Разработка системы космической связи военного назначения с коммутируемым спутниковым моноканалом
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Вµт утверждать целесообразность их применения при реализации бортовых ретрансляторов. Применение пространственной селекции сигналов, поступающих по различным лучам приемной многолучевой антенны позволит, исключить взаимное искажение пакетов передаваемых от наземных станций.
Можно ожидать, что разработка структуры ретранслятора сигналов, обеспечивающего реализацию известных и предлагаемых в работе алгоритмов множественного доступа позволит существенно повысить предельный уровень информационной нагрузки, обслуживаемой системой связи.
При проектировке указанных сетей планируется использовать РТР на геостационарной орбите. Они занимают практически постоянное положение на небосклоне, благодаря чему пользователи могут получить доступ, используя антенны с малой апертурой. При этом не обязательно использовать параболические антенны, и не требуется точно наводить их на спутник, хотя прямая видимость остается необходимым условием. Последнее требование ограничивает применение РТР на высоких широтах по нескольким причинам. Во-первых, это ослабление радиоволны при преодолении большого слоя атмосферы, и в этом случае требуется применение больших параболических антенн. Во-вторых, если спутник расположен низко над горизонтом, в зону прямой видимости могут попасть дома и деревья, что создаст дополнительные помехи.
Основной недостаток использования геостационарной орбиты лежит в её концепции: высота спутника над Землей достигает 40000 километров. Большое расстояние означает, что сигналу требуется значительное время, чтобы достичь спутника и вернуться на Землю, оно достигает порядка 270 мс. Из-за задержки эффект от коллизий, которые неизбежны при реализации случайного доступа, более неприятен чем в земных сетях. Конфликты передачи приводят к сбою механизмов квитирования и нарушению работы надежных протоколов.
В самом деле, ожидание успешной передачи в сочетании с большой задержкой снижает скорость передачи информации, по этому она составляет лишь малую часть пропускной способности канала. Более того, работа сети может оказаться заблокированной, если время ожидания квитанции меньше задержки распространения. Именно это делает недоступной применение широко распространенных протоколов локальных сетей типа CSMA-CD в космическом сегменте перспективной системы спутниковой связи КВ.
Особенностью системы спутниковой связи КВ как военной системы является необходимость ее устойчивого функционирования в условиях РЭБ противника. Анализ показал, что наиболее уязвимым местом в системе является восходящая радиолиния (земля-борт). Это обусловлено использованием в существующих ретрансляторах приемных антенн имеющих широкую диаграмму направленности, широкая диаграмма направленности позволяет вероятному противнику с сопредельных территорий обеспечить постановку эффективных помех по боковым лепесткам. В целях повышения устойчивости функционирования системы в условиях РЭБ представляется целесообразным использовать многолучевые антенные системы в виде ФАР на борту ретранслятора. Применение ФАР обеспечит высокую пространственную селекцию принимаемых сигналов из зоны обслуживания и существенным образом затруднит постановку эффективных помех противником с сопредельных территорий.
2.2 Структурная схема перспективной системы спутниковой связи
Структурная схема перспективной системы спутниковой связи показана на рисунке 2.2. Она включает наземный и космический сегменты.
В состав космического сегмента входит спутниковый ретранслятор радиосигналов (РТР), не осуществляющий обработку сигналов на борту. Ширина диаграммы направленности антенны ретранслятора определяется высотой орбиты и желаемой зоной обслуживания земных станций (ЗС), находящихся в зоне радиовидимости ретранслятора радиосигналов. Благодаря широковещательным свойствам передающей антенны ретранслятора земные станции совместно используют ресурс пропускной способности ретранслятора радиосигналов. Способ разделения пропускной способности широковещательного моноканала определяется используемым протоколом обмена, программная реализация которых обеспечивается процессорами доступа (ПД). ПД организуют очереди пакетов (на передачу), поступающих от источников информации (ИИ) через блок сопряжения (БС), (который служит для сопряжения аппаратуры ЗАС, РТС ППТМ с ПД), а также обеспечивают приём и сборку сообщений из пакетов, поступающих от ретранслятора в нисходящей радиолинии. Обычно приёмопередающее оборудование земных станций и процессоры доступа размещаются в непосредственной близости, т.е. в одном техническом здании. Сопряжение различных протоколов передачи информации между линиями связи ОКИК, вторичной сетью каналов и ПД осуществляется с помощью шлюза, реализованного на базе ПЭВМ. Привязка к вторичной сети каналов, арендуемых у МС РФ, осуществляется с помощью штатной каналообразующей аппаратуры УС ОКИК. В перспективной системе спутниковой связи КВ, предполагается обеспечить следующие виды информационного обмена:
-передача данных (передача полных и сокращенных ПТМ);
-организация интерактивного обмена между АРМ должностных лиц ОКИК с вышестоящими начальниками;
-организация ТЛФ ЗАС связи;
-организация ТЛГ ЗАС связи;
-организация громкоговорящей ЗАС связи;
-организация защищенной конференц- и видеоконференцсвязи;
-передача сжатого телевизионного сигнала и другие современные виды услуг связи.
<