8.4. Системы мобильной спутниковой связи

Следует учитывать, что в районах с низкой плотностью населения, в том числе в России, использование наземных сотовых радиосистем связи вне крупных городов будет крайне малоэффективно экономически. Поэтому возникает естественное предложение применять для этой цели спутниковые сети связи. Но энергетический баланс линий спутниковой связи до настоя­щего времени не позволял уменьшить абонентский терминал до размеров сотового телефона — трубки в руке.

Применение спутников на низких орбитах создает энергетические преимущества перед геостационарными спутниками и дает возможность организовывать сети подвижной связи с персональными телефонами, в ко­торых используются ненаправленные антенны. Кроме того, запуск спутника на низкую орбиту проще и дешевле, для этого можно использовать ракеты средней мощности. Резко уменьшается запаздывание информационных сиг­налов в канале связи.

Однако имеется ряд недостатков, свойственных системам со спутни­ками на низких орбитах, в том числе:

• необходимость запуска большого числа спутников, даже если предполагается обслуживать ограниченную зону; затем эту группировку нужно поддерживать, заменяя вышедшие из строя спутники;

• необходимость организации большого числа соединений между зонами, для чего используются наземные или межспутниковые линии или геостационарные спутники;

• необходимость анализа и обработки сигналов на борту спутника; технологические сложности при создании бортового оборудования и або­нентского терминала;

• сложность частотного совмещения с системами спутниковой связи, с геостационарными спутниками и наземными радиорелейными линиями.

Функции систем с низкоорбитальными спутниками достаточно ши­роки. Такие системы подходят для определе­ния местоположения объекта, электронной почты (с переда­чей сообщений с запоминанием; они ретранслируются в момент, удоб­ный для приема на принимающей станции). Такие спутниковые системы удобны для организации технологической связи, особенно при передаче сообщений от диспетчеров к движущемуся средству. В отдельных случа­ях системы на низкоорбитальных спутниках можно использовать для общедоступной фиксированной связи с удаленными районами и передачи данных.

Однако основное их применение — телефонная персональная связь с подвижным абонентом, находящимся вне зоны действия назем­ных сотовых систем.

С наземными сетями сотовой связи в зоне их действия спутниковые системы конкурировать не могут. Поэтому создаются абонентские герминалы — «трубки» двойного применения, способные работать как в наземной сети, так и через спутники.

Серьезной проблемой является выбор полос частот для фидерных линий, поскольку в этих полосах работают также системы фиксированной спутниковой службы с геостационарными спутниками, наземные радиорелейные линии, радиоастрономическая служба и др.

Создание ряда систем спутниковой связи на низколетящих спутниках началось как в России, так и за рубежом. Параметры таких систем приведены в табл.8.1.

Важной проблемой при разработке персональных систем связи является организация соединений между абонентскими станциями, находящимися в зонах, формируемых искусственными спутниками земли (ИСЗ).

В настоящее время эта задача решается двумя способами:

Первый - это система с межспутниковыми связями (рис.8.4.);

Второй – это система с использованием наземных каналов связи (рис.8.5.).

Рис.8.4. Система с использованием межспутниковых каналов связи

Параметры систем спутниковой связи Таблица 8.1.

Параметры системы	Indium	Globalstar	Lnmarsat-ICO	Odyssey	«Сигнал»	«Гонец»
Число КА	66	48	10	12	48	45
Число орбитальных	6/11	8/6	2/5	3/4	8/6	5/9
плоскостей/число
КА в плоскости
Тип орбиты	LEO	LEO	ICO	MEO	LEO	LEO
Высота орбиты, км	780	1389	10335	10354	1500	1400
Наклонение, град	86	52	45	55	74	83
Масса КА, кг (на орбите/стартовая)	317/689	250/450	1400/2200	1900	300	225
Зона обслуживания, град. (с.ш./ю.ш.)	0…90	0…72	0…90	0…90	27…90	0…90
Предоставляемые услуги	ТЛФ*, ПД**	ТЛФ, ПД	ТЛФ, ПД	ТЛФ, ПД	ТЛФ, ПД	ТЛФ (в пределах зоны), ПД (эл.почта)
Суммарная мощность передатчиков в направлении ИСЗ-АС, вт	120	1000	600	200	150	40
Число лучей	48	16	85	61	11	1
Число каналов на КА	2500	2600	4000	-	220	-
Метод доступа абонентов	МДВР-МДЧР, МДПР	МДВР-МДЧР, МДПР	МДВР-МДЧР, МДПР	МДВР-МДЧР, МДПР	МДВР-МДЧР, МДПР	МДВР-МДЧР, МДПР
Способ связи между зонами	Межспутниковая	Через станцию сопряжения	Через станцию сопряжения	Через станцию сопряжения	Через станцию сопряжения	Перенос, память на спутнике
Число СС	25	200	12	7	6	-

*ТЛФ-телефонная, **ПД-передача данных

Рис.8.5. Система с использованием наземных каналов связи

9