بخشی از مقاله
شبكه مخابراتي ماهواره ايVSAT
1- مقدمه
شبكه مخابراتي ماهواره اي VSAT در بسياري از كشورها و از جمله ايران طي دهه اخير مورد توجه خاص قرار گرفته و در زمينه هاي مختلف مخابراتي (به خصوص انتقال Data) كاربرد وسيعي پيدا كرده است.
نام ماهواره مورد استفاده Intelsat 902 است و واقع در62 درجه شرقي است. در اين مقاله ساختار و اصول كار اين نوع شبكه مورد بررسي قرار گرفته است.
2-ساختار شبكه VSAT
شبكه VSAT شركت خدمات انفورماتيك، يك شبكه مخابرات ماهواره اي است كه در جهت انتقال داده هاي بانكي، تحت پروتكل هاي مختلف (…,SDLC,X-PAD,X.25)مورد استفاده قرار گرفته است. اين شبكه با بهره گيري از ايستگاه هاي زميني كوچك و كم قدرت (آنتن هاي با قدرت 8/1 متر و كمتر و هم چنين پايانه ها با قدرت حدود يك وات) كه از طريق ايستگاه مركزي پر قدرت(HUB) با يكديگر ارتباط برقرار مي نمايند، امكان ايجاد سرويس هاي ارتباطي مختلف را با هزينه مناسب در محدوده وسيع جغرافيايي فراهم مي آورد(شكل 1).
ايستگاه مركزي علاوه بر اينكه نقش يك سوئيچ هوشمند را در داخل شبكه (جهت ارتباط پايانه ها با يكديگر) دارا مي باشد، وظيفه كنترل و مديريت بر برنامه ريزي و عملكرد كليه اجزاء شبكه را نيز عهده دار مي باشد.
شكل 1 - ساختار شبكه VSAT
3-اجزائ شبكه VSAT
بطوريكه در شكل (1) نشان داده شده اسست، شبكه VSAT از سه جزء اساسي پايانه VSAT، ايستگاه مركزي يا HUB و كانال ماهواره اي تشكيل شده است. ساختار هر كدام به شرح زير مي باشد.
1-3-پايانه VSAT
پايانه VSAT از دو بخش اساسي به نام واحد دروني (IDU)2 و واحد بيروني (ODU)3 تشكيل شده است.
IDU در داخل ساختمان و در نزديكي تجهيزات كاربر نصب مي شود، در حاليكه ODU كه شامل آنتن و بخش RFU4 مي باشد، در خارج از ساختمان قرار مي گيرد. وظيفه كلي هر كدام از اين واحد ها به شرح زير مي باشد.
1-1-3- واحد I DU
واحد IDU همانطور كه در شكل (2) نشان داده شده است به عنوان رابط شبكه با تجهيزات كاربر عمل نموده و بر حسب برنامه ريزي هر پورت پشتيباني از پروتكل هاي مختلف كاربر را انجام مي دهد. اين واحد شامل بخش IF+Baseband يك گيرنده – فرستنده ماهواره اي مي باشد كه وظيفه تبديل اطلاعات كاربر به سيگنال قابل دريافت توسط واحد RF به شكل قابل استفاده توسط پايانه كاربر در جهت دريافت را به عهده دارد. بدين ترتيب، پايانه كاربر با پروتكل هاي مختلف (…,X.25,SDLC,LAN) اطلاعات خود را طريق پورت هايRS442,RS232 يا LAN به IDUتحويل داده و يا از آن تحويل مي گيرد.
2-1-3- واحد ODU
واحد ODU از سه قسمت RFU ، آنتن و پايه تشكيل شده است (شكل(2)). پايه براي ثابت نگه داشتن آنتن و RFU استفاده مي شود.آنتن به قطر 8/1 متر از جنس فايبر گلاس با يك لايه فلزي (توري آلومينيومي ) بوده و از آن به عنوان منعكس كننده (يا پخش كننده وجمع كننده ) امواج الكترو مغناطيسي استفاده مي شود. RFU در يك محفظه ضد آب5 قرار گرفته و وظيفه ارسال اطلاعات به ماهواره ودريافت اطلاعات از ماهواره در باند KU را به عهده دارد.
در بخش RF و در جهت ارسال، سيگنال MSK دريافتي از IDU ( در محدوده فركانسي 2 111 مگا هرتز )، پس از تقويت با استفاده از دو طبقه مدولاسيون خطي در باند راديويي 5/14 ~ 14 گيگا هرتز قرار داده مي شود و سپس با استفاده از Feedhorn و آنتن به ماهواره ارسال مي گردد. در جهت ديگر سيگنال با كاربر در باند فركانسي 7/11 ~ 95/10 گيگا هرتز از ماهواره دريافت وسپس از طريق فيدهورن به LNC6 (در بخش دريافت RFU ) هدايت مي شود. در LNC فركانس كاربر اين سيگنال به ميزان 10 گيگا هرتز كاهش يافته و كاربر آن در باند فركانسي 7/1 ~ 95/0 گيگا هرتز قرار داده مي شود. سيگنال خروجي LNC از طريق كابل IFL به IDU هدايت مي شود(شكل 2). قدرت سيگنال خروجي RFU معمولاً يك وات مي باشد.
2-3- ايستگاه مركزي (HUB )
اجزاي HUB به صورت بلوك دياگرام در شكل (3)نشان داده شده است. وظيفه هر يك از اين اجزا به شرح زير مي باشد.
شكل 2 - اجزاي پايانه VSAT
الف- RF Subsystem
اين قسمت وظيفه تغيير فركانس كاربر سيگنال ارسالي وسيگنال هاي دريافتي را به عهده دارد در جهت دريافت سيگنال هاي Inroute در باند RF را از ماهواره گرفته وبا تغيير فركانس كاربر آنها را در باند I F قرار مي دهد (بوسيله Down Conv ) در جهت ارسال سيگنال Outroute دريافتي از بخش IF جهت ارسال به ماهواره در باند RF قرار داده مي شود ( بوسيله Up Conv).
ب- IF Subsystem
اين بخش واسطه اي است بين بخش هايBaseband وRF .سيگنال هاي Inroute دريافت شده از بخش RF در اين قسمت با استفاده از 7BCDs دمدوله شده و به قسمت Baseband فرستاده مي شود. در جهت ارسال سيگنال ديجيتال دريافتي از قسمت Baseband (سيگنال Outroute ) در باند IF قرار داده مي شود ( بوسيله بخش MOD از Outroute Modem). اين سيگنال سپس از طريق فرستنده RF به ماهواره ارسال مي گردد.
ج- Outroute Modem
اين قسمت وظيفه مدوله ودمودله كردن سيگنال Outroute ( در بخش IF) را به عهده دارد. قسمت MOD اين دستگاه وظيفه مدوله كردن سيگنال ديجيتالي دريافتي از بخش Baseband (يعني سيگنال Outroute )و قرار دادن آن در باند IF را به عهده دارد.
ايستگاه HUB سيگنال Outroute را نيز براي منظورهاي كنترلي نظير محاسبه تأخير مسير و تخمين خطا، دريافت مي كند. دمدوله كردن اين سيگنال در بخش IF به عهده قسمت DEM از دستگاه Outroute Modem مي باشد. بنابر اين قسمت MOD دستگاه Outroute Modem جهت ارسال سيگنال Outroute به پايانه ها و قسمت DEM آن براي دريافت Outroute جهت منظورهاي كنترلي در HUB مورد استفاده قرار مي گيرد.
شكل 3 - بلوك دياگرام ايستگاه مركزي (HUB)
د- Baseband Subsystem
وظيفه اصلي اين بخش مسير يابي بسته هاي اطلاعاتي دريافتي از پورت (پايانه) مبدأ و ارسال آن به پورت هاي ( پايانه هاي ) مقصد مي باشد. اين عمل توسط قسمت هاي زير انجام مي شود.
• Network Cluster Control(NCC) – اين قسمت وظيفه تفكيك كانال هاي ورودي به HUB (يعني سيگنال هاي Inroute )، استخراج بسته هاي ODLC دريافتي از پايانه ها و نيز ايجاد بسته هاي ODLC جهت ارسال به پايانه ها (در سيگنال Outroute ) را به عهده دارد. NCC هم چنين مسئوليت ايجاد و ارسال بسته هاي كنترل به پايانه ها را نيز به عهده دارد.
