Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2026

48 шить их габариты за счет использо- вания практически всенаправлен- ных антенн. Оборудование LoRa может работать при отношениях “сигнал/шум” (SNR) до -20 дБ, то есть на 20 дБ ниже уровня шумов. Одна из задач в процессе экспери- ментов – подтвердить соответствие параметров, заявленных в техноло- гии LoRa, и значений SNR, достиг- нутых при работе через КА на ГСО. В табл. 1 приведены расчетные тео- ретические значения, а в табл. 2 значения SNR, полученные при ра- боте через КА на ГСО. Эти эксперименты подтвердили реа- лизуемость сети IoT на основе тех- нологии и протокола LoRa при ис- пользовании КА на ГСО в С-диапа- зоне. В процессе проведения экспери- ментов применялись абонентские устройства LoRa c преобразова- нием типового диапазона 868 МГц в С-диапазон и обратно. На цент- ральной станции производилось преобразование частот С-диапа- зона в типовой диапазон для тех- нологии LoRa 868 МГц. Пара- метры абонентских устройств и земной станции спутниковой связи, выполняющей функцию центральной станции, приведены в табл. 3 и 4. Абонентское устройство для по- движных средств должно обеспе- чить работу абонентов при углах места видимости КА примерно 10°. Абонентское устройство для ста- ционарного использования может иметь антенну с более высоким усилением и, соответственно, более узкой ДН, что определяется зада- чей и сервисом. В процессе эксперимента при пере- даче информации с абонентского устройства А на КА были выпол- нены оценки приемлемого усиле- ния ствола ретранслятора КА. При установке коэффициента расшире- ния SF от 7 до 12 получено, что при максимальном усилении ствола (SFD 95 дБВт/М2) достиг- нута устойчивая работа при SF = 9. Для перехода к SF менее 9 необходимо увеличивать ЭИИМ абонента, то есть либо увеличивать мощности излучения, либо приме- нять абонентскую антенну с более высоким усилением типа той, ко- торая применена в абонентском терминале Б. Были выполнены эксперименты по передаче информации от ЦС через КА на ГСО в направлении абонента типа А. При этом изменялось значе- ние ЭИИМ станции ЦС, которое обеспечивало работу ствола КА с от- носительно низким усилением. При установке на ЦС ЭИИМ = 28, 6 дБВт для канала LoRa 125 кГц с SF = 9. Значение ЭИИМ, установ- ленное на ЦС, соответствует каналу с эквивалентной полосой 2 МГц. За счет снижения спектральной эффек- тивности достигнута работоспособ- ность канала LoRa при приеме па- кетов с использованием миниатюр- ного абонентского устройства типа А. Таких каналов в стволе 40 МГц на линии “вниз” можно раз- местить не более 15–20, но этого до- статочно для организации сети IoT, поскольку основной поток информа- ции генерируют абоненты на линии “вверх”. На линии “вверх” в стволе 40 МГц, например, можно разме- стить до 200 каналов по 125 кГц. Для этого необходимо использовать ствол КА с предельно высоким уси- лением. Такая сеть IoT может об- служивать миллионы абонентов, в том числе находящихся в движе- нии, что было апробировано при размещении абонентского терми- нала на автомобиле и его движении со скоростью до 80 км/ч. Это не предел скорости абонента, по- скольку технология LoRa не чув- ствительна к эффекту Доплера, если сдвиг центральной частоты не более 25% от полосы канала. Су- ществует возможность примене- ния такой сети для контроля и по- дачи команд на беспилотные устройства (в первую очередь бес- пилотные воздушные суда), для обеспечения их безопасной экс- плуатации. Ограничением здесь Таблица 1 Т иповые расчетные параметры СКК LoRa для канала шириной 125 кГц (источник: https://www.rfwir eless-world.com/calculators /LoRaWAN- Airtime-calculator.html) Таблица 2 П ороговые значения SNR для SF7-12, полученные в эксперименте SF = m M = 2m R b , бит/c c FEC = 4/5 C/N, дБ при FEC = 4/5 P b = 10 -4 E b / N o , дБ при FEC = 4/5 P b = 10 -4 E b / N o , дБ C/N, дБ Предел Шеннона 12 4 096 293 -21,2 5,1 -1,593 -27,9 11 2 048 537 -18,4 5,3 -1,593 -25,3 10 1 024 977 -15,6 5,5 -1,593 -22,7 9 512 1 758 -12,7 5,8 -1,593 -20,1 8 256 3 125 -9,9 6,1 -1,593 -17,6 7 128 5 469 -7,1 6,5 -1,593 -15,2 Коэффициент расширения Пороговое значение SNR для полосы 125 кГц Пороговое значение SNR для полосы 250 кГц SF12 -19 -21 SF11 -17 -19 SF10 -17 -18 SF9 -15 -14 SF8 -11 -11 SF7 -9 -9 *Значения SNR табл. 2 определены в результате испытаний при передаче сиг- нала с миниатюрной абонентской станции Taiga-iot-LW через земную станцию спутниковой связи с антенной 7,2 м, выполняющей функцию ЦС сети. По нашим оценкам, точность измерений SNR составляла примерно +/-1 дБ. Расхождение значений SNR в табл. 1 и табл. 2 являются допустимыми или не выходят за допустимые пределы.