Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 40
Текст из файла (страница 40)
К этой группе относятся проекты США ОВВСОМ, ЯТАВ(«(ЕТ, ЕЕОЯАТ, итальянский проект ТЕМ!СОМ и российские «Гонец», «Курьер». Эти системы во многих случаях также обеспечивают определение местоположения абонентов. Таким образом, как это видно из приведенных примеров, спутниковая связь вообще и подвижная спутниковая связь в частности — достаточно самостоятельные и весьма обширные области, со своей историей, своими техническими проблемами и достижениями, с большим числом участвующих в ее развитии и использовании национальных и международных компаний и организаций.
Более или менее полное описание систем подвижной спутниковой связи далеко выходит за пределы возможностей настоящего издания, и требует отдельной книги или даже нескольких книг. Поэтому мы ограничимся в дополнение к уже приведенному обзору несколько более подробным описанием четырех систем— 1В1010М, БОВА(.ЯТАВ, ООУЯЯЕУ, 1ММАВЯАТ-Р (1СО) (!73, 84, 7, 129 и др.). Выбор именно этих систем, место которых среди других систем спутниковой связи ясно из предшествующего изложения, обусловлено продвинутостью их разработки и известной коррелированностью с системами сотовой связи, как по некоторым техническим особенностям построения, так и по возможностям применения, и ниже мы постараемся пояснить это подробнее. В табл. 4.! представлена сводка основных характеристик указанных четырех систем.
Из данных таблицы видно, что все четыре системы используют ИСЗ на круговых орбитах, но две из них, (В1010М и 6(ОВА(.ЯТАВ, — на низких орбитах 780 и 1400 км, а (80 Глава 4 две, С)0У88ЕУ и 1СО, — на средних 10860 км. Соответственно, существенно отличается и число используемых спутников: 48...66— на низких орбитах и 10...12 — на средних, причем вторые значительно больше и тяжелее первых, Таблица 4.1. Сводка характеристик четырех систем мобильной спутниковой связи Сисгема !п!омм 0(оаяеЗтяя ООУЗЗЕУ !со (ГНМЯПБДИ ) Мо!огоь Кругов я ((ео) 1лга!/Оса(ссгпш тяш Компания Тип србиня ИСЗ Круг оная (!.ео) Круговая (мео) 10350 780 52 6/66 8/48 3/12 2/10 2000 2000 Есть (23,18..23,38 ' ГГц) ' Нвг Нег Наличие мяли между ИСЗ сисгемы (часгогный диапа- зон) нвг Прямая рогранспяция С обработкой сигналов Прямая рвграно- ляция Прямая регрангляция Преобразование сигналсе на борту ИСЗ Число наземных узловых станций 12 12 5150 .5250 6975 .7075 29! 00...29300 19400..
19600 5091 5220 Б875,95 ..7052,9 29100 ..29400 19300...19600 1610,0...162Б,5 2453,5. 2500,0 1616...!626,5 161Б,1626,5 ТОМЯ/ГОМА 1610 ...162Б,5 2483,5 . 2500 ! 980...2010 2170.. 2200 сомя сомя ТОМЯ Тип множественного дол!и па Без ограничений Без ограничений Без ограничений 70гр ю.ш.— 70 гр. с. ш. облаогь обслужиеани» по широте 700 2000 0,5 500 ...700 ! 750 500, .!000 0,4 350 50 20 1...2 ОД7 1999,'2000 !998 1998 (часгично) Срок авода е зксплуагацию, г.
3,5 2,Б Сгоимосгь сисгемы, млрд долл. 2,5 3,2 Вы*о!а орби!и, км Наклонение арбигы, град Числа орбиг/общее число ИСЗ Масса ИСЗ, кг Час!огнив диапазоны, МГц. фидерныв линии связи - Земля — спутник — спутник — Земля пользоеагельскив линии связи - Земля — спутник — спутник — Земля Абонентский терминал мощносгь передатчика, Вг масса, г примерная сгоимссгь, долл. Ориенгироеочный тарифный план ежемесячная абонентская плата, долл. оппага описи мину!и эФирного времени, долл.
О,б.. 1,0 2001 (с 6 ИСЗ) со оюьм КРуговая (мео) ! 0350 Сотоввя связь в соиостввлевии Используемый тип множественного доступа — ТОМА и СОМА, по две системы, — не связан с высотой орбиты, Все четыре системы в общем соизмеримы по стоимости, срокам создания и ряду других показателей, но в то же время существенно различаются по принципам построения и многим техническим характеристикам. На этих различиях мы сейчас и остановимся и попутно рассмотрим основные принципы построения систем такого типа. Система )й!ОВМ начала разрабатываться компанией Мо1ого(а (США) в 1989 г.; в 1993 г. был организован международный консорциум с участием ряда других компаний.
Система названа по имени элемента иридия, атом которого имеет электронную оболочку из 77 электронов, так как первоначально в системе !Г)!ОВМ предполагалось иметь 77 спутников, но позднее это число было изменено на бб. Как и три другие рассматриваемые системы, !Н!ОВМ предоставляет мобильным абонентам услуги передачи речи, факса, данных, персонального радиовызова и определения местоположения. Связь осуществляется с ручного абонентского терминала с ненаправленной антенной, который напоминает терминалы сотовых систем, но больше последних по размеру, массе, стоимости и потребляемой мощности.
Для связи абонентского терминала со спутником служит пользовательская линия связи (изег (тК), в отличие от фидерных (магистральных) линий связи (геег(ег !)п)ез), используемых для связи ИСЗ с наземными станциями управления и узловыми (шлюэовыми, региональными, базовыми) станциями (уа!еигауз); через последние обеспечивается выход в наземные стационарные сети — выделенные сети, сети общего пользования (РЯТМ), цифровые сети с интеграцией услуг (!ЗОН). Особенностью пользовательских линий связи системы !ИОВМ является то, что в обоих направлениях (Земля — спутник и спутник— Земля) в них используется одна и та же полоса частот с разнесением информации прямого и обратного каналов во времени — дуплексная связь с временным разделением (Типе О!ч(з!оп Оир!ех, ТОО).
При этом в канале Земля — спутник используется метод множественного доступа с разделением по частоте (ГОМА), а в канале спутник — Земля — с разделением во времени (ТОМА). Уникальной особенностью системы !(!!ОВМ является наличие прямых линий связи между спутниками системы: каждый спутник может одновременно связаться с четырьмя другими спутниками — двумя на той же орбите (соответственно по одному «впереди» и «сзади» относительно рассматриваемого) и по одному на двух смежных орбитах.
Это позволяет организовать связь между двумя мобильными абонентами напрямую через систему спутников, без промежуточных выходов в наземные сети связи, но приводит к соответствующему усложнению аппаратуры на борту ИСЗ, которой приходится, в частности, производить обработку передаваемых сигналов, Еще одной уникальной особенностью системы является использование спутников на приполярных орбитах, что позволяет обеспечить связью всю без исключения поверхность Земли, Три другие системы используют орбиты с наклонениями !82 Глава 4 45...50 град. В результате низкоорбитальная система 0(.ОВА(.ВТАБ в полярных районах связь не обеспечивает, а среднеорбитальные ООУЗЯЕУ и !СО обеспечивают, но при меньших углах места.
Антенная система пользовательской линии связи на борту ИСЗ формирует систему пространственных лучей, направленных на Землю — всего 48 лучей, покрывающих зону, обслуживаемую одним спутником, диаметром около 4500 км. В смежных лучах используются разные рабочие частоты, а для разнесенных по угловым направлениям лучей значения частот повторяются, т.е. для рационального использования частотного ресурса применяется тот же принцип повторного использования частот, что и в сотовой связи.
При движении спутника неподвижный абонент на поверхности Земли находится в пределах «следа» (1оогрлп!) одного луча примерно в течение двух минут. Поэтому в необходимых случаях производится передача обслуживания абонента из одного луча в другой или даже от одного ИСЗ системы к другому без прерывания сеанса связи, аналогично тому, как это делается в системах сотовой связи. Вывод на орбиту спутников системы (В!О!ВМ был начат в мае — июне 1997 г. и должен быть завершен в 1998 г., так чтобы к концу 1998 г, начать полномасштабную эксплуатацию системы.
Планируемая емкость системы в первые годы ее эксплуатации— около 1 миллиона абонентов. Система 0(ОВА(.ЗТАВ разрабатывается с 1991 г. международным консорциумом, в качестве ведущих в котором обычно выделяют компании 1ога! и Она(сопля (США). 48 спутников системы располагаются на шести круговых орбитах высотой 1400 км с наклонением 52 град.; при этом для любой точки территории США обеспечивается возможность одновременно~о наблюдения двух спутников. Для сравнения: система !В!О!()М рассчитана на одно- спутниковое покрытие обслуживаемых территорий.
Спутники системы О(.ОВА(ЬТАВ легче и проще по устройству, чем в системе !В!О(ВМ, и на борту не предусмотрено обработки сигналов; ИСЗ выполняют роль ретрансляторов с преобразованием частоты. Число лучей в многолучевой связке, формируемой антенной системой пользовательской линии связи на борту спутника, равно 16; диаметр соответствующей зоны обслуживания на поверхности земли около 6000 км. Поскольку прямая связь между спутниками системы отсутствует, наземные узловые станции участвуют и в организации связи между подвижными абонентами, за исключением тех ситуаций, когда оба абонента, устанавливающие связь друг с другом, оказываются в зоне действия одного и того же ИСЗ системы. Соответственно на узловые станции здесь ложится существенно большая нагрузка, чем в системе !В!О!ВМ, и число узловых станций в системе 6( ОВА(.ВТАВ значительно больше.
Использование метода множественного доступа с кодовым разделением сигналов (СОМА) в исполнении компании Оца!согпгп обусловливает заметную корреляцию в построении каналов связи и методах обработки сигналов со стандартом Б-95 сотовой связи Сотовая связь в сопоссавленнн 183 (функции Уолша, «короткая» и «длинная» псевдослучайные последовательности, пилот-сигнал, каналы синхронизации, вызова и трафика, использование одной и той же полосы частот во всех лучах многолучевой связки и т.п.).
Хотя разработка системы 6ЕОВАЕЯТАЯ была начата примерно одновременно с системой )Я)ОИМ и первая проще (или, во всяком случае, дешевле) второй, ввод ее в эксплуатацию, по-видимому, будет осуществлен на год или два позднее. Система ООУЯЯЕУ, разрабатываемая компанией ТЯУУ (США), использует 12 спутников на средневысотных круговых орбитах с наклонением 50 град. Как и в системе И.ОВАЕЯТАЯ, спутники здесь являются только ретрансляторами с преобразованием частоты, и связь организуется через наземные узловые станции. Число последних, однако, значительно меньше, чем в системе 6ЕОВАЕЯТАЯ, так как большая высота орбит ИСЗ позволяет обслуживать с одного спутника значительно большие территории.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
