Model of Satellite Communication Channel Functioning under Conditions of Disturbances of Service Part of Frames by Unsteady Interference

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper describes the main ways of organizing modern satellite communication systems and the methods of synchronization and transmission of service information used in them, the frame synchronization mechanism from the view point of noise immunity. Based on the analysis, a block diagram of a simulation model is proposed for studying the influence of unintentional interference on the channels of modern satellite communication systems. The proposed model of the impact of non-stationary interference on a satellite communication channel takes into account the effect of interference on symbolic, frame synchronization, mechanisms for extracting frame boundaries, as well as the effect of modern error correction codes. The model allows evaluating the impact of non-stationary interference on both the information and the service side of the frame of modern systems of broadband satellite communications. As an indicator of the noise immunity of a satellite communication channel, there was used probability of frame loss, i.e. frame skipping due to a violation in the frame synchronization system, incorrect allocation of frame boundaries, or the presence of errors in the frame that were not repaired by corrective codes. Using this model, we studied the effect of non-stationary interference of various durations on the information and service parts of the frame, compared the results of the impact of non-stationary interferences of various durations with the effect of white Gaussian noise. It is shown that non-stationary interference, which are short noise pulses that do not affect the information part of the frame due to reparation by correction codes, can significantly reduce the reception quality due to disruption of frame synchronization and distortion of service information about the signal-code structure and frame length.

About the authors

A. V Parshutkin

Mozhaisky Military Space Academy

Email: andydc2010@mail.ru
Zhdanovskaya str. 13

D. I Buchinskiy

Mozhaisky Military Space Academy

Email: reys-rd@ya.ru
Zhdanovskaya str. 13

References

  1. ETSI EN 302 307 V1.2.1 Digital Video Broadcasting (DVB);Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2). 2009-04.
  2. ETSI EN 301 545-2 V1.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation DVB Interactive Satellite System (DVB-RCS2); Part 2: Lower layers for Satellite standard. 2012-01.
  3. Челышев В.Д., Якимовец В.В. Зарубежные радиоэлектронные системы наземного и спутникового мобильного радиосервиса // СПб: ВАС. 2012. 388 с.
  4. Bejarano J.R., Miguel N.C., Ruiz P.F.J. MF-TDMA Scheduling Algorithm for Multi-Spot Beam Satellite Systems Based on Co-Channel Interference Evaluation // IEEE Access. 2019. vol. 7. pp. 4391–4399.
  5. Черноусов А.В. Анализ воздействия аддитивных помех на широкополосный сигнал // Решетневские чтения. 2016. Т. 1 С. 306–308.
  6. Дворников С.В., Пшеничников А.В., Манаенко С.С., Глухих И.Н. Интегральная модель помехозащищенных линий радиосвязи // Радиопромышленность. 2018. № 4(28). С. 8–14.
  7. Sormunen L., Puttonen J., Kurjenniemi J. System level modelling of DVB-S2X in high throughput satellite system // 36th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC 2018). 2018. pp. 1–4.
  8. Wang G. et al. Performance Evaluation of SATCOM Link in the Presence of Radio Frequency Interference // 2016 IEEE Aerospace Conference. 2016. pp. 1–10.
  9. Кантор Л.Я. Электромагнитная совместимость систем спутниковой связи // М.: НИИР. 2009. 280 с.
  10. Puzko D. et al. Evaluation of Finite Discrete RRC-Pulse Parameters to Simulate DVB-S2 with LDM // 2019 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). 2019. pp. 140–143.
  11. Агиевич С.Н., Борисов В.В., Дворников С.В., Луценко С.А. Предложения по оценке эффективности преднамеренных помех элементам синхронизации сигналов спутниковых систем // Вопросы оборонной техники. 2019. № 5-6. С. 114–120.
  12. Луценко С.А. Подход к расчету энергетического выигрыша при постановке помех системе цикловой синхронизации спутниковых линий связи // Журнал радиоэлектроники. 2019. № 3. 15 p.
  13. Перегудов М.А., Семченко И.А. Оценка эффективности случайного множественного доступа к среде типа ALOHA при голосовых соединениях, передаче служебных команд, текстовых сообщений и мультимедийных файлов в условиях деструктивных воздействий // Труды СПИИРАН. 2019. Вып. 18. C. 887–911.
  14. Паршуткин А.В., Маслаков П.А. Исследование помехоустойчивости современных стандартов спутниковой связи к воздействию нестационарных помех // Труды СПИИРАН. 2017. Вып. 53. С. 159–177.
  15. Маслаков П.А., Паршуткин А.В., Фомин А.В. Модель функционирования канала спутниковой связи при воздействии нестационарных помех // Труды Военно-космической академии им. А.Ф.Можайского. 2016. Вып. 651. С. 78–83.
  16. Kim P., Lee I., Oh D., Ryu J. Robust initial access technique of spread spectrum based on DVB-RCS2 standard for mobile application // 36th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC 2018). 2018. pp. 1–5.
  17. He R., Yang D., Wang H., Kuang J. Adaptive hierarchical coding and modulation scheme over satellite channels // IET Communications. 2018. vol. 13. no. 17. pp. 2834–2839.
  18. Joudeh H., Clerckx B. Robust transmission in downlink multiuser miso systems: A rate-splitting approach // IEEE Transactions on Signal Processing. 2016. vol. 64. pp. 6227–6242.
  19. Perez-Neira A. et al. Signal Processing for High Throughput Satellite Systems: Challenges in New Interference-Limited Scenarios // 2018. arXiv preprint arXiv:1802.03958.
  20. Ali B.A.B., Zhour M., Ahmed M. Modeling and Design of a DVB-S2X system // 2019 5th International Conference on Optimization and Applications (ICOA). 2019. pp. 1–5.
  21. Hao H., Chen J., Zhou Y. An irregular row weight problem resolution for DVB-S2 LDPC short frame // 2017 7th IEEE International Conference on Electronics Information and Emergency Communication (ICEIEC). 2017. pp. 45–48.
  22. Floyd M.G. Interpolation in Digital Modems – Part I: Fundamentals // IEEE Transactions on Communications. 1993. vol. 41. No. 3. pp. 501–507.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).