Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

уровни эталонной модели взаимодей- ствия открытых систем согласно [22] на всех этапах функционирования АСП от момента их регистрации в сети до обеспечения обмена данными и получения команд управления. Для каждого уровня определены его функции, в том числе и с разделе- нием по элементам (АСП, ПН КА, сетевой сервер), при формировании информационных сообщений и пере- даче данных, команд управления и служебных сообщений. В ПНСТ описаны все три возмож- ных класса АСП (А, В и С), в от- личие от [18], где дано только два класса – А и С. Это связано с воз- можной потребностью иметь в спут- никовых сетях ИВ дополнительные окна приема для нисходящих со- общений в специально назначенные моменты времени. Данный режим реализован в АСП класса В при условии наличия синхронизирован- ного по времени сигнала (маяка) от ПН КА. Временные диаграммы, ил- люстрирующие работу различных классов АСП, приведены на рис. 4. Типовые соотношения по оценке параметров радиоинтерфейса (фи- зического уровня) абонентских линий приведены в стандарте для рекомендуемой полосы канала 125 кГц применительно к диапа- зону 863–870 МГц (региональные частотные планы RU864, EU868, IN865 и т.п.). Обмен информацией в спутниковой сети ИВ на абонентских линиях осуществляется пакетами, сформи- рованными согласно [18] и [21]. Правила формирования пакетов фи- зического уровня, описанные в стандарте, представлены в вер- сиях протокола LoRaWAN 1.04 и 1.1, которые гармонизированы между собой, а также с [18]. ПНСТ предусматривает на физиче- ском уровне для передачи данных два типа пакетов: пакет с явным за- головком (explicit header modes) и пакет с неявным заголовком (im- plicit header modes). В пакете с неявным заголовком от- сутствуют составляющие “Физиче- ский заголовок” (PHDR) и “Конт- рольная сумма физического заго- ловка” (PHDR_CRC). Неявный за- головок применяется в случае, если для сетевого сервера и АСП заранее известен и фиксирован объем полез- ной нагрузки физического уровня (PHYPayload). При использовании коэффициента расширения спектра сигнала SF, равного 5 или 6, на фи- зическом уровне должны приме- няться пакеты с неявным заголов- ком. Режим передачи пакетов с неявным заголовком позволяет повысить ем- кость спутниковой сети ИВ с сохра- нением заданных параметров каче- ства обслуживания (в частности, уровня коллизий пакетов). В отличие от наземных сетей ПНСТ не предполагает возмож- ность адаптивного управления ско- ростью передачи данных. Адаптив- ное управление скоростью передачи данных на абонентских линиях между АСП и ПН КА не приме- няется из-за постоянного и бы- строго изменения затухания сиг- нала в радиоканале. Сетевой сервер в границах одного сеанса связи не будет управлять скоростью пере- дачи данных и выходной мощ- ностью передатчика АСП незави- симо от качества принимаемого сиг- нала. Однако с целью снижения количества потерянных пакетов се- тевой сервер может посылать команды, изменяющие количество повторений для каждого восходя- щего сообщения. Любая низкоорбитальная много- спутниковая система является гло- бальной, поэтому необходимо пред- усмотреть возможность обеспечения обмена данными в соответствии с международными стандартами и национальными нормативными правилами по обмену данными в LPWAN. Положения разработанного стан- дарта [20] гармонизированы c меж- дународным документом ITU-T [21], что обеспечивает унификацию технических решений и применение протокола LoRaWAN для низко- орбитальной многоспутниковой си- стемы ИВ при предоставлении услуги за пределами территории Российской Федерации. Одним из ключевых условий бес- шовности спутниковых и наземных сетей является совместное использо- вание участков рабочих полос ча- стот. Вариант выполнения данного условия предусматривает примене- ние полос радиочастот в диапазонах частот ISM, которые распределены для LPWAN и устройств малого ра- диуса действия во всех странах на безлицензионной основе, но при нормативно-технических ограниче- ниях на уровень и цикличность из- лучения абонентских устройств. Эти вопросы не затрагиваются в ПНСТ. Они сегодня активно рас- сматриваются в национальных Ад- министрациях связи применительно к системам D2D. Например, в США комиссией FCC уже одобрен новый подход к условиям радиочастотного обеспечения систем D2D [23–25]. З аключение Следует отметить, что разработка данного ПНСТ позволит установить общие требования к протоколу низ- коскоростного обмена данными по абонентским линиям спутниковых каналов связи при создании и экс- плуатации сетей связи ИВ с исполь- зованием низкоорбитальных много- спутниковых систем. Эти требова- ния целесообразно включать в нор- мативные документы. Они также должны быть согласованы изготови- телем/разработчиком и потребите- лем (оператором системы) при по- ставках оборудования с целью раз- вертывания и эксплуатации беспро- водных сетей ИВ и обеспечения воз- 96 Таблица 1 П ороговые значения отношения “сигнал/шум” (С/N)п SF C/N п для P b = 10 -4 , дБ FEC = 4/5 FEC = 4/6 FEC = 4/7 FEC = 4/8 12 -21,2 - 22,0 - 22,6 - 23,2 11 -18,4 - 19,2 - 19,8 - 20,4 10 -15,6 - 16,4 - 17,0 - 17,6 9 -12,7 - 13,5 - 14,1 - 14,7 8 -9,9 - 10,7 - 11,3 - 11,9 7 -7,1 - 7,9 - 8,5 - 9,1 6 -5,0 - 5,8 - 6,4 - 7,0 5 -2,5 - 3,3 - 3,9 - 4,5