спутниковые системы предоставления услуг

download report

Transcript спутниковые системы предоставления услуг

СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ
ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГ
ГЛОБАЛЬНОЙ СВЯЗИ НА
ПОДВИЖНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Мельник Александра
ССС в зависимости от типа орбиты и их
характеристики
Тип орбиты
Высота
Охват
Продолжител
Срок
располож территории
ьность
эксплуатац
ения КА
1 КА
сеанса связи
ии КА
круговая
низкоорбитальн
ая (LEO)
(5001000)км
7%
(6 – 7)мин
(6 - 7)лет
круговая
среднеорбиталь
ная (MEO)
(5000 15000)км
до 25%
около 50мин
(10 - 15)лет
Наибольший
в апогее
Эпизодическая
, до 17 часов
до 33%
непрерывная
эллиптические
геосинхронная
36000км
ССС на негеостационарных орбитах (НГО) и
геостационарных (ГСО)
НГО





менее жесткие требования к
энергетике канала( прием на
ненаправленную антенну);
высокая пропускная
способность ретрансляторов
и систем в целом;
малое время задержки;
короткие сеансы связи;
глобальное покрытие может
обеспечить только
группировка спутников.
ГСО



большое время задержки (от
0,24с до 0,28с)
услуги оказываются на
постоянной основе;
три спутника обеспечивают
глобальное покрытие.
Условные этапы развития подвижной
спутниковой связи
1.
2.
3.
Использование КА на геостационарной
орбите (Inmarsat, Marisat, Marecs).
Использование систем с космическими
группировками на негеостационарной
орбите. (Odyssey, SkyBridge, Ellipso,
Teledesic, Гонец, ICO и другие).
Использование на ГСО мощных
ретрансляторов с большими антеннами
(Garuda, Thuraya).
Необходимым условием поставленной
задачи является глобальность.
Системы с глобальным покрытием:
- Orbcomm
- Globalstar
- Iridium
- Inmarsat
- Thuraya и др.
Система Orbcomm
В ССС Orbcomm входит 35 КА, расположенных в 6
орбитальных плоскостях( от 670 км до 827 км).
Предоставляемые услуги:




передача коротких сообщений,
передача данных со скоростью до 4,8 кбит/с,
электронная почта,
мониторинг, определение местоположения подвижных средств.
Диапазон частот:


на линии вверх (на спутник) 148,0 МГц — 149,9 МГц;
на линии вниз (со спутника) 137,0 МГц — 138,0 МГц.
В планах Orbcomm запуск 25 новых спутников.
Недостатки: сеансовый режим работы и отсутствие услуг
телефонии
Система Globalstar
Система на данный момент содержит 68 спутников на НГО
(рабочая высота 1414 км)
Предоставляемые услуги:
– речи в цифровой форме с адаптивно изменяющейся скоростью
2,4/4,8/9,6 кбит/с,
– данных со скоростью до 9,6 кбит/с, включая доступ в сети Интернет,
– факса со скоростью 2,4 кбит/с,
– коротких сообщений,
– определения местоположения абонента.
Диапазоны частот:
–
–
–
–
линия абонент – спутник (2483,5 – 2500) МГц, диапазон S;
линия спутник – абонент (1610 – 1626,5) МГц, диапазон L;
линия ЗС – спутник (5091 – 5250) МГц, диапазон C;
линия спутник – ЗС (6875 – 7055) МГц, диапазон C;
Схема организации связи в системе Globalstar
С
С
С
С
GSM
С
S
L
АС1
НТС
ЗС1
ЗС2
АС2
GSM
GSM
Базовая
станция
НТС
GSM
Базовая
станция
Зона обслуживания системы Globalstar
2013
2013
4 кв. 2012
Зона уверенного приема
Расширенная зона (слабый сигнал)
Краевая зона, очень слабый сигнал
Недостатки системы Globalstar


Привязанность зоны обслуживания к расположению ЗС и не
соответствие зоне покрытия. Зона обслуживания системы
Globalstar не охватывает Юго-Восточную Азию, Центральную
Америку и Африку. Планируется в 2012-2013гг расширение
зоны обслуживания.
Организация каналов связи в рамках системы Globalstar для
абонентов, находящихся на судах морского флота в
акваториях Индийского океана, Тихого океана, кроме
северной части, прилегающей к Африке части Атлантического
океана не возможна. Расширение зоны обслуживания на эти
регионы требует строительства новых ЗС в Африке, на
островах Тихого и Индийского океанов и установки на судах
стационарного приёмопередающего оборудования, к примеру,
выполняющего функции мини-Gateway.
Система Iridium
По состоянию на конец
сентября 2012 г. на НГО
находится 77 спутников, из
которых 7 резервных КА
размещены на более низких
орбитах хранения.
Каждый спутник имеет по три
комплекта антенн:
 основного назначения,
предназначенные для
реализации
пользовательского
(абонентского) канала;
 межспутниковой связи;
 управляющего канала.
Система Iridium обеспечивает:
 цифровую телефонию со скоростью 4,8 кбит/с,
 передачу данных со скоростью до 7,4 кбит/с при наличии
модема,
 передачу факса со скоростью 2,4 кбит/с,
 передачу коротких сообщений,
 определение местоположения абонента.
Диапазоны частот:
 (1616,0 – 1626,5) МГц, диапазон L, на линии абонент
(спутниковый телефон) — спутник на первичной основе,
на линии спутник — абонент на вто-ричной основе;
 (23,18 - 23,38) ГГц, диапазон Ка, на линии связи между
спутниками;
 (29,1 - 29,3) ГГц, диапазон Ка, на линии ЗС — спутник;
 (19,4 - 19,6) ГГц, диапазон Ка, на линии спутник — ЗС.
Схема организации связи в системе Iridium
Ka
Ka
Ka
Ka
L
Ka
GSM
АС1
L
ЗС
GSM
GSM
Базовая
станция
GSM
АС2
Недостатки:
- высокие тарифы, за счет сложности
технологий;
- более низкие скорости передачи.
Преимущество:
- практически 100% покрытие земного шара.
Система Inmarsat
Система Inmarsat 3 серии
Диапозоны частот:
– диапазон С, линия ЗС – спутник (6,425 – 6,459) ГГц;
– диапазон С, линия спутник — ЗС (3,6 – 3,629) ГГц;
– диапазон L, линия АТ – спутник (1,53 – 1,59) ГГц;
– диапазон L, линия спутник – АТ (1,6265 – 1,6605) ГГц.
Стандарт Inmarsat Mini-M обеспечивает глобальную связь в
режимах телефонии (4,8 кбит/с) , факса (2,4 кбит/с), передачи
данных (2,4 кбит/с).
Стандарт Inmarsat M4 обеспечивает телефонию (4,8 кбит/с),
факс 3 и 4 групп, передача данных со скоростью до 64 кбит/с,
ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг), пакетная передача
данных (MPDS), доступ в Интернет/Интранет, электронная почта,
видеоконференции.
Зона покрытия КА Inmarsat третьей серии
Покрытие 19 –ти широких зональных лучей
Система Inmarsat 4 серии
Диапазоны частот:
– диапазон С, линия ЗС — спутник (6,425 — 6,559) ГГц;
– диапазон С, линия спутник — ЗС (3,55 — 3,676) ГГц;
– диапазон L, линия АТ — спутник (1,525 — 1,559) ГГц дополненная
полосой (1,515 — 1,525) ГГц;
– диапазон L, линия спутник — АТ (1,6265 — 1,6605) ГГц
дополненная полосой (1,668 — 1,675) ГГц;
Сеть Inmarsat BGAN предоставляет следующие виды
услуг:
– потоковая передача данных с гарантированной скоростью до 384
кбит/с;
– пакетная передача данных на скоростях до 492 кбит/с;
– телефонная связь, в том числе высококачественный голосовой
сервис – Audio 3.1 KHz;
– факсимильную связь;
– работу в сети ISDN;
– передачу SMS.
Зона покрытия КА Inmarsat четвертой серии
Глобальные и узкие зональные лучи
Inmarsat 4F3
Inmarsat 4F2
Inmarsat 4F1
Система Thuraya
Диапазоны частот:
с пользовательскими терминалами:
 Земля-космос 1626,5 — 1660,5 МГц
 Космос-земля 1525,0 — 1559,0 МГц
с земной станцией:
 Земля-космос 6425,0 — 6725,0 МГц
 Космос-земля 3400,0 — 3625,0 МГц
Предоставляемые услуги:
телефония;
передача данных (зависит от терминала);
доступ к сети интернет.
Зона покрытия системы Thuraya
Зона уверенного
приема
Зона возможного, не гарантированного
приема
Проекты систем подвижной
глобальной связи
Inmarsat пятой серии
Диапазон частот Ка (20 – 30 ГГц)
Спутники будут предоставлять следующие
услуги:
 глобальная мобильная спутниковая связь,
в том числе подвижной широкополосной связи для
глубоководных судов, связь для авиапассажиров в
полете;
 потоковое видео высокого разрешения;
 телефонию и передачу данных.
Зона покрытия КА Inmarsat пятой серии
Зона покрытия коммутируемых лучей не приведена
Пропускная способность в сетях доступа 50 / 5
Мбит/с
267 фиксированных лучей, 216 работающих
одновременно
ССС OHO
Используемая технология – стандарт DVB-RCS.
ССС Jabiru
Рабочий диапазон Ка, но Jabiru 4 будет нести
дополнительную нагрузку в диапазоне Ки.
Выводы
На сегодняшний день действительно глобальными
являются системы Iridium(на
НГО) и Inmarsat (на ГСО).
Выбор остается за пользователем. К примеру,
портативного терминала.
Iridium
Inmarsat