Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

обмена данными, что существенно ограничивает их применение для массового рынка телекоммуникаций и не позволяет обеспечить коммер- циализацию таких систем. Один из путей решения данной проблемы – адаптация технологий наземных сетей для спутниковых систем, в частности LPWAN, для использо- вания в спутниковых сетях связи ИВ [13–15]. Для большинства технологий и про- токолов LPWAN, реализуемых в наземных сетях ИВ, разработаны международные и национальные нормативные технические доку- менты, обеспечивающие возмож- ность их широкого применения в различных отраслях экономики и сферах жизнедеятельности с ис- пользованием унифицированных технических средств. В Российской Федерации в сфере беспроводных сетей связи ИВ раз- работаны нормативные технические документы для нескольких технологий и протоколов LPWAN применительно к наземным сетям связи [16–19]. В прямой постановке документы по стандартизации протоколов низко- скоростного обмена данными по спутниковым каналам в сетях связи ИВ на настоящий момент вре- мени и в России, и в других странах (по доступной имеющейся информа- ции) отсутствуют. Поэтому в области неназемных сетей (спутниковых и на основе вы- сотных платформ) предстоит боль- шая работа по их нормативному ре- гулированию. В полной мере это от- носится и к сетям связи ИВ с ис- пользованием низкоорбитальных многоспутниковых систем. Первым этапом этой работы можно считать разработку Федеральным государственным бюджетным уч- реждением “Ордена Трудового Красного Знамени Российский на- учно-исследовательский институт радио имени М.И. Кривошеева” в рамках Технического комитета по стандартизации 194 “Кибер-физиче- ские системы” проекта предвари- тельного национального стандарта (ПНСТ) “Информационные техно- логии. Интернет вещей. Сети связи интернета вещей. Протокол низко- скоростного обмена данными по спутниковым каналам связи. Часть 1. Обмен данными по абонентским ли- ниям низкоорбитальных систем”. Проект стандарта разработан в со- ответствии с Программой нацио- нальной стандартизации Российской Федерации на 2022–2023 гг. и пред- назначен для регламентации про- цесса низкоскоростного обмена дан- ными на абонентских линиях низко- орбитальных многоспутниковых си- стем. ПНСТ устанавливает рекомендации к структуре, формату и правилам применения протокола низкоско- ростного обмена данными по або- нентским линиям спутниковых ка- налов связи низкоорбитальной мно- госпутниковой группировки для предоставления услуг интернета вещей. Разработанный стандарт распространяется на сетевую ин- фраструктуру для предоставления услуг интернета вещей с прямым подключением абонентских средств потребителей (АСП) к сети спутни- ковой связи в части абонентских линий низкоорбитальных систем. Он не распространяется на фидер- ные линии этих систем. Целью ПНСТ является предоставле- ние технических рекомендаций для скоординированной разработки ар- хитектуры и физической среды се- тевой инфраструктуры, обеспечи- вающей предоставление услуг ИВ на основе низкоорбитальной много- спутниковой системы. При необхо- димости спутниковая система может быть интегрирована с наземной энергоэффективной сетью дальнего радиуса действия, реализующей технологию LoRa и протокол Lo- RaWAN. Такие сети сегодня обо- значают как Direct-to-Device (D2D), иногда Direct-to-Cell, Di- rect-to-Handset и т.п. Положения разработанного стан- дарта опираются на типовое техни- ческое решение организации пере- дачи данных в узкополосной спут- никовой сети на основе многоспут- никовой низкоорбитальной группи- ровки для предоставления услуг ин- тернета вещей, аналогичных услу- гам в наземных сетях. Ключевой ос- новой типового технического реше- ния является условие бесшовной ра- боты узкополосной спутниковой сети передачи данных и энергоэф- фективных сетей дальнего радиуса действия, что подразумевает иден- тичность технических параметров абонентских средств потребителей (стационарных и мобильных) и ис- пользование полос радиочастот на совместной основе. Учитывая, что в таких сетях массово используются АСП, их нормативные технические параметры являются исходными для аналогов в спутниковой сети пе- редачи данных с целевой функцией ИВ (спутниковой сети ИВ), если используется совместная полоса ра- диочастот. Протоколы обмена дан- ными в обоих видах сетей должны быть гармонизированы между собой. Любой обмен данными реализуется с использованием тех или иных тех- нических средств, объединенных в конкретную систему. Поэтому в раз- деле “Общие положения” разрабо- танного ПНСТ приведены основные сведения о структуре низкоорби- тальной многоспутниковой системы и описаны типовые схемы ее эле- ментов, обеспечивающих реализа- цию услуг ИВ. Базовая конфигурация спутниковой сети ИВ имеет звездообразную то- пологию, на основе которой соз- даются сети ИВ на национальном и региональном уровнях. Такая сеть ИВ может быть сопряжена с внеш- ними сетями общего пользования или функционировать как выделен- ная сеть без сопряжения с сетями связи общего пользования. Центральным элементом националь- ной или региональной спутниковой сети ИВ является наземная регио- нальная станция сопряжения (РСС), типовой вариант построения которой приведен на рис. 1. Она поддерживает взаимодействие со всеми видимыми низкоорбиталь- ными космическими аппаратами, оснащенными полезной нагрузкой интернета вещей, и обслуживает АСП в рабочей зоне РСС (диамет- ром несколько тысяч км). Типовые архитектуры полезной на- грузки космического аппарата (ПН КА) и АСП приведены на рис. 2 и 3 соответственно. Сетевой сервер, входящий в состав РСС, обеспечивает маршрутизацию паке- тов данных каждого АСП на соот- ветствующий сервер приложений и формирует сеть ИВ, работа которой поддерживается средствами РСС. Размещение РСС и создание на ее основе национальных и региональ- ных сетей ИВ предусматривается в любом регионе Земли, доступном для обслуживания многоспутниковой низкоорбитальной группировкой. Расширение рабочей зоны регио- нальной (национальной) сети ИВ возможно путем объединения не- скольких РСС между собой (в том числе по наземным каналам на ос- нове межоператорских соглашений и с учетом национальных правил маршрутизации трафика). 93 2024 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ