Геостационарные спутниковые системы

Преимущества геостационарной системы при организации глобальной связи:

1. Отсутствие перерывов связи из-за взаимного перемещения ИСЗ и пользовательского терминала во время сеанса связи.

2. Охват связью 95% поверхности Земли системой, состоящей всего из 3-х спутников.

3. Отсутствие необходимости организации межспутниковой связи.

Недостатки вызваны большой высотой геостационарной орбиты - 36 тыс. км:

1. Практически невозможно организовать связь с портативного телефона - как на линии «вверх», так и на линии «вниз». В некоторых проектах предлагается увеличить до сотен Ватт мощность бортового передатчика и до 14 м размер антенны. Для линии «вверх» технических решений не найдено. Поэтому большинство геостационарных систем используют в качестве наземного сегмента центральные ЗС и периферийные шлюзовые станции, которые связаны с абонентом через сети сотовой связи.

2. Большая задержка (туда и обратно - 520 мс) сигнала из-за конечной скорости распространения радиоволн. Она проявляется в паузах при телефонном разговоре и может служить препятствием к использованию телефонной связи, т.к. вследствие этого невозможно взаимодействие с другими сетями передачи данных. Разработаны методы и технические решения частичной компенсации этого недостатка при цифровых методах передачи сигнала.

Система «Inmarsat» (геостационарные версии А, В, С, D, М) базируется на пяти ИСЗ, обеспечивает глобальную связь в основном с морскими судами и самолетами (телефон, телекс, факс, передача данных).

Системы «Inmarsat» и «Eulsat» основаны спутниковой технологии VSAT (very small aperture terminal). В основе VSAT - использование мощных БРТР диапазона 11-14 ГГц; малые наземные станции с антенной диаметром 1- 3 м обеспечивают следующие виды связи: телефонную, факсимильную, обмен данными между ЭВМ. Скорость передачи информации до 64 кбит/с, любая станция согласуется со всеми стандартами цифровой передачи данных. По политическим причинам до конца 80-х годов межгосударственные организации - владельцы этих систем сознательно исключали Россию из сферы своей деятельности. В настоящее время ситуация улучшилась, в ряде регионов Европейской части и в Сибири создается сеть VSAT станций, получившая название SANNET. Планируется установить на территории страны 256 земных станций с диаметром антенны до 2 м. Сеть использует два спутника связи Eutelsat - 1/2 и Intelsat - 6 с точками стояния 7° и 77° в.д. соответственно.

Система «Банкир» (Россия) предназначена для оперативного обмена информацией в российской банковской и финансовой системах с выходом на банковские системы ближнего и дальнего зарубежья. Космический сегмент состоит из трех спутников связи «Купон». БРТР имеет 24 ствола и работает в диапазоне 11-14 ГГц. Система использует технологию VSAT. Наземный сегмент состоит из центральных ЗС и периферийных шлюзовых станций, обеспечивающих в том числе передачу речевого сигнала с использованием стандарта GSM. Планируется запуск 16-ти ствольного спутника ГАЛС-16 - 8 стволов для TV, 8 - для Центробанка.

Система «Ямал» - совместный проект России и США. Основная задача проекта -развитие телекоммуникационных сетей в северных районах России, богатых залежами нефти и газа. Космический сегмент состоит из 2-х ИСЗ «Ямал» с точками стояния 19° и 75° в.д. Для обеспечения полного покрытия территории России и стран СНГ спутниковая группировка дополняется одним ИСЗ «Экспресс». ИСЗ «Ямал» конструктивно выполнены в виде платформы. Наземный сегмент состоит из шлюзовых станций, имеющих параболические антенны диаметром 5 м. В настоящее время введены в действие более 30 шлюзовых станций, обеспечивающих свыше 250 каналов передачи для передачи телефонных сообщений и передачи данных. Средняя протяженность каналов составляет 1500 км, поэтому география наземного сегмента включает север (Тюменский регион, Приполярный Урал), южные районы (Краснодарский край, Астраханская область) и центральные области России.

Система «Памир» использует технологию VSAT и полностью отвечает международным стандартам связи. Космический сегмент использует стволы спутников «Горизонт» и «Экспресс». ИСЗ «Горизонт» имеет 8 стволов, работающих в диапазонах частот 1,5/1,6; 4/6 и 11/14 ГГц. «Экспресс» является ИСЗ совершенствованной серии, имеющий ряд существенных преимуществ перед спутниками прежних серий («Радуга», «Горизонт»). Главное преимущество - высокоточная система ориентации. В настоящее время на орбите находятся 8 ИСЗ «Горизонт» и 2 (из 10 требуемых)ИСЗ «Экспресс». Наземный сегмент включает три типа ЗС - координирующие, узловые многоканальные и одноканальные абонентские. Координирующие ЗС служат для управления сетями связи, узловые станции «Атлет» (диаметр антенны -5м, число каналов - 32) и «Бегун» (диаметр антенны - 2,5 м, число каналов - 4) работают в диапазоне частот 4/6 ГГц, обеспечивают пропускную способность до 64 кбит/с и служат для сопряжения цифровых спутниковых каналов с наземными сетями общего пользования (городские телефонные линии, каналы локальных сетей; через коммутаторы наземных сетей с сотовой системой связи, в Москве - к сети Internet).

К концу 1997 года была установлена сеть из 35 абонентских наземных станций, обслуживающих различные регионы страны - от 20° западной до 180° восточной долготы и от 15° до 80° северной широты.

Концепция развития спутниковой системы связи «COMSAT» (США) основана на том, что спутниковая группировка из 3-х ИСЗ формирует на поверхности Земли сотовую шестигранную (гексагональную) структуру, которая обуславливает многократное использование частот. Форма и размер соты определяются одним лучом диаграммы направленности антенны шириной 1,1°, который сканирует по углу места на 14° от экватора к северному полюсу. В экваториальной области размер соты составляет 600 км при максимальном значении угла места -19200 км. Для упрощения конструктивных решений бортовой антенной системы и уменьшения избыточности в обслуживании регионов подспутниковая зона разграничивается на материки и океаны, для них формируются соты различных размеров. Над сушей формируется диаграмма направленности шириной 1°, а над океаном - 3°. Для планируемого диапазона частот 1500 - 1600 МГц диаметр антенны БРТР для формирования луча шириной 1° должен составлять 14м.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 726; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!