Adaptive Bit Rate Scheme for a LEO Satellite Link

توضیحات

ABSTRACT

The paper aims to investigate the advantages of using adaptive bit rate in the communication link of a Low Earth Orbit (LEO) satellite. While doing the study, it is assumed that there is a communication subsystem on-board responsible for gathering the information sent by a number of ground data collection platforms. The subsystem which operates based on Store-And-Forward (SAF) scenario, contains two communication links, one for receiving data from ground platforms (Store case), and the other for forwarding the stored data to an Earth station (Forward case). In fact, the current work aims to improve the volume of the data forwarded to Earth station. To this end, the Forward case bit rate is varied adaptively, and then by  analyzing the power budget in a practical condition, the improvement achieved is evaluated. The results specifically obtained for a sample (data collecting) LEO satellite shows that utilizing adaptive bit rate instead of fixed bit rate can increase the daily data exchange up to about 100%. Although the scheme is only applied to a data collecting LEO satellite link, it still maintains its own generality.

 

INTRODUCTION

The position of LEO satellites with respect to the Earth station varies versus time, they have variable link characteristics. For example, the slant range (d in Fig. 1) varies versus time yielding variation in the free  space loss and hence, in the received signal strength. This compels us to consider the worst condition (maximum loss) in choosing the link bit rate. In fact, for a large portion of access times, the satellite is above or nearly above the Earth station (larger elevations) while the bit rare still remains low according to the worst condition (minimum elevation angle). This problem restricts the bit rate, and so the data transfer capacity. A traditional remedy is to use antennas like Quadrifilar Helix Antenna (QHA) with a saddle shaped pattern.

 

چکیده

هدف مقاله بررسی مزایای استفاده از نرخ بیت تطبیقی ​​در لینک ارتباط ماهواره ای کم ارتفاع زمین (LEO) است. در حین انجام مطالعه، فرض بر این است که یک زیرسیستم ارتباطی در هیئت مدیره مسئول جمع آوری اطلاعات ارسال شده توسط تعدادی از سیستم های جمع آوری اطلاعات زمین است. زیرسیستم که براساس سناریو Store-And-Forward (SAF) عمل می کند، شامل دو لینک ارتباطی است، یکی برای دریافت اطلاعات از سیستم عامل های زمین (مورد فروشگاه)، و دیگری برای انتقال اطلاعات ذخیره شده به ایستگاه زمین (پرونده). در حقیقت، کار فعلی با هدف بهبود حجم داده ها ارسال شده به ایستگاه زمین است. برای این منظور، نرخ بیت مورد برای پیشبینی متناسب است و سپس با تجزیه و تحلیل بودجه قدرت در شرایط عملی، پیشرفت به دست آمده مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج به طور خاص برای نمونه (جمع آوری داده ها) ماهواره LEO نشان می دهد که با استفاده از نرخ بیت اقتدار پذیر به جای نرخ بیت ثابت می تواند تبادل اطلاعات روزانه تا حدود 100 درصد را افزایش دهد. اگر چه این طرح تنها برای داده های جمع آوری لینک ماهواره LEO اعمال می شود، اما همچنان کلییت خود را حفظ می کند.

 

مقدمه

موقعیت ماهواره های LEO نسبت به ایستگاه زمین در مقایسه با زمان متفاوت است، آنها ویژگی های پیوند متغیر دارند. به عنوان مثال، محدوده اسلات (d در شکل 1) در مقایسه با زمان متغیر در از دست دادن فضای آزاد متفاوت است و از این رو در قدرت سیگنال دریافتی متفاوت است. این ما را مجبور می کند بدترین شرایط (حداکثر ضرر) را در انتخاب نرخ بیت پیوند بدانیم. در حقیقت، برای بخش بزرگی از زمان دسترسی، ماهواره بالاتر یا تقریبا بالاتر از ایستگاه زمین (ارتفاع بزرگتر) است، در حالی که کمی نادر با توجه به بدترین حالت (حداقل زاویه ارتفاع) هنوز هم کم است. این مشکل سرعت بیت را محدود می کند و بنابراین ظرفیت انتقال اطلاعات. یک روش سنتی استفاده از آنتن هایی مانند Quadrifilar Helix Antenna (QHA) با الگوی شکل زین است.

 

 

Year: 2010

Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran

By :  Mehdi Hosseini , Mohammad Hakkak , Pejman Rezaei

File Information: English Language/ 4 Page / size: 1.08 MB

Download

سال :1389

ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران

کاری از : مهدی حسینی، محمد حاکک، پژمان رضایی

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 4 صفحه / حجم : MB 1.08

لینک دانلود