Принципы организации спутниковых каналов связи

Спутниковая связь – это один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Один из спутников изображен на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1 – Искусственный спутник земли

 

Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными. Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от десятков до сотен тысяч км).

Так как зона его видимости в этом случае – почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает. Для передачи через спутник сигнал должен быть модулирован. Модуляция производится на земной станции. Модулированный сигнал усиливается, переносится на нужную частоту и поступает на передающую антенну.

В первые годы исследований использовались пассивные спутниковые ретрансляторы, которые представляли собой простой отражатель радиосигнала (часто – металлическая или полимерная сфера с металлическим напылением), не несущий на борту какого-либо приёмопередающего оборудования.

Такие спутники не получили распространения. Все современные спутники связи являются активными. Активные ретрансляторы оборудованы электронной аппаратурой для приема, обработки, усиления и ретрансляции сигнала. Спутниковые ретрансляторы могут быть нерегенеративными и регенеративными.

1. Нерегенеративный спутник, приняв сигнал от одной земной станции, переносит его на другую частоту, усиливает и передает другой земной станции. Спутник может использовать несколько независимых каналов, осуществляющих эти операции, каждый из которых работает с определенной частью спектра (эти каналы обработки называются транспондерами).

2. Регенеративный спутник производит демодуляцию принятого сигнала и заново модулирует его. Благодаря этому исправление ошибок производится дважды: на спутнике и на принимающей земной станции. Недостаток этого метода – сложность (а значит, гораздо более высокая цена спутника), а также увеличенная задержка передачи сигнала.

 

Орбиты спутников связи

 

Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса:

- 1 – экваториальные;

- 2 – наклонные;

- 3 – полярные.

Расположение классов орбиты показаны на рисунке 1.2.

Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли.

Рисунок 1.2 – Классы орбиты, на которой размещаются спутниковые ретрансляторы

Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно. Однако геостационарная орбита одна, и все спутники вывести на неё невозможно. Другим её недостатком является большая высота, а значит, и большая цена вывода спутника на орбиту. Кроме того, спутник на геостационарной орбите неспособен обслуживать земные станции в приполярной области.
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи.

Полярная орбита – предельный случай наклонной.

При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник. Станции, работающие со спутниками, находящимися на геостационарной орбите, как правило, также оборудуются такими системами, чтобы компенсировать отклонение от идеальной геостационарной орбиты. Исключение составляют небольшие антенны, используемые для приема спутникового телевидения: их диаграмма направленности достаточно широкая, поэтому они не чувствуют колебаний спутника возле идеальной точки.

 

Особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала.

Оператор спутникового сегмента создает за счет собственных средств, спутник связи, размещая заказ на изготовление спутника у одного из производителей спутников, и осуществляет его запуск и обслуживание. После выведения спутника на орбиту оператор спутникового сегмента начинает предоставление услуг по сдаче в аренду частотного ресурса спутника-ретранслятора компаниям-операторам услуг спутниковой связи.

Компания-оператор услуг спутниковой связи заключает договор с оператором спутникового сегмента на использование (аренду) емкостей на спутнике связи, используя его в качестве ретранслятора с большой территорией обслуживания. Оператор услуг спутниковой связи выстраивает наземную инфраструктуру своей сети на определенной технологической платформе, выпускаемой компаниями-производителями наземного оборудования для спутниковой связи.

Выводы

В первой главе рассмотрена организация спутниковых каналов связи. Был проведен анализ принципов организации спутниковых каналов связи, также рассмотрены орбиты спутников связи, а также описана типовая схема организации услуг спутниковой связи. Также рассмотрены определения, такие как спутниковая связь, геостационарная орбита, наклонная орбита и полярная орбита.

Таким образом, из первой главы можно сделать вывод о том, что спутниковая связь – это сложное определение, которое представляет собой использование искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов и является одним из видов радиосвязи.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: