Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

l бортовое оборудование в Ku-диа- пазоне (14/12 ГГц) для организа- ции резервных, а в отдельных случаях и основных, линий связи с геостационарным или негеоста- ционарными спутниками-ретранс- ляторами “Ямал” или “Экспресс”, “Экспресс-РВ” [9, 13, 18, 19]. 2. Несколько наземных приемопере- дающих станций в отдельных горо- дах Арктики, имеющих доступ к ма- гистральным ВОЛС основных опе- раторов связи РФ с привязкой к ТфОП, фиксированным и сото- вым сетям связи, к сети “Интер- нет”, ведомственным сетям пере- дачи данных, спутниковым сетям связи и выполняющих функции се- тевых шлюзов (Gateway) для сети связи на базе HAPS-платформ. 3. Аппаратуру координатно-времен- ного обеспечения ГЛОНАСС. Предлагаемая архитектура позво- лит существенно расширить зону обслуживания в северных широтах при объединении HAPS-платформ в единую сеть с радиолиниями связи 10 Гбит/с, причем разнос об- служиваемых регионов может быть до нескольких сотен км [9]. Не- обходимо в очередной раз отме- тить, что это типичная ситуация для Арктики, которая характеризу- ется достаточно большим разнесе- нием населенных пунктов и кон- центрацией населения возле них в пределах 50–100 км. Архитектура сети на основе HAPS предусматривает оперативное ее создание и гибкую реконфигурацию в зависимости от задач. Могут быть предоставлены практически все услуги связи: l персональная подвижная связь именно в тех местах, где она вос- требована, и с использованием ти- повых абонентских устройств, применяемых в сетях 4/5G; l широкополосный доступ в Интер- нет для подвижных (рис. 5) и фиксированных абонентов; l типовые сервисы IoT для контроля и управления любыми производ- ственными процессами с использо- ванием типовых абонентских устройств сетей LPWAN LoRa; l сервисы IoT реального времени для контроля и управления беспи- лотными системами (рис. 5). О ценка энергетических характеристик радиолиний связи и пропускной способности сети связи Проведем анализ отношений “сиг- нал/шум”, которые определяют пропускную способность различных радиолиний в представленной сети связи. Отношение “сигнал/шум” (SNR – Signal-to-Noise ratio) на входе при- емника линий связи определяется по известной формуле [8]: SNR = P t + G t + G r + η t + η r –L t - L r - L - L add – P n [dB], где P n = 10lg (kT n B n /10 -3 ) (дБм) – общая мощность теплового шума в дБм, k – постоянная Больцмана, T n = T а + T е – эквивалентная шу- мовая температура, T а – суммарные потери в антенне и шума (фона) неба, T е = T 0 (F sys -1) – шумовая темпе- ратура приемника (T 0 = 290 K, F sys = 10 NF/10 – коэффициент шума приемника, B n – ширина шумовой полосы, ко- торая может быть оценена как (1,002 ÷ 1,57)B, где B – полоса про- пускания приемника, P t – мощность передатчика (дБм), η t и η r – к.п.д антенно-фидерных передающего и приемного трактов, G t и G r – коэффициенты усиления передающей и приемной антенн, со- ответственно (дБи), L t и L r – потери в антенно-фидер- ных передающем и приемном трак- тах (дБ), L – потери энергии сигнала на трассе распространения (дБ), L add – дополнительные потери в линии связи (дБ). Пропускная способность линии связи определится как [8]: где h 2 p – пороговое отношение “сиг- нал/шум”, P s – мощность сигнала на входе приемника, λ – длина волны, 74 Параметр HAPS 1 HAPS 2 Высота, км 5 5 Частота радиолинии, ГГц 27 27 Рабочая полоса частот, ГГц 1 1 Усиление антенны, дБи 38 38 Мощность передатчика, Вт 10 10 Системная температура шума приемника, K 1000 1000 Достигаемые значения SNR, дБ максимум минимум 17,4 14,4 17,4 14,4 Таблица 2 О ценка энергетических характеристик радиолиний HAPS – HAPS Таблица 3 Э нергетические характеристики радиолиний “HAPS – смартфон 4G” Параметр HAPS Смартфон Высота, км 5 0 Частота радиолинии, МГц 1800 Рабочая полоса частот канала (луча), МГц 10 Усиление максимально отклонённого луча, дБи 14,4 - Мощность передатчика луча, Вт 1 - Усиление антенны смартфона, дБи - 0 Шумовая температура приемника смартфона, К - 1200 Достигаемые значения SNR, дБ максимум минимум - - 17,7 14,7