسق رشقة تم تكوينه لتنسيق رشقات إشارة معلومات الإدخال قبل تجاوز مُعدِّل (ASIC).

تشتمل المحطات الطرفية ذات الفتحة الصغيرة جدًا على وحدة داخلية ووحدة خارجية، وقد يكون (ASIC) أو (FPGA) أو كليهما في الوحدة الداخلية، وتشتمل (ASIC) على كتلة إشارة (ASIC) للتحكم في الوحدة الخارجية (ODUC)، وتشتمل (FPGA) على كتلة إشارة (FPGA ODUC) مقترنة بناتج كتلة إشارة (ASIC ODUC).

يشتمل النظام على (DAC) مع إدخال مقترن بمخرج (FPGA) ومخرج (DAC) مقترن بمحول رفع الكتلة (BUC)، كما يتم توفير تقنيات لزيادة أو تقليل معدل إرسال الرمز لمحطة (VSAT) عن طريق تجاوز مُعدِّل (ASIC) المستخدم عادةً لتعديل إشارة الإرسال.

يتم بدلاً من ذلك تمرير البتات التي تغذي مُعدِّل (ASIC) إلى مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة الميدانية (FPGA) والتي يمكنها تحقيق معدلات رموز أعلى (12 مللي ثانية) و(16 مللي ثانية)، ومعدلات رموز أقل (128 مللي ثانية) باستخدام تصميم مُعدِّل مُحسَّن، كما يمكن تنفيذ وظيفة التقنية التي تم الكشف عنها في وحدة (VSAT) داخلية أو وحدة خارجية أو مزيج منها.

في تطبيقات التكنولوجيا، تقوم (ASIC) بترميز إشارة إرسال البتات بمقاطع أقل بحيث يمكنها تغذية عينات إشارة كافية إلى (FPGA) لتحقيق معدلات نقل أسرع للرموز، وبعد ذلك قد تضيف (FPGA) مقاطع الرموز اللازمة لإرسال الرشقات عبر شبكة ساتلية.

ملاحظة:“FPGA” هي اختصار لـ “field-programmable gate array” و”ODUC” هي اختصار لـ “Outdoor Unit”.

بيانات أنظمة زيادة سرعة إرسال الأقمار الصناعية VSAT

قد تكون البيانات من الإنترنت المخصصة للمطاريف البعيدة (VSAT) في شكل حزم، بما في ذلك حزم (TCP) وحزم (UDP) أو أي حزم أخرى مناسبة ويمكن أن تدخل (SGW) في أي واحد من (IPGWs)، حيث قد يرسل إقرارًا إلى مرسل الحزم.

يمكن معالجة حزم (IP) وتعدد إرسالها بواسطة (SGW) جنبًا إلى جنب مع حزم (IP) من (IPGWs) الأخرى حيث قد يكون لدى (IPGWs) نفس قدرات الخدمة والأولويات النسبية، ويمكن بعد ذلك إرسال حزم إلى الساتلين على الوصلات الصاعدة الأمامية باستخدام السطوح البينية الهوائية، التي توفرها مطراف التردد الراديوي.

ويمكن بعد ذلك للساتل إرسال حزم بروتوكول الإنترنت إلى المحطات الطرفية ذات الفتحات الصغيرة جداً باستخدام الوصلات الهابطة، ويمكن أن تدخل حزم بروتوكول الإنترنت إلى الشبكة عبر المحطات الطرفية ذات الفتحات الصغيرة جداً (VSAT)، وأن تتم معالجتها بواسطة المحطات الطرفية ذات الفتحات الصغيرة جداً (VSAT)، ثم تُرسل إلى السواتل عند الوصلات الصاعدة العائدة، وقد ترسل الساتلان بعد ذلك حزم بروتوكول الإنترنت الصاعد هذه إلى (SGW) أو (IPGWs) باستخدام الوصلات الهابطة.

يجوز لكل من المطاريف البعيدة الاتصال بالإنترنت من خلال الأقمار الصناعية (IPGWs) أو (SGW)، ويمكن استخدام المطراف البعيد في محل إقامة أو مكان عمل؛ لتزويد المستخدم به الوصول إلى الإنترنت و(VSAT) أو محطات الأقمار الصناعية المتنقلة (MSTs)، يمكن استخدامها من قبل المستخدمين النهائيين للوصول إلى شبكة الأقمار الصناعية.

وقد تشمل طبق القمر الصناعي البعيد لاستقبال إشارات التردد اللاسلكي من وإرسال إشارات التردد اللاسلكي إلى القمر الصناعي، بالإضافة إلى مودم القمر الصناعي وغيرها من معدات لإدارة إرسال واستقبال البيانات، وقد تتضمن أيضاً مضيفاً واحدًا أو أكثر عن بُعد، والذي قد يكون أنظمة كمبيوتر أو أجهزة إلكترونية أخرى قادرة على اتصالات الشبكة في الموقع.

ملاحظة:“IPGWs” هي اختصار لـ “Internet Protocol Gateway ” و”MST” هي اختصار لـ “Mobile satellite Telecommunication”.

ملاحظة:“SGW” هي اختصار لـ “signaling gateway” و”UDP” هي اختصار لـ “User Datagram Protocol”.

مكونات أنظمة زيادة سرعة إرسال الأقمار الصناعية VSAT

يشتمل (VSAT) على وحدة داخلية ووحدة خارجية، وتشتمل الوحدة الخارجية على محول كتلة (BUC) ومحول طاقة موضعي (OMT)، ومحول منخفض الضوضاء (LNB) وصحن هوائي ويمكن تركيب (BUC) على الساتل ويستخدم في إرسال إشارات الساتل الداخل، كما يقوم التردد بتحويل الإشارة المستلمة من كتلة الإرسال للوحدة الداخلية، ويمكن إرسال الإشارة غير المحولة عبر بوق إلى الطبق والذي يركز الإشارة في حزمة ضيقة للإرسال.

قد تكون الوحدة الداخلية عبارة عن صندوق فك الكود بما في ذلك كتلة المستقبل وكتلة الإرسال، بحيث تستقبل كتلة المستقبل إشارات الاتجاه الصاعد المحولة من (LNB)، وقد تؤدي وظائف مثل فك الترميز الإشارة لاستخراج المعلومات من الإشارات الواردة، ويمكن بعد ذلك استخدام المعلومات المستخرجة من قبل مستخدم (VSAT) للإنترنت أو الفضائيات.

قد تتلقى كتلة الإرسال معلومات من جهاز المستخدم أو من جهاز فك الترميز نفسه، وقد تعدل إشارة مرجعية لهذه المعلومات لإنتاج إشارة معلومات مشكلة، كما يمكن بعد ذلك إرسال إشارة المعلومات المعدلة إلى وحدة خارجية عبر كابل، ككابل متحد المحور للتحويل بواسطة (BUC) والإرسال عن طريق الساتل.

إشارة أنظمة زيادة سرعة إرسال الأقمار الصناعية VSAT

قد تحمل الإشارة المرسلة أي معلومات مناسبة كالبيانات والمعلومات الصوتية والمرئية، كما قد تزود كتلة الإرسال الوحدة الخارجية بإشارة طاقة تيار مستمر أو إشارة تشغيل أو إيقاف ناقل أو كليهما، ويمكن مضاعفة أي من هاتين الإشارتين أو كلتيهما باستخدام إشارة المعلومات المعدلة ونقلها إلى الوحدة الخارجية كإشارة واحدة عبر كابل واحد.

يمكن إرسال الإشارات الداخلة عن طريق واحد أو أكثر من مطاريف (VSAT) باتباع طريقة النفاذ المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA)، التي تسمح للعديد من مطاريف (VSAT) بالاشتراك في نفس الموجة الحاملة الصاعدة، كما تشتمل بنية الرتل (TDMA) على أرتال فائقة بطول (T1) تتضمن مجموعة من الإطارات بمدة، كما ينقسم كل رتل أيضًا إلى مجموعة من الفتحات، وكل فجوة بما في ذلك مجموعة من الرموز، وقد يعتمد عدد الفواصل الزمنية لكل رتل على معدل رمز الإرسال وحجم الفتحة بالرموز.

ملاحظة:“TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access” و”SOB” هي اختصار لـ “Start open Burst”.

في النهاية، يرمز (VSAT) التقليدي البتات في رشقات على المشكل (ASIC) على أساس معدل (FEC) المعين ووقت بدء الرشقة (SOB) المحدد بواسطة وحدة توقيت تشكيل (SOB).