Реферати українською » Коммуникации и связь » Супутнікові системи зв'язку


Реферат Супутнікові системи зв'язку

>Зміст

 

1. Структурасупутникових систем персональногозв’язку

2.Наземний сегментсупутникових систем персональногозв’язку

3.Персональнийкористувальницький сегментсупутникових систем персональногозв’язку

Списоквикористаноїлітератури

 


1.  Структурасупутникових систем персональногозв’язку

>Однієї ізважливих характеристиксупутникових систем персонального зв'язку, щовпливають наякістьз'єднання йприступністьсистеми,ємінімальний кутузвишшяІСЗ надповерхнею землі. При великомукутіузвишшясигнали відсупутника до земліповинні пройти черезменший кулюземноїатмосфери, щовпливає назагасання сигналу, авсілякіперешкоди на землі (міські,рослинність, приміщення) будутьробитименшийвплив.Вимоги домінімальногокутаузвишшявизначають числосупутників усистемі. Дляполярнихорбіт числосупутниківвибираєтьсявиходячи ізнеобхідностіпокриттяекваторіальнихрайонів, боперетинанняорбіт на полюсах приводити доістотногопереповненняємностісистеми вцихмісцях. Так,наприклад, уССПЗІrіdіumмінімальний кутузвишшя векваторадорівнює 8°, асистеміGlobalstar векваторіальних районахмінімальний кутузвишшяскладає 15-20°, щосприяє болееякісномуобслуговуваннюкористувачів.

>ІСЗІrіdіum,Globalstarявляє собою ретранслятор ізперетворенням частот, щоздійснюєприйомсигналів домежахзониобслуговування,їхнєперетворення й передачу наземнустанцію.Всіоперації пообробцівикликів,їхньоїкомутації,перетвореннюсигналів йподілуканаліввиробляються на землі, дереалізаціяданихфункцій обходитисядешевше,апаратура проста дотехнічногообслуговування йможе бутизгодоммодернізована.Відсутністьобробки сигналу наборті КА, атакожвідсутність усистеміGlobalstarлінійміжсупутникового зв'язку (навідміну відССПЗІrіdіum)роблять КАпростіше йнадійніше.

НасупутникахGlobalstarпередбаченатривісна системастабілізації.ВагаІСЗ -близько 450 кг.Сонячнібатареїмаютьпотужність 1100 Вт.ПотужністьпередавальноїсистемиІСЗприблизнодорівнює одномукіловату. Зарахунок оперативногорегулюванняспоживаноїпотужності бортового ретранслятора вкожнімканалівідповідно до умів прийомумінімізуютьсяенергетичніресурсиІСЗ.

ЗадопомогоюнизькоорбітальнихсупутниківГлобалстарзабезпечуєзв'язкомабонентів, щовиїжджають замежі діїстільникових систем й як йранішебажаючихкористатисязвичнимипослугами.Нижче (мал.1) показано зонаобслуговуваннясупутниковоїмережіГлобалстар.

Мал.1.

СистемаГлобалстар структурноскладається ізтрьохосновнихсегментів:космічного, наземного йкористувальницького.

>Космічний сегментявляє собоюугруповання із 48основних й 4запаснихсупутників,вагоюблизько 450 кг, щознаходяться накруговихорбітах нависоті 1414 км.Супутники Першогопокоління, щоексплуатуються насучасномуетапі,розраховані на роботупротягом 7,5 років й более.Супутникимістятьбортовіретранслятори безобробкисигналів наборті, щозабезпечуєїхнімалігабарити й ваги,високунадійність,тривалийтермінфункціонування й болеенизькувартість упорівнянні зсупутникамиінших систем.

Для зв'язку ізземнимистанціями (>фідернілінії зв'язку) насупутникахустановлюються подвірупорніантени (для прийому йпередачі), щопрацюють уС-діапазоні частот (5091-5250 МГЦ длялінії ">нагору"Земля-Ісз й 6875-7055 МГЦ длялінії ">униз"Ісз-Земля).Цейдіапазон зарахунокзастосуванняправої йлівоїкруговоїполяризації якщовикористовуватисядвічі.

Дляліній зв'язкуІСЗ змобільнимикористувачамипередбаченаексплуатація частотL-діапазону (1610-1626,5 МГЦ) длялінії ">нагору"абонент-ісз йS-діапазону (2483,5-2500 МГЦ) длялінії ">униз"Ісз-абонент.Антени L- йS-діапазонівявляють собоюактивніфазованіантенніґрати (>ФАР) із 16променями.Коженпромінь (>пелюсток)має свою зонуобслуговування наповерхні земліплощеюприблизно 2,9 млн. км 2.Сукупністьпроменівутворить зонуобслуговуванняІСЗ,близьку заформою до коладіаметром 7600 км.Прийомнаантена (>L-діапазон)складається із 61елемента.ПередавальнаФАР (>S-діапазон)збуджується 91друкованимпідсилювальнимелементомпотужністю 4 Вткожний.ЗагальнапотужністьІСЗ уS-діапазонідосягає 400 Вт йможе плавноперерозподілятисяміжпроменями.

Дляущільненнятелефоннихканалів усистеміGlobalstarвикористовуєтьсякомбінаціяметодівбагатостанційного доступу ізчастотним йкодовимподіломканалів (>МДЧР йМДКР).Загальнасмуга частотшириною 16,5 МГЦ,відведена для зв'язку в L- йS-діапазонах,розділена на13піддиапазонівшириною 1,25 МГЦ, укожнім із яківиконуєтьсякодовеущільненнясигналів віддекількох (порядку 50)абонентів. Для цого сигнал абонентаперетвориться вширокосмуговий сигнал (1,25 МГЦ).

>Широкосмуговісигнали навідміну відвузькосмуговихдозволяютьістотнознизитивимоги дорозв'язкиміжсусіднімипроменямибагатопроменевоїантени.Такісигнализабезпечуютьм'якеперевантаження,тобтоперевищенняномінальногозавантаження не приводити довідмовлення, алишетрохизнижує одну годинуякістьпередачі шкірного сигналу, щозвичайновважаєтьсяприпустимим.ЗастосуванняМДКРдозволяєдобірновирішити проблемупереключення абонента зсупутника, що заходити, нависхідний. як лишевідбуваєтьсязниженнярівняпілота-сигналу под годину роботи абонента вякому-небудьпромені,термінал покомандістанціїсполученняавтоматичнопереключається надвоканальний режим роботи, уякомузабезпечуєтьсяодночаснийприйом йкогерентнедодаваннясигналів від двохрізнихпроменів чи відрізнихсупутників. Згодомнадходить команда навідключення Першогопроменя, йобмінінформацієювиробляється лише черездругийпромінь.Якийсь годину сигнал від абонентаприймається йпередаєтьсяодночасно із двохсупутників, аземністанціїобробляютьсумарний сигнал, щоробить процеспереключеннясупутниківнепомітним длякористувача.Такатехнологія -можливість когерентногододаваннясигналів віддекількохсупутників уприйомномупристроїкористувача -дозволяєтакожзменшитивпливзатінення відперешкод наповерхні землі. ДонедоліківМДКР вартовіднести тієї факт, щовикористанняширокосмуговихсигналівускладнюєустаткуваннякористувальницькихтерміналів йзбільшує годинувходження до зони зв'язку.

ЗарахунокМДКР,облікумовноїактивності йзастосуваннябагатопроменевоїантенизабезпечуєтьсяповторневикористання частот, урезультаті чогокоженІСЗздатний доодночасноїретрансляціїбіля двохтисячтелефоннихканалів. При цьому на 1мільйон кмповерхні земліІСЗGlobalstarодночаснозабезпечуєусьогокількадесятківканалів зв'язку, щоще разпідтверджує тієї факт, щосупутниковісистеми персонального зв'язку навідміну відназемнихстільникових систем неорієнтовані навикористання вгустонаселених районах.


2.  >Наземний сегментсупутникових систем персональногозв’язку

>Наземний сегментССПЗGlobalstarвключаєземністанціїсполучення, атакожцентрикерування й контролюорбітальнимугрупованням (>SatellіteOperatіonsControlCenter) йназемнимизасобами (>GroundOperatіonsControlCenter). Центркерування й контролюорбітальногоугруповання наосновітелеметричноїінформаціїконтролюєпоточний станІСЗ йпараметриїхніхорбіт, принеобхідностівидаєвідповіднікоманди. Центркерування й контролюназемнихзасобіввідповідає запланування йрозподілресурсівсистеми, контролю надїїфункціонуванням.Ціцентрирозташовані на територї США йзв'язаніміж собою й ізіншимиземнимистанціямисистеми задопомогоюспеціальноїмережіпередачіданих GDN (>GlobalstarData Network).

Ос-кільки системаGlobalstar убільшомуступеніорієнтована наінтеграцію ізіснуючиминаземнимителекомунікаційнимиінфраструктурами,станціїсполученняє внійосновнимикомунікаційнимиелементами.Фактичноземністанціїсполученняє шлюзами, на котріпокладеніфункції забезпеченняінтерфейсу ізіснуючими ймайбутнімителекомунікаційними системами,зокрема ізназемнимителефонними мережамизагальногокористування йстільникових систем зв'язку взоніобслуговування шкірногоІСЗ.Усівиклики (>місцеві йміжнародні)повинніоброблятися йкомутуватися настанціїсполучення. У цьомускладається такназиванийрегіональний принциппобудови зв'язку -обов'язковийвихід шкірного абонента нанайближчустанціюсполучення й далі - наіснуючуфіксовану чимережу назв'язок ізіншим абонентом. Таким чином, ворганізаціїбудь-якогоз'єднанняберуть доляземністанції. Ос-кількиосновнучастину трафіку вкожнімрегіонізвичайноскладаютьмісцевівиклики (более 80%),такерішеннявиглядаєдужераціональним,полегшуєзв'язок із абонентамимережзагальногокористування,укорочуючитрасу дляосновноїмасиз'єднань, атакождозволяєзробити системучастиною національноїмережікожної країни, щозалучаєоператорів зв'язку,дозволяючиїмодержуватидодатковідоходи.

Зіншого боці, бо всистемізадіяневелике числоземнихстанційсполучення,з'єднаннястаютьзалежними від стануназемнихмереж. Для глобальногопокриттяземноїповерхні (умежах 700північноїшироти - 700південноїшироти) ізурахуваннямнаціональнихграниць ймінімізації наземного трафіку, пооцінкахрозроблювачівGlobalstar,потрібно 150-210станційсполучення, у томучислі 9 - на територїРосії.Типовастанціясполученнямістить 4ідентичніпараболічніантени, щостежать, іздіаметром рефлектора 5,5 м ізлівою йправоюкруговоюполяризацією йкоштуєблизько 5,5 млн. дол. Настикуземноїстанції ізназемними мережамизагальногокористуваннявикористовуєтьсястандартнийінтерфейсТ-1/Е-1 йсистемисигналізаціїR1,R2 й №7.

3.  >Персональнийкористувальницький сегментсупутникових систем персональногозв’язку

СегменткористувачасистемиGlobalstarможевключати один зтрьохосновнихтипівтерміналів:портативні (>аналогічністільниковим),мобільні (>встановлювані вавтомобілях чиіншихтранспортнихзасобах) йстаціонарні (>телефонніапарати,таксофони).Послідовний портвведення/виведенняданих дозволитипідключати дотерміналівкористувачакомп'ютер,факсимільнийапарат чиіншізовнішніпристрої йзабезпечувати передачуданих чифаксимільнихповідомлень.Передбачаєтьсяадаптивнекеруванняпотужністюпередавачатермінала.

>Портативні ймобільніапаратиобладнаніненаправленимиантенами йможутьфункціонуватитакож уназемнійстільниковіймережі стандарту GSM,AMPS чиІS-95.ФірмоюQUALCOMMвипускаютьсяпортативні ймобільнітерміналитрьохтипів:трьохрежимних (>Globalstar/AMPS/ІS-95),дворежимних (>Globalstar/GSM) йоднорежимних (>Globalstar).ТерміналиGlobalstar, щопрацюють более ніж в одномурежимі,повинніспочаткуперевіритиможливість роботи вназемніймережі персональногорадіозв'язку й,якщоценеможливо,спробуватиустановитиз'єднання черезсупутник. Припереході такихтерміналів від режиму роботи встільниковіймережі зв'язку в режим роботи всистеміGlobalstarавтоматичнепереключення непередбачається.Якщо абонентзалишив зону діїстільниковоїмережі,зв'язок якщоперерваний й дляїївідновленнянеобхідно якщозновузапроситиз'єднання, але й уже вССПЗGlobalstar.

>Вага портативноготермінала -близько 350 м,розміри 190 x 60 x 30 мм, а йогопотужність неперевищує 0,6 Вт.Зарядуакумулятора прироботі врежимісистемиGlobalstar якщовистачати на 8 часівчергового прийому й на 1 годинурозмови. Урежиміназемноїстільниковоїсистеми зв'язкутривалість його роботизбільшиться до 12 часівчергового прийому й 2 часіврозмови (чинавіть понад); уданомурежимітерміналиGlobalstarповинні всередньомуспоживатиенергії менше, ніжаналоговістільникові інтернет-телефонії, й,відповідно,тривалість роботиїхніхакумуляторів винна бути понад.

>Мобільнітерміналивідрізняються відпортативнихдодатковимпідсилювачемпотужності йзовнішньоюантеною.Потужністьмобільноготермінала неперевищує 3 Вт.

>СтаціонарніапаратиGlobalstarнададутьпослуги зв'язку увіддалених районах, де немає аністільникових систем, аніназемнихкомунікацій.Такітерміналипризначені для роботи лише вССПЗGlobalstar.Вониобладнаніпідсилювачем йзовнішньоюантеною ізпосиленням +>7дб ймаютьеквівалентнуізотропно-випромінюваючупотужність 3,2 Вт.

>КомпаніяGlobalstarмаєпропонуєпослуги зв'язку по болеенизьких тарифах,чим тих, щовикористовуються в даний годину усистеміІrіdіum.Передбачаєтьсядиференціюванняцін узалежності відгеографічного району йрівнясервіснихпослуг: 0,35; 0,53; 1; 3 дол. за 1хврозмови. Усередньомувартістьоднохвилинногоз'єднання винназнаходитися вмежах 0,4-0,7 дол. США плюс платупослугимісцевих (>наземних)ліній зв'язку.Очікуванаціна портативноготермінального прилаштуювиробництвафірмиQUALCOMMтакожнабагато менше, ніжсупутникового телефонусистемиІrіdіum, йскладаєблизько 600 дол..КомпаніяGlobalstarL.P.вважає, щоприйнята нею структураціноутворення якщосприяти болеешвидкомупоширеннюпослуг й дозволитиїйстворитишироке колопостійнихклієнтів. То в 2002році числоабонентівССПСGlobalstarперевищувало 3 млн., а до 2012 року, на думкурозроблювачів проекту, системазможеобслужити до 14 млн.користувачів.

>Єпідставиприпускати, що послерозширеннясистемиGlobalstar йусунення монопольногоположення наринкупослугсупутникового персонального зв'язкуССПЗІrіdіumціни напослуги іустаткуванняостанньої будуть узначніймірізнижені.

>ПередбачаєтьсявикористаннясистемиGlobalstar й наринку СНР, бовінстає усє болеевідкритим длязакордоннихпостачальниківпослуг.Крім того, уРосії (на Україні)вимогикористувачів дорівняпослугостаннім годиноюзросли, йз'явилисяспоживачі,здатніоплачуватипослугиССПЗ.ПланованийринокGlobalstar уРосіїскладаєприблизно 7,5 % відсвітового. Проектросійського сегментаССПЗGlobalstarрозробленийінститутом "Діпрозв'язок" зазамовленням "АТРостелеком".Відповідно доданого проекту в даний годину на територїРосії ужепобудовано 3станціїсполучення (уМоскві,Новосибірську йХабаровську), але в перспективупередбачаєтьсяспорудити 9станційсполучення,здатнихобслуговувати 260 тис.користувачів.Національним оператором йексклюзивнимпостачальникомпослугсистемиGlobalstar уРосіїє ЗАТ ">Глобалтел", щозаснованокомпанієюGlobalstar Ltd. й "АТРостелеком" у 1996році.

У годинуконсорціумGlobalstarмає догоди із провайдерамипослуг более ніж у 100країнах.Комерційну діяльність понаданнюпослуг зв'язку почало із 1999 року.Перші 8космічнихапаратів булививедені наорбіту земліще на початку 1998 року ізвикористаннямракет-носіїв (РН) Delta ІІ, але й 9вересня 1998 рокуспроба запуску 12космічнихапаратівGlobalstar задопомогою РН ">Зеніт"зазналаневдачі . У зв'язку ізцим вушкокомерційноїексплуатаціїССПСGlobalstar було б перенесено на ІІІ квартал 1999 року.Наприкінці1998-початку 1999 року проведено 3 запускисупутниківGlobalstar ізвикористанням РН "Союз" (по 4 ШСЗ укожнім запуску), а до 2000 року -створеноорбітальнеугруповання із 32ІСЗ, щодостатню для початкуфункціонуванняССПЗ.


Списоквикористаноїлітератури

1.M.Mouly,M.B.Pautet. The GSM Systemfor MobileCommunications. 1992.

2. Ю.О.Громаков.Сотовие системи рухомий радіозв'язку. Технології електронних комунікацій. Том 48. ">Эко-Трендз". Москва. 1994.

3. A.Mehrotra.CellularRadio:Analog and Digital Systems.Artech House,Boston-London. 1994.

4. Ю.О.Громаков. СтруктураTDMA кадрів і формування сигналів у стандарті GSM. "Электросвязь". N 10. 1993.

5. W.Heger. GSM vs. CDMA. GSM Global Systemfor MobileCommunications.Proceedings of the GSM PromotionSeminar 1994 GSMMoU Group inCooperationwithETSI GSMMembers. 15December 1994.

6. Світ зв'язкуCONNECT № 7/2004


Схожі реферати:

Навігація