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Satellite di trasmissione pubblica che utilizza un endpoint del flusso di dati (banda stretta)

Questo esempio si basa sull'analisi effettuata nella sezione della guida per l'utente. JPSS-1 - Trasmissione pubblica via satellite (PBS) - Valutazione

Per completare questo esempio, è necessario ipotizzare uno scenario: acquisire il percorso di comunicazione HRD come frequenza intermedia digitale (DigiF) ed elaborarlo così come viene ricevuto da un'applicazione endpoint del flusso di dati su un'istanza Amazon EC2 utilizzando un SDR.

Percorsi di comunicazione

Questa sezione rappresenta una Pianifica i percorsi di comunicazione del flusso di dati guida introduttiva. Per questo esempio, creerai due sezioni nel tuo CloudFormation modello: le sezioni Parametri e Risorse.

Per la sezione Parametri, aggiungerai i seguenti parametri. Specificherai i relativi valori durante la creazione dello stack tramite la CloudFormation console.

Parameters:
  EC2Key:
    Description: The SSH key used to access the EC2 receiver instance. Choose any SSH key if you are not creating an EC2 receiver instance. For instructions on how to create an SSH key see https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/create-key-pairs.html
    Type: AWS::EC2::KeyPair::KeyName
    ConstraintDescription: must be the name of an existing EC2 KeyPair.

  ReceiverAMI:
    Description: The Ground Station DDX AMI ID you want to use. Please note that AMIs are region specific. For instructions on how to retrieve an AMI see https://docs.aws.amazon.com/ground-station/latest/ug/dataflows.ec2-configuration.html#dataflows.ec2-configuration.amis
    Type: AWS::EC2::Image::Id

I frammenti di modello rimanenti appartengono alla sezione Risorse del CloudFormation modello.

Resources:
  # Resources that you would like to create should be placed within the resource section.

Dato il nostro scenario di fornire un unico percorso di comunicazione a un'istanza EC2, avrai un unico percorso di consegna sincrono. Consegna sincrona dei datiIn questa sezione, devi configurare e configurare un'istanza Amazon EC2 con un'applicazione endpoint dataflow e creare uno o più gruppi di endpoint di flussi di dati.

  # The EC2 instance that will send/receive data to/from your satellite using AWS Ground Station.
  ReceiverInstance:
    Type: AWS::EC2::Instance
    Properties:
      DisableApiTermination: false
      IamInstanceProfile: !Ref GeneralInstanceProfile
      ImageId: !Ref ReceiverAMI
      InstanceType: m5.4xlarge
      KeyName: !Ref EC2Key
      Monitoring: true
      PlacementGroupName: !Ref ClusterPlacementGroup
      SecurityGroupIds:
        - Ref: InstanceSecurityGroup
      SubnetId: !Ref ReceiverSubnet
      BlockDeviceMappings:
        - DeviceName: /dev/xvda
          Ebs:
            VolumeType: gp2
            VolumeSize: 40
      Tags:
        - Key: Name
          Value: !Join [ "-" , [ "Receiver" , !Ref "AWS::StackName" ] ]
      UserData:
        Fn::Base64:
          |
          #!/bin/bash
          exec > >(tee /var/log/user-data.log|logger -t user-data -s 2>/dev/console) 2>&1
          echo `date +'%F %R:%S'` "INFO: Logging Setup" >&2

          GROUND_STATION_DIR="/opt/aws/groundstation"
          GROUND_STATION_BIN_DIR="${GROUND_STATION_DIR}/bin"
          STREAM_CONFIG_PATH="${GROUND_STATION_DIR}/customer_stream_config.json"

          echo "Creating ${STREAM_CONFIG_PATH}"
          cat << STREAM_CONFIG > "${STREAM_CONFIG_PATH}"
          {
            "ddx_streams": [
              {
                "streamName": "Downlink",
                "maximumWanRate": 4000000000,
                "lanConfigDevice": "lo",
                "lanConfigPort": 50000,
                "wanConfigDevice": "eth1",
                "wanConfigPort": 55888,
                "isUplink": false
              }
            ]
          }
          STREAM_CONFIG

          echo "Waiting for dataflow endpoint application to start"
          while netstat -lnt | awk '$4 ~ /:80$/ {exit 1}'; do sleep 10; done

          OS_VERSION_ID=$([ -f /etc/os-release ] && . /etc/os-release && echo "${VERSION_ID}")
          if [ "${OS_VERSION_ID}" = "2023" ]; then PYTHON_BIN="python3"; else PYTHON_BIN="python"; fi

          echo "Configuring dataflow endpoint application streams"
          streams_configured=false
          for attempt in $(seq 1 6); do
            if ${PYTHON_BIN} "${GROUND_STATION_BIN_DIR}/configure_streams.py" --configFileName "${STREAM_CONFIG_PATH}"; then
              streams_configured=true
              break
            fi
            echo "configure_streams attempt ${attempt} failed; retrying in 10s"
            sleep 10
          done
          if [ "${streams_configured}" = "true" ]; then
            sleep 2
            ${PYTHON_BIN} "${GROUND_STATION_BIN_DIR}/save_default_config.py"
          else
            echo "ERROR: configure_streams failed after ${attempt} attempts; not saving a default config"
          fi

          exit 0

  # The AWS Ground Station Dataflow Endpoint Group that defines the endpoints that AWS Ground
  # Station will use to send/receive data to/from your satellite.
  DataflowEndpointGroup:
    Type: AWS::GroundStation::DataflowEndpointGroup
    Properties:
      ContactPostPassDurationSeconds: 180
      ContactPrePassDurationSeconds: 120
      EndpointDetails:
        - Endpoint:
            Name: !Join [ "-" , [ !Ref "AWS::StackName" , "Downlink" ] ] # needs to match DataflowEndpointConfig name
            Address:
              Name: !GetAtt ReceiverInstanceNetworkInterface.PrimaryPrivateIpAddress
              Port: 55888
          SecurityDetails:
            SecurityGroupIds:
              - Ref: "DataflowEndpointSecurityGroup"
            SubnetIds:
              - !Ref ReceiverSubnet
            RoleArn: !GetAtt DataDeliveryServiceRole.Arn

  # The security group for your EC2 instance.
  InstanceSecurityGroup:
    Type: AWS::EC2::SecurityGroup
    Properties:
      GroupDescription: AWS Ground Station receiver instance security group.
      VpcId: !Ref ReceiverVPC
      SecurityGroupIngress:
        # To allow SSH access to the instance, add another rule allowing tcp port 22 from your CidrIp
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          SourceSecurityGroupId: !Ref DataflowEndpointSecurityGroup
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream"

  # The security group that the ENI created by AWS Ground Station belongs to.
  DataflowEndpointSecurityGroup:
    Type: AWS::EC2::SecurityGroup
    Properties:
      GroupDescription: Security Group for AWS Ground Station registration of Dataflow Endpoint Groups
      VpcId: !Ref ReceiverVPC
      SecurityGroupEgress:
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 10.0.0.0/8
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 10/8"
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 172.16.0.0/12
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 172.16/12"
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 192.168.0.0/16
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 192.168/16"

  # The placement group in which your EC2 instance is placed.
  ClusterPlacementGroup:
    Type: AWS::EC2::PlacementGroup
    Properties:
      Strategy: cluster

  ReceiverVPC:
    Type: AWS::EC2::VPC
    Properties:
      CidrBlock: "10.0.0.0/16"
      Tags:
        - Key: "Name"
          Value: "AWS Ground Station - PBS to dataflow endpoint Example VPC"
        - Key: "Description"
          Value: "VPC for EC2 instance receiving AWS Ground Station data"

  ReceiverSubnet:
    Type: AWS::EC2::Subnet
    Properties:
      # Ensure your CidrBlock will always have at least one available IP address per dataflow endpoint.
      # See https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/subnet-sizing.html for subent sizing guidelines.
      CidrBlock: "10.0.0.0/24"
      Tags:
        - Key: "Name"
          Value: "AWS Ground Station - PBS to dataflow endpoint Example Subnet"
        - Key: "Description"
          Value: "Subnet for EC2 instance receiving AWS Ground Station data"
      VpcId: !Ref ReceiverVPC

  # An ENI providing a fixed IP address for AWS Ground Station to connect to.
  ReceiverInstanceNetworkInterface:
    Type: AWS::EC2::NetworkInterface
    Properties:
      Description: Floating network interface providing a fixed IP address for AWS Ground Station to connect to.
      GroupSet:
        - !Ref InstanceSecurityGroup
      SubnetId: !Ref ReceiverSubnet

  # Attach the ENI to the EC2 instance.
  ReceiverInstanceInterfaceAttachment:
    Type: AWS::EC2::NetworkInterfaceAttachment
    Properties:
      DeleteOnTermination: false
      DeviceIndex: "1"
      InstanceId: !Ref ReceiverInstance
      NetworkInterfaceId: !Ref ReceiverInstanceNetworkInterface
  

Inoltre, dovrai creare le policy e i ruoli appropriati per consentire AWS Ground Station la creazione di un'interfaccia di rete elastica (ENI) nel tuo account.

  # AWS Ground Station assumes this role to create/delete ENIs in your account in order to stream data.
  DataDeliveryServiceRole:
    Type: AWS::IAM::Role
    Properties:
      Policies:
        - PolicyDocument:
            Statement:
              - Action:
                  - ec2:CreateNetworkInterface
                  - ec2:DeleteNetworkInterface
                  - ec2:CreateNetworkInterfacePermission
                  - ec2:DeleteNetworkInterfacePermission
                  - ec2:DescribeSubnets
                  - ec2:DescribeVpcs
                  - ec2:DescribeSecurityGroups
                Effect: Allow
                Resource: '*'
            Version: '2012-10-17'
          PolicyName: DataDeliveryServicePolicy
      AssumeRolePolicyDocument:
        Version: 2012-10-17
        Statement:
          - Effect: Allow
            Principal:
              Service:
              - groundstation.amazonaws.com
            Action:
            - sts:AssumeRole

  # The EC2 instance assumes this role.
  InstanceRole:
    Type: AWS::IAM::Role
    Properties:
      AssumeRolePolicyDocument:
        Version: "2012-10-17"
        Statement:
          - Effect: "Allow"
            Principal:
              Service:
                - "ec2.amazonaws.com"
            Action:
              - "sts:AssumeRole"
      Path: "/"
      ManagedPolicyArns:
        - arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3ReadOnlyAccess
        - arn:aws:iam::aws:policy/service-role/AmazonEC2ContainerServiceforEC2Role
        - arn:aws:iam::aws:policy/CloudWatchAgentServerPolicy
        - arn:aws:iam::aws:policy/service-role/AmazonEC2RoleforSSM

  # The instance profile for your EC2 instance.
  GeneralInstanceProfile:
    Type: AWS::IAM::InstanceProfile
    Properties:
      Roles:
        - !Ref InstanceRole
  

AWS Ground Station configura

Questa sezione rappresenta la guida Crea configurazioni introduttiva.

Avrai bisogno di una configurazione di tracciamento per impostare le tue preferenze sull'uso dell'autotrack. La selezione di PREFERRED come traccia automatica può migliorare la qualità del segnale, ma non è necessario che soddisfi la qualità del segnale a causa della sufficiente qualità delle effemeridi. JPSS-1

  TrackingConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "JPSS Tracking Config"
      ConfigData:
        TrackingConfig:
          Autotrack: "PREFERRED"
  

In base al percorso di comunicazione, è necessario definire una configurazione antenna-downlink per rappresentare la parte satellitare, nonché una configurazione dataflow-endpoint per fare riferimento al gruppo di endpoint dataflow che definisce i dettagli dell'endpoint.

  # The AWS Ground Station Antenna Downlink Config that defines the frequency spectrum used to
  # downlink data from your satellite.
  SnppJpssDownlinkDigIfAntennaConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "SNPP JPSS Downlink DigIF Antenna Config"
      ConfigData:
        AntennaDownlinkConfig:
          SpectrumConfig:
            Bandwidth:
              Units: "MHz"
              Value: 30
            CenterFrequency:
              Units: "MHz"
              Value: 7812
            Polarization: "RIGHT_HAND"

  # The AWS Ground Station Dataflow Endpoint Config that defines the endpoint used to downlink data
  # from your satellite.
  DownlinkDigIfEndpointConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "Aqua SNPP JPSS Downlink DigIF Endpoint Config"
      ConfigData:
        DataflowEndpointConfig:
          DataflowEndpointName: !Join [ "-" , [ !Ref "AWS::StackName" , "Downlink" ] ]
          DataflowEndpointRegion: !Ref AWS::Region
  

AWS Ground Station profilo della missione

Questa sezione rappresenta una Crea un profilo di missione guida introduttiva.

Ora che hai le configurazioni associate, puoi usarle per costruire il flusso di dati. Utilizzerai i valori predefiniti per i parametri rimanenti.

  # The AWS Ground Station Mission Profile that groups the above configurations to define how to
  # uplink and downlink data to your satellite.
  SnppJpssMissionProfile:
    Type: AWS::GroundStation::MissionProfile
    Properties:
      Name: "37849 SNPP And 43013 JPSS"
      ContactPrePassDurationSeconds: 120
      ContactPostPassDurationSeconds: 60
      MinimumViableContactDurationSeconds: 180
      TrackingConfigArn: !Ref TrackingConfig
      DataflowEdges:
        - Source: !Ref SnppJpssDownlinkDigIfAntennaConfig
          Destination: !Ref DownlinkDigIfEndpointConfig
  

Mettendolo insieme

Con le risorse di cui sopra, ora hai la possibilità di pianificare JPSS-1 i contatti per la consegna sincrona dei dati da qualsiasi operatore di bordo AWS Ground Station AWS Ground Station Posizioni.

Quello che segue è un CloudFormation modello completo che include tutte le risorse descritte in questa sezione combinate in un unico modello che può essere utilizzato direttamente in. CloudFormation

Il CloudFormation modello denominato AquaSnppJpssTerraDigIF.yml è progettato per consentire un rapido accesso per iniziare a ricevere dati digitalizzati a frequenza intermedia (DigiF) per i satelliti Aqua, SNPP e Terra. JPSS-1/NOAA-20 Contiene un'istanza Amazon EC2 e le CloudFormation risorse necessarie per ricevere dati di trasmissione diretta DigiF grezzi.

Se Aqua, SNPP e Terra non sono integrati nel tuo account JPSS-1/NOAA-20, consulta. Satellite a bordo

Per scaricare il modello utilizzando AWS CLI, usa il seguente comando:

aws s3 cp s3://groundstation-cloudformation-templates-us-west-2/AquaSnppJpssTerraDigIF.yml .

È possibile scaricare e visualizzare il modello nella console spostandosi all’URL seguente nel browser:

https://s3.console.aws.amazon.com/s3/object/groundstation-cloudformation-templates-us-west-2/AquaSnppJpssTerraDigIF.yml

È possibile specificare il modello direttamente CloudFormation utilizzando il seguente link:

https://groundstation-cloudformation-templates-us-west-2.s3.us-west-2.amazonaws.com/AquaSnppJpssTerraDigIF.yml

Quali risorse aggiuntive definisce il modello?

Il AquaSnppJpssTerraDigIF modello include le seguenti risorse aggiuntive:

I valori e i parametri per i satelliti in questo modello sono già popolati. Questi parametri ne facilitano l'utilizzo immediato con questi satelliti. AWS Ground Station Non è necessario configurare i propri valori per utilizzarli AWS Ground Station quando si utilizza questo modello. Tuttavia, è possibile personalizzare i valori in modo che il modello funzioni per il caso d'uso.

Dove ricevo i miei dati?

Il gruppo endpoint del flusso di dati è configurato per utilizzare l'interfaccia di rete dell'istanza del ricevitore creata come parte del modello. L'istanza del ricevitore utilizza un'applicazione endpoint dataflow per ricevere il flusso di dati dalla porta definita dall' AWS Ground Station endpoint del flusso di dati. Una volta ricevuti, i dati sono disponibili per il consumo tramite la porta UDP 50000 sull'adattatore di loopback dell'istanza del ricevitore. Per ulteriori informazioni sulla configurazione di un gruppo di endpoint di dataflow, vedere::. AWS::GroundStation DataflowEndpointGroup