Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2025

В ысотные платформы как путь развития сотовых сетей В последнее время как дополнение к сетям наземной сотовой связи и спутниковому интернету рассматри- вается организация доступа в сеть посредством высотных платформ (High-Altitude Platform Station – HAPS) [1–3]. Международный союз электросвязи (МСЭ) опреде- ляет HAPS как беспилотный лета- тельный аппарат, который может долго находиться на высоте 20–50 км в определенной фиксированной точке относительно Земли. Такие аппараты могут использоваться для предоставления услуг связи на уда- ленных территориях с низкой плот- ностью населения, в зонах чрезвы- чайных ситуаций, для связи на транспорте, создания новой инфра- структуры мобильной связи (5G, 6G) [4] и других применений. Решением ВКР-23 [5] для работы высотных платформ выделены по- лосы частот 31–31,3 и 38–39,5 ГГц (с учетом поляризационного разде- ления 3,6 ГГц). Однако указанных полос частот может быть недоста- точно для организации высокоско- ростных соединений. В этом случае удобным средством подачи сигналов на высотные платформы могут ока- заться геостационарные спутники связи, способные обслуживать как обширные территории широким лучом, так и сравнительно узкие зоны путем формирования узкона- правленных лучей. Для работы через геостационарный спутник можно использовать полосы частот, выделенные Регламентом Радио- связи для фиксированной спутнико- вой службы (ФСС), а они значи- тельно шире полос, выделенных для HAPS. Только в хорошо освоенном Ка-диапазоне доступны для исполь- зования 2,5 ГГц на линии “вверх” и столько же на линии “вниз” (с учетом поляризационного разде- ления 10 ГГц). В более высокоча- стотных диапазонах Q, V доступ- ные полосы частот еще шире. В многолучевом режиме при доста- точном пространственном разносе лучей появляется возможность по- вторного использования частот, что позволяет дополнительно увеличить пропускную способность системы. Еще одним аргументом в пользу геостационарного спутника в каче- стве источника сигнала для HAPS может стать удобство организации фидерной линии. В отсутствие спут- ника для каждой платформы нужно строить свою приемо-передающую станцию с параболической антенной соответствующего диаметра и назем- ную линию доставки сигнала к этой станции. В то же время один спут- ник может обслужить десятки плат- форм с одной-единственной приемо- передающей станцией и одной ли- нией подачи сигнала. Во многих случаях возможно использование уже действующих спутников и зем- ных станций либо размещение на строящемся спутнике небольшой до- полнительной полезной нагрузки (так называемой гостевой полезной нагрузки) специально для работы с HAPS. Применение высотных платформ, интегрированных с геостационар- ными КА, обеспечивает оперативное развертывание локальной сети связи там, где это необходимо для предоставления полного спектра услуг связи. Особенно актуально такое решение для обслуживания арктических регионов России, в том числе для развития инфраструк- туры Северного морского пути [2]. Многолучевый режим работы кос- мического аппарата (КА) мог бы также найти применение при созда- 30 ТЕНДЕНЦИИ Г еостационарный спутник как источник сигнала для высотной платформы В статье на примере сети для густонаселенных городских агло- мераций рассмотрены некоторые вопросы создания высоко- скоростной сети мобильной связи в новых стандартах (5G, в дальнейшем 6G) на базе высотных платформ (HAPS) и геостационарных спутников связи. Показаны преимущества геостационарного спутника в качестве источника сигнала для высотной платформы, проведены расчеты пропускной способ- ности, основных параметров космической и земных станций. Ключевые слова: HAPS, высотная платформа, геостационарный спутник, многолучевая зона покрытия, фидерная линия, абонентская линия Борис Локшин Главный специалист отдела перспективных системных разработок ФГУП “Космическая связь”, к.т.н. УДК 621.396.93