Спутниковый модем - Satellite modem

А спутниковый модем или спутниковый модем это модем используется для создания передача данных с помощью спутник связи как реле. Основная функция спутникового модема - преобразовать входной поток битов в радиосигнал и наоборот.

Есть некоторые устройства, которые включают только демодулятор (без модулятора, что позволяет загружать только данные со спутника), которые также называются «спутниковыми модемами». Эти устройства используются в спутниковый доступ в Интернет (в этом случае загруженные данные передаются через обычный PSTN модем или ADSL модем).

Спутниковая связь

Основная статья: Спутниковая связь

Спутниковый модем - не единственное устройство, необходимое для установления канала связи. Другое оборудование, необходимое для создания спутниковой связи, включает: спутниковые антенны и преобразователи частоты.

Передаваемые данные передаются на модем от Терминальное оборудование данных (например, компьютер ). В модеме обычно есть Промежуточная частота (ПЧ) выход (то есть 50-200 МГц), однако иногда сигнал модулируется непосредственно на L-диапазон. В большинстве случаев частоту необходимо преобразовывать с помощью преобразователь с повышением частоты перед усилением и передачей.

Модулированный сигнал - это последовательность символы, фрагменты данных, представленные соответствующим состоянием сигнала, например немного или несколько бит, в зависимости от модуляция схема используется. Восстановление тактовой частоты символа (синхронизация локального генератора символьной тактовой частоты с удаленным) - одна из важнейших задач демодулятора.

Точно так же сигнал, полученный со спутника, сначала пониженный (это делается Малошумящий блочный преобразователь - LNB), затем демодулируется модемом и, наконец, обрабатывается оконечным оборудованием данных. LNB обычно получает питание от модема через сигнальный кабель с напряжением 13 или 18 В. ОКРУГ КОЛУМБИЯ

Функции

Основные функции спутникового модема - модуляция и демодуляция. Стандарты спутниковой связи также определяют исправление ошибки коды и обрамление форматы.

Популярные типы модуляции, используемые для спутниковой связи:

• Двоичная фазовая манипуляция (БПСК );
• Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK );
• Квадратурная фазовая манипуляция со смещением (OQPSK );
• 8PSK;
• Квадратурная амплитудная модуляция (QAM), особенно 16QAM.

Популярные коды исправления ошибок спутников включают:

• Сверточные коды:
  • с длина ограничения менее 10, обычно декодируется с помощью Алгоритм Витерби (увидеть Декодер Витерби );
  • с длина ограничения более 10, обычно декодируется с помощью Алгоритм Фано (увидеть Последовательный декодер );
• Рид-Соломон коды обычно объединяются со сверточными кодами с чередование;
• Новые модемы поддерживают улучшенные коды исправления ошибок (турбокоды и LDPC коды).

Форматы кадров, которые поддерживаются различными спутниковыми модемами, включают:

• Создание бизнес-сервисов Intelsat (IBS)
• Кадрирование со средней скоростью передачи данных (IDR)
• MPEG-2 транспортная рама (используется в DVB )
• E1 и Т1 обрамление

Высокого класса модемы также включают некоторые дополнительные функции:

• Несколько интерфейсов данных (например, RS-232, RS-422, V.35, G.703, LVDS, Ethernet );
• Встроенный удаленный монитор и управление (EDMAC), позволяющий управлять модемом удаленного конца;
• Автоматический контроль мощности восходящего канала (AUPC), то есть регулировка выходной мощности для поддержания постоянного Сигнал к шуму коэффициент на удаленном конце;
• Отбрось и вставь особенность для мультиплексированный stream, позволяющий заменить в нем некоторые каналы.

Внутренняя структура

Внутреннее устройство спутникового модема

Наверное, лучший способ понять работу модема - взглянуть на его внутреннюю структуру. Блок-схема стандартного спутникового модема показана на изображении. Почти все детали не являются обязательными.

Аналоговый тракт

После цифро-аналоговое преобразование в передатчике сигнал проходит через фильтр реконструкции. Затем при необходимости его частота преобразуется.

Назначение аналогового тракта в приемнике - преобразование частоты сигнала, регулировка его мощности с помощью автоматическая регулировка усиления цепь и получить ее сложный конверт компоненты.

Входной сигнал для аналогового тракта находится на промежуточная частота или в L-диапазон, во втором случае его нужно сначала преобразовать в IF. Тогда сигнал либо отобранный или обрабатывается четырехквадрантным умножителем, который производит сложные компоненты огибающей (Я, Q ) путем умножения на частоту гетеродина.

Видеть Супергетеродинный приемник.

Наконец сигнал проходит через фильтр сглаживания и отобранный (оцифрованный).

Модулятор и демодулятор

Цифровой модулятор преобразует цифровой поток в радиосигнал на Промежуточная частота (ЕСЛИ). Модулятор, как правило, является более простым устройством, чем демодулятор, поскольку ему не нужно восстанавливать символьные и несущие частоты.

Демодулятор - одна из важнейших частей приемника. Точная структура демодулятора определяется модуляция тип. Однако основные концепции схожи. Более того, можно разработать демодулятор, который может обрабатывать сигналы с различными типами модуляции.

Цифровая демодуляция подразумевает, что символ часы (и, в большинстве случаев, генератор промежуточной частоты) на приемной стороне должны быть синхронизированы с генераторами на передающей стороне. Это достигается с помощью следующих двух схем:

• схема восстановления синхронизации, определение границ символов;
• Схема восстановления несущей, которая определяет фактическое значение каждого символа. Есть типы модуляции (например, частотная манипуляция ), которые можно демодулировать без восстановления несущей (некогерентная демодуляция), но этот метод обычно хуже.

В демодуляторе также есть дополнительные компоненты, такие как Межсимвольная интерференция эквалайзер.

Если аналоговый сигнал был оцифрован без четырехквадрантного умножителя, комплексная огибающая должна быть вычислена с помощью цифрового сложный смеситель.

Иногда цифровой автоматическая регулировка усиления Схема реализована в демодуляторе.

Кодирование FEC

Исправление ошибки методы необходимы для спутниковой связи, потому что из-за ограниченной мощности спутника Сигнал к шуму соотношение на ресивере обычно довольно низкое. Исправление ошибок работает путем добавления искусственной избыточности к потоку данных на передающей стороне и использования этой избыточности для исправления ошибок, вызванных шумом и помехами.

А Кодировщик FEC применяет код исправления ошибок к цифровому потоку, добавляя избыточность.

А Декодер FEC декодирует Прямое исправление ошибок код, который используется в конкретном сигнале. Например, Цифровое видеовещание Стандарт определяет конкатенированный код, состоящий из внутренних сверточных (стандартный код НАСА, перфорированный, со скоростями ${\displaystyle 1/2}$, ${\displaystyle 2/3}$, ${\displaystyle 3/4}$, ${\displaystyle 5/6}$, ${\displaystyle 7/8}$), чередование и внешнее Рид-Соломон код (длина блока: 204 байта, информационный блок: 188 байтов, можно исправить до 8 байтов в блоке).

Дифференциальное кодирование

Основная статья: Дифференциальное кодирование

Есть несколько типов модуляции (например, PSK и QAM ), которые имеют фазовую неоднозначность, то есть несущая может восстанавливаться разными способами. Дифференциальное кодирование используется для разрешения этой неоднозначности.

Когда используется дифференциальное кодирование, данные сознательно зависят не только от текущего символ, но и на предыдущем.

Скремблирование

Основная статья: Скремблер (рандомизатор)

Скремблирование представляет собой метод, используемый для рандомизации потока данных для исключения длинных последовательностей, состоящих только из «0» и «1», и для обеспечения рассеивания энергии. Длинные последовательности, состоящие только из «0» и «1», создают трудности для схемы восстановления синхронизации. Скремблеры и дескремблеры обычно основаны на регистры сдвига с линейной обратной связью.

Скремблер рандомизирует поток данных, который должен быть передан. Дескремблер восстанавливает исходный поток из зашифрованного.

Не следует путать шифрование с шифрованием, поскольку оно не защищает информацию от злоумышленников.

Мультиплексирование

А мультиплексор преобразует несколько цифровых потоков в один поток. Это часто называют «мультиплексированием».

Как правило, демультиплексор это устройство, которое преобразует мультиплексированный поток данных в несколько потоков, из которых он состоит. У спутникового модема не так много выходов, поэтому демультиплексор здесь выполняет падение операция, позволяющая выбрать каналы, которые будут переведены на выход.

Демультиплексор достигает этой цели, поддерживая кадровая синхронизация.

Приложения

Спутниковый модем NS3000 модулирует и демодулирует данные и видеосигналы, передаваемые через спутник.

«IPmodem» (спутниковый модем) разработан и произведен компанией Newtec из Бельгии для SES '2 Мбит / с ASTRA2Connect Европейская система двустороннего спутникового Интернета

Спутниковые модемы часто используются для дома доступ в Интернет.

Есть два разных типа, оба используют Цифровое видеовещание (DVB) в качестве основы:

• Односторонние спутниковые модемы (DVB-IP модемы) используют обратный канал, не основанный на связи со спутником, например телефон или кабель.
• Двусторонние спутниковые модемы (DVB-RCS модемы, также называемые астромодемы) также использовать спутниковый обратный канал; им не нужно другое соединение. DVB-RCS - это ETSI стандарт EN 301 790.

Существуют также промышленные спутниковые модемы, предназначенные для обеспечения постоянной связи. Они используются, например, в сети Steel shankar.

Смотрите также

• Спутник связи
• Intelsat
• Спутниковый доступ в Интернет
• VSAT

внешняя ссылка

• Quake Global производитель спутниковых и gsm-модемов
• Производитель спутниковых модемов Newtec
• Спутниковый интернет-провайдер ASTRA2Connect
• Провайдер спутниковых модемов GSM / GPRS
• Восстановление модема iDirect