Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

ние частот каналов национальными администрациями может иметь свою особую специфику. Эта задача должна решаться с использованием демонстрационных спутников на на- чальном этапе создания низкоорби- тальной системы IoT с целью опти- мизации частотных планов при- емных каналов и разработки алго- ритма их неоперативной пере- стройки (при необходимости), включения и выключения в про- цессе движения КА по орбите. П омехи, создаваемые РЭС LPWAN, в каналах КА на линии “абонент – КА” Помехи создаются базовыми стан- циями и абонентами сетей LWAN, которые для спутниковой сети яв- ляются “чужими”. В данном случае следует рассматривать помехи, ко- торые обусловлены двумя основ- ными сетевыми технологиями. Во- первых, это технология LoRa. Во- вторых, технология SigFox и ей по- добные (XNB, NB-Fi и т.п.). В [8] выполнена оценка уровня помех I/N и уровня “своих” сигна- лов. Эти уровни практически иден- тичны, то есть C/I = 0 дБ. Если учи- тывать поляризационную развязку, то “свои” сигналы с круговой поля- ризацией будут выше помехи, но не более чем на 2 дБ. Следует отметить, что помехи, создаваемые базовыми станциями (БС) сетей LPWAN, при- мерно на 10 дБ ниже помех абонен- тов при углах места более 30 град., поскольку существуют требования к ДН антенн, сформулированные в ITU-R F.1336–5. Такие антенны преимущественно излучают в направ- лении горизонта. В [9] приведены результаты моде- лирования интерференционной си- туации при различных сочетаниях SF для “своего” пакета (SF ref ) и “чужого” пакета помехи (SF int ). Результаты оценки C/I (иногда обозначают SIR, дБ) приведены в табл. 2. В качестве критерия при моделировании принималось усло- вие, что битовая ошибка увеличива- ется на 1% при указанном в таблице значении (C/I). При этом предпо- лагается, что повторная передача “своего” пакета исключена. Если повторная передача допустима, то вероятность доставки пакета прак- тически равна единице. Значения С/I, указанные в табл. 2, получены на основе моделирования, выполненного для наземной сети LoRa. Аналогичное моделирование было выполнено в [10] с учетом ад- дитивных гауссовых шумов на входе приемного канала. Значения C/(I + N), полученные при модели- ровании, приведены в табл. 3 и 4. Эти значения показывают, что де- модуляция “своего” пакета с SF, равным SF “чужого” пакета, будет идеальной, если уровень “своего” пакета на 1–6 дБ выше. Эти ре- зультаты могут быть приняты для приемного канала КА спутниковой сети IoT, если девиация частоты за счет эффекта Доплера не более 25% от полосы частот канала. Из данных, представленных в табл. 2–4, следует, что технология LoRa обладает высокой развязкой от “чужих” пакетов, у которых SF не равен SF “своего” пакета. В [11] представлены результаты энергетики радиолиний применительно к системе “Марафон IoT”, которые показы- вают, что SF своего пакета целесооб- разно выбирать в пределах от SF = 9 до SF = 12 (с учетом работы на гра- нице зоны обслуживания). В этом случае минимальное значение C/I можно принять минус 17 дБ для лю- бого “чужого” пакета в приемном ка- нале КА или минимум C/(I + N) = минус 13 дБ. При этом радиотехни- ческие параметры АСП спутниковой сети аналогичны абонентским устройствам в наземной сети. Важно отметить, что энергетика ме- няется в пределах зоны обслужива- ния луча КА. В центре луча энерге- тика выше примерно на 4–6 дБ. От- сюда следует, что нельзя использо- вать автоматический выбор SF в за- висимости от текущей энергетики канала (такая функция предусмот- рена в LoRaWAN), которая изме- няется по мере движения КА. Целе- сообразно предусмотреть изменение SF в приемных каналах КА по командам с Земли и/или по специ- ально отработанной программе, за- писанной в памяти КА. Решение за- дачи, то есть определение алгоритма изменения SF, должно быть выпол- нено на этапе летных испытаний де- монстраторов КА. 37 2023 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ С оставляющие (С/I) si в дБ на входе приемного канала КА Рис. 2 Ч астотный план RFID (ETSI EN 300–220) Рис. 3