Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2025

Андрей Сафронов Реализация спутниковых систем D2D сопряжена с целым рядом тех- нических проблем, которые необхо- димо учитывать для успешного внедрения таких технологий. К ос- новным из них могут быть отне- сены: l временные задержки и скорость передачи данных; l ограниченная пропускная способ- ность спутниковых каналов; l повышенное энергопотребление устройства. Поддержание связи со спутником требует значитель- ных энергетических затрат, что может быть проблемой для устройств с ограниченным ресур- сом батареи, таких как смарт- фоны и устройства интернета вещей; l потребность в специальных антен- нах для связи со спутниками, что может увеличить стоимость и сложность конструкции смартфо- нов и устройств интернета вещей; l влияние интерференции сигналов и воздействие помех от располо- женных поблизости спутников и наземных сетей в пределах радио- видимости, особенно тех, которые находятся в непосредственной близости от местоположения пользователя системы D2D: сни- жение соотношения “сигнал/шум” из-за помех может оказать заметное влияние на ра- боту системы D2D. Учитывая ограниченный бюджет восходя- щей линии связи в спутниковых системах D2D, это может значи- тельно снизить пропускную спо- собность. Высокий уровень помех в течение короткого промежутка времени может привести к сбоям синхронизации между спутником и оконечными устройствами, а также к нарушению голосовой связи; l необходимость поддержания устойчивого соединения со спут- ником, что может потребовать от- слеживания положения спутника оконечным устройством; l обеспечение совместимости и ин- теграции с наземными сетями: при использовании наземного спектра частот для спутниковых систем D2D возникает проблема объединения спутниковых и на- земных компонентов. Одно из возможных решений заключается в использовании механизмов ча- стотно-территориального разделе- ния. Частотное разделение реали- зуется путем выделения неболь- шой части наземного спектра для спутниковой системы D2D, а тер- риториальное разделение предпо- лагает развертывание спутнико- вой системы D2D в различных сегментах выделенного частотного диапазона с учетом уровня на- грузки наземных сетей в регио- нах, где работает пользователь- ское оборудование D2D. Однако такой подход требует обеспечения координации действий между опе- ратором спутниковой системы D2D и операторами наземных сетей; l поддержка функционирования ор- битальной группировки. Эти проблемы требуют тщательной проработки и определения инженер- ных решений для обеспечения на- дежной и эффективной работы спутниковых систем D2D. Необходимо отметить, что, помимо технических проблем, нуждаются в решении и вопросы, охватывающие регуляторные и правовые аспекты использования технологий D2D, а также вопросы обеспечения инфор- мационной безопасности и конфи- денциальности данных, которые могут повлиять на принятие реше- ний потребителями и бизнесом. Виктор Стрелец Хорошо известны технические про- блемы, связанные с распростране- нием сигнала малой мощности на радиолинии “абонентский терми- нал – спутник”. Спутниковые опе- раторы D2D вынуждены выводить на орбиты спутники с очень боль- шой апертурой и/или использовать очень низкие спутниковые орбиты. Безусловно, предстоит решить во- просы с радиоинтерфейсами спутни- ковых сетей, планирующих рабо- тать с немодифицированными устройствами сотовой связи. Юрий Урличич Для осуществления прямого кон- такта спутника с типовыми смарт- фонами особо неразрешимых труд- ностей нет. Конечно, есть частные технические вопросы, например проблема наличия ЭКБ для созда- ния полезной нагрузки КА. Но для низкоорбитального КА на орбитах ниже 1000 км радиационное воздей- ствие относительно незначительное, поэтому можно использовать ЭКБ, применяемую в наземных сотовых сетях и сетях LPWAN для диапазо- нов частот ниже 3 ГГц. Требуемое число КА получается вполне разум- ное, поскольку абонентские устрой- ства имеют всенаправленную ан- тенну и рабочий угол места можно задать, например, 7°–10°. Полагаю, что даже при затенении направле- ния на спутники в момент соедине- ния повторный вызов и соединение для абонента будет активировано примерно через 10–20 сек., по- скольку угол места и азимут види- мости КА изменяются быстро. На- помню, что и в сотовой сети, со- гласно нормативам, допускается 5% недоставленных вызовов (приказ № 1229 от 25 ноября 2021 г. “Об утверждении требований к ор- ганизационно-техническому обес- печению устойчивого функциониро- вания сети связи общего пользова- ния”). Соответственно, на орбите высотой, например, 700 км потребу- ется не более 100 КА для обслужи- вания регионов начиная примерно с 40° северной широты. Спутники, конечно, должны иметь относительно большие антенные ре- шетки с несколькими “прыгаю- щими” лучами. Их площадь должна составлять 50–100 м 2 , в зависимо- сти от рабочего диапазона частот. Масса КА получится до 900 кг. Для развертывания орбитальной группи- ровки на полярных орбитах потре- буется 5–6 ракет “Ангара-5” (масса ПН РН принята 21 т). То есть си- стема D2D не такая уж и “неподъ- емная”. По-видимому, наибольшую про- блему можно ожидать при адапта- ции протоколов сотовой сети LTE и при разработке протокола управле- ния “прыгающими” лучами антен- ной решетки КА. 4. Если будут созданы глобальные системы D2D с прямым контактом со смартфонами, то существует ли проблема контроля трафика або- нентов? Возможно ли будет решить это проблему? Виктор Алёшин Существует и должна решаться еще на этапе оценки целесообразности создания подобных глобальных си- стем. Андрей Гриценко В системе D2D спутниковые ре- трансляторы должны быть с обра- боткой на борту. Но вот наличие межспутниковой связи совсем не 45 2025 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ