Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2022

71 2022 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ ИСЗ (что соответствует полному развертыванию первого этапа со- звездия StarLink, завершенному осенью 2021 г.) мы будем иметь си- туацию, представленную в табл. 5. Итого получается, что в самом луч- шем случае даже на севере США только одна ячейка из 29 (менее 4%), имеющихся в сельской местно- сти, может быть обслужена серви- сом при полном развертывании пер- вого этапа созвездия. Безусловно, можно исключить ряд незаселенных районов или районов, где нет потенциальных абонентов, а также воспользоваться технологией beam hopping. Время перенацелива- ния антенны с фазированной решет- кой составляет менее 10 мкс, то есть в несколько тысяч раз меньше, чем типичная задержка в сети StarLink (30..60 мс). Это позволяет одним лучом последовательно обслуживать несколько ячеек (рис. 6). И тогда в зависимости от того, сколько ячеек входит в один цикл обслуживания, возможно в 2, 5,10 или более раз увеличить число ячеек, где абонентам предостав- ляется сервис. Для всей группировки StarLink Кu/Ка диапазона из 4408 ИСЗ и при цикле один луч на 10 ячеек (табл. 6) На этом анализ возможности предо- ставления глобального покрытия для сервиса созвездия StarLink можно считать завершенным и можно перейти к анализу размера этой группировки с точки зрения пропуска трафика от абонентов. А нализ размера группировки StarLink Согласно [3], пропускная способ- ность спутника StarLink 20 Гбит, что соответствует использованию двух поляризаций с модуляцией 64QAM. Но сейчас сеть может использовать для работы с терминалами UT-1 только одну поляризацию. Кроме того, для работы с модуляцией 64QAM необходимо иметь отноше- ние сигнал-шум более 17 дБ [5]. Однако в настоящее время параметр SNR (Signal Noise Ratio) на терми- нале UT-1 равен 11…12,5 дБ, что со- ответствует 16APSK…32APSK и максимум спектральной эффектив- ности 3,5 бит/Гц. (Рис. 7). Косвенно это подтверждается и те- стами сервиса. Рекордная скорость для терминала была продемонстри- рована весной 2021 года в самом на- чале предоставления услуг в Герма- нии, где количество абонентов на одну ячейку было минимальным, и один абонент мог использовать всю пропускную способность своего луча (рис. 8). Таблица 3 С колько нужно ИСЗ в сети StarLink, чтобы обеспечить 100% покрытие какой-либо территории на Земле Часть планеты Площадь, кв. км Количество ячеек Кол– во ИСЗ для 100% покрытия Земной шар 510 100 000 1 347 507 168 438 Часть земного шара между 53 параллелями 300 413 134 793 851 99 231 Континентальная часть США 7 660 000 20 246 2 531 Площадь сельской местности в США 4 060 000 10 725 1 341 Таблица 4 П лотность покрытия ИСЗ поверхности Земли для разных широт Широта Площадь круга, кв. км Число ИСЗ Кв. км на 1 ИСЗ Кв. км на 1 луч Ячеек на 1 луч сейчас Ячеек на 1 луч при 1584 ИСЗ 48,7 4 870 989 24 202 958 25 370 67 54 41,4 4 283 663 18 237 981 29 748 79 64 26 3 528 104 11 320 737 40 092 106 86 С редняя полоса США, гейтвей Greenville, PA широта 41,4 град. Радиус круга 1168 км Рис. 3 С амый южный в США гейтвей, Boca Chica, TX, широта 26 град. Радиус круга примерно 1060 км Рис. 4