Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

соединение между одной ЦС и на- бором АС. Наиболее часто встре- чающаяся реализация, так называе- мая сеть VSAT, включает в себя одну широкополосную несущую с временным разделением каналов от ЦС к АС и наборы узкополосных несущих от АС к ЦС. Благодаря не- симметричному распределению шу- мового вклада между радиолиниями “ЦС – спутник” и “спутник – АС” и различию в скорости передачи сигналов удается снизить необходи- мый энергетический потенциал або- нентской станции по сравнению с ЦС и применить антенну меньшего диаметра и относительно маломощ- ный передатчик. Существенно, что соединение между двумя АС может быть установлено только через ЦС, поскольку, во-первых, энергетиче- ский потенциал АС недостаточен для установления связи с аналогич- ным терминалом и, во-вторых, АС способна принимать сигналы только в широкополосном потоке от ЦС. Частично связанная или полносвяз- ная топология, в дополнение к топо- логии “звезда”, позволяет осуществ- лять прямое соединение между АС в сети. Классические спутниковые системы используют каналы ретрансляции с широким лучом, которые покры- вают целые регионы, страны и кон- тиненты. При этом спутник связи функционирует в “прозрачном” ре- жиме, обеспечивая полную связ- ность внутри зоны покрытия луча. При такой схеме организации связи легко реализуются любые методы многостанционного доступа. В отли- чие от этого коммерческие много- лучевые системы изначально разра- батывались только для предоставле- ния услуг широкополосного доступа в Интернет в Ка-диапазоне. Они ма- лопригодны для реализации модели сдачи в аренду спутниковой емко- сти, так как это требует от сети мак- симальной гибкости и прозрачности в топологии, что характерно прежде всего для классических однолуче- вых спутниковых систем с широкой зоной обслуживания. Многолучевая система, как пра- вило, предполагает разделение на фидерные и абонентские лучи бор- товых антенн. Фидерный луч ис- пользуется для связи между ЦС и спутником, а посредством абонент- ских лучей осуществляется связь между спутником и АС, при этом связь между АС даже внутри од- ного луча невозможна. Для более полного использования частотного ресурса на данной орбитальной по- зиции в ряде проектов спутников с высокой пропускной способностью (HTS-спутников) фидерные линии организуются в более высокочастот- ном диапазоне, чем абонентские, и не к одной, а к нескольким ЦС. Абонентские лучи имеют узкую диа- грамму направленности для обеспече- ния повторного использования частот и улучшения энергетических характе- ристик канала ретрансляции. Это су- щественным образом ограничивает использование модели аренды емко- сти, поскольку нет полной связности между абонентскими лучами. В настоящее время переход к много- лучевым системам становится факти- чески неизбежным, прежде всего вследствие требований резкого уве- личения пропускной способности в условиях дефицита частотного ре- сурса, при этом доход от сдачи в аренду спутниковой емкости оста- ется существенной долей дохода вла- дельцев спутников связи и отказы- ваться от него при переходе к мно- голучевым системам нерационально. В этих условиях внедрение в много- лучевую архитектуру цифровой маршрутизации, как будет показано далее, решает задачу миграции суще- ствующих каналов пользователей из архитектуры с широким лучом в многолучевую. Поскольку маршру- тизация может осуществляться как между абонентскими и фидерными лучами, так и между абонентскими лучами напрямую, гарантируется полная связность между лучами. П остроение полезной нагрузки предлагаемого спутника Напомним вкратце основные техни- ческие решения нового спутника, предложенного в [1]. Рассматриваемый КА содержит во- семь узких лучей с шириной диа- граммы направленности 1,2 град. × 1,2 град., размещаемых “в линию” 41 2023 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ З она обслуживания на линии вниз Рис. 1 П ример нацеливания фидерных лучей Рис. 2