Специальный выпуск. Каталог «Спутниковая связь и вещание 2019»

движения на рабочем участке КА поворачивается относительно зем- ной станции и плоскость поляриза- ции не остается неизменной, как на ГСО. Для упрощения конструкции КА и особенно земных станций по- ляризационное разделение на участке “КА – абонент” не приме- няется. Для линии вверх этого участка целесообразно выбрать по- лосу частот 14–14,5 ГГц, в которой разрешена работа подвижных средств. Как показано выше, в семи лучах с номерами с 6-го по 12-й воз- можно повторное использование ча- стот, выделенных для первых пяти лучей, тогда число первичных ча- стотных позиций оказывается рав- ным 12, а полоса частот обратного канала – 36 МГц. Нетрудно подсчи- тать, что повторное использование частот позволяет повысить пропуск- ную способность КА в Ku-диапазоне в 19/12 ≈ 1,6 раза. Для прямых абонентских каналов желательна полоса частот несколько большая, с учетом определенной асимметрии трафика. В проектируемой системе она выбрана равной 54 МГц, тогда прямые каналы займут суммарную полосу частот 750 МГц. Остальные участки имеющейся полосы частот могут быть заняты под фидерные линии, и здесь можно использовать поляризационное разделение. Рас- чет показывает, что доступной по- лосы частот Ku-диапазона доста- точно для размещения как абонент- ских, так и фидерных линий, так что нет необходимости переходить в более высокочастотный диапазон. В иды передаваемых сигналов и бюджет радиолинии В ходе предварительной проработки выбрано построение спутниковой сети “Экспресс-РВ” по топологии “звезда”, включающей центральную земную станцию (ЦС) и множество абонентских земных станций (АС). Схема “звезда” выбрана в предпо- ложении, что основным видом пре- доставляемой услуги будет доступ к централизованным информацион- ным ресурсам, например к сети Ин- тернет, а прямая связь между або- нентами составит незначительную часть общей загрузки и может быть при необходимости организована двойным скачком через централь- ную станцию. Построение сети по типу “звезда” имеет важное преиму- щество – возможность работы вы- ходных усилителей мощности ство- лов КА в режиме насыщения, что позволяет при прочих равных усло- виях в 1,4 раза уменьшить диаметр антенн абонентских станций. Структура сети включает в каждом луче один широкополосный прямой канал и множество (по числу АС) обратных каналов. В прямых кана- лах применяется метод передачи на общей несущей с временным разде- лением, передача ведется в стан- дарте DVB-S2, включающем самые передовые методы модуляции и по- мехоустойчивого кодирования. В обратных каналах используется схема “один канал на несущей”, обеспечивающая минимизацию па- раметров АС. Целью энергетиче- ского расчета является определение пропускной способности каналов и расчет запасов по энергетике при различных уровнях осадков – ос- новного фактора, определяющего величину затухания сигнала в ра- диолинии. Для упрощения анализа модель одновременных дождей на линиях вверх и вниз из рассмотре- ния исключается. Подробные мето- дики расчетов детально описаны в соответствующих Рекомендациях МСЭ-Р [5, 6] и позволяют с высо- кой точностью определить характе- ристики проектируемой системы. Потребительские качества канала связи определяет коэффициент го- товности Кг – вероятность застать канал готовым в заданный процент времени. Чем выше Кг, тем меньше возможные перерывы связи, но выше затраты на оборудование. На сегодняшний день в России нет нормативных документов, регламен- тирующих величину К г для спутни- ковых каналов в сетях широкопо- лосного доступа. По аналогии с ранее рекомендованным для сетей непосредственного спутникового ве- щания значением К г = 0,996 примем для проектируемой сети такое же значение К Г . Если К гвв – коэффи- циент готовности линии вверх и К гвн – коэффициент готовности линии вниз, то общий коэффициент готовности радиоканала по опреде- лению равен К г = К гвв × К гвн . Из этого соотношения видно, что тре- буемый К г = 0,996 может обеспечи- ваться при различных соотношениях К гвв и К гвн . Следует найти опти- мальное соотношение, обеспечиваю- щее поддержание высоких техноло- гических показателей при приемле- мых затратах на оборудование. С точки зрения энергетики спут- никового канала слабым звеном является абонентская станция, на которой должна быть маленькая антенна (не более 0,7 м) и мало- мощный передатчик (энергетиче- ские параметры центральной стан- ции могут варьироваться в широ- ких пределах соответствующим выбором диаметра антенны и мощности передатчика). Оче- видно, в прямом канале величину К гвн следует выбирать возможно более близкой к значению 0,996. В обратном канале близким к 0,996 должно выбираться значе- ние К гвв . 67 2019 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ П окрытие Арктической зоны с сопряженного витка орбиты “Молния” Рис. 4