Зональное обслуживание спутников

Введение

Системы спутниковой связи предоставляют огромное количество различных услуг, а также они передают постоянно возрастающий объем данных, к скорости передачи которых постоянно возрастают требования и критерии. Все вышеперечисленные критерии приводят к вопросу эффективного использования частотного ресурса.

Для систем подвижной спутниковой связи выделяется очень узкий спектр частот, который можно использовать при построении системы, а также применяются жесткие требования к энергетике линий связи. Для обеспечения правильного построения системы и эффективного использования выделенного спектра частот применяются различные методы множественного доступа к спутниковому ретранслятору. Наибольшее применение нашли системы с зональным обслуживанием. Такие системы позволяют использовать повторно частоты при пространственном разнесении совмещенных каналов.

Такой метод заключается в распределении частотных каналов на множестве лучей антенны таким образом, чтобы на выделенной полосе частот использовать каждый частотный канал максимальное число раз.

Чтобы реализовать системы с зональным обслуживанием необходимо использовать при построении системы многолучевую антенну с узкими диаграммами направленности лучей. Международный союз электросвязи указал требования к ширине луча диаграммы направленности для спутниковых группировок из геостационарных спутниковых ретрансляторов от 0,7 до 1 градусов. Большинство зарубежных СПСС имеют узкие лучи диаграммы направленности: Thuraya; Inmarsat; SkyTerra; Quasi-GEO и др.

Обширное количество ССС и антенн, используемых в них, не дает возможности создать единый универсальный метод присвоения частот. В связи этим актуальна задача анализа эффективности различных алгоритмов оптимального присвоения частот в системах подвижной спутниковой связи. 

Особенности построения систем спутниковой связи

Для развития теории и практики построения спутниковой связи очень важно оптимизировать систему спутниковой связи, а именно представить её в виде совокупности взаимосвязанных элементов, которая определяется составом, структурой, параметрами и функциями, формируемыми по определенным критериям.

Регламент радиосвязи определяет «космическую систему» как «любую группу действующих совместно земных и (или) космических станций, использующих космическую радиосвязь для определенных целей», а «спутниковую систему»- как «космическую систему, использующую один или несколько ИСЗ». В основном в Регламенте радиосвязи применительно к ССС используется термин «спутниковая служба».

Исходя из вышесказанного, система спутниковой связи может быть определена как создаваемая с использованием ракетно-стартовых комплексов, орбитальной группировки космических аппаратов, вспомогательных подсистем многоуровневая совокупность линий связи, включающих земные станции, среду распространения, спутниковые и земные ретрансляторы, синтезируемая, по определенным условиям, принципам, критериям, в виде распределенной функциональной структуры с множеством параметров (информационно сигнальных, электрических, пространственно-временных, спектрально-частотных, механических, экологических и др.), находящихся во взаимосвязи и определяющих показатели назначения, качества, эффективности системы, а также предоставляемые пользователю услуги.

На практике выбор структуры, параметров и характеристик ССС (орбитальных, энергетических, частотных, сигнальных и пр.) зависит от многих условий и определяется разными соображениями. При этом приоритет отдается традиционным техническим идеям и решениям, имеющим аналоги. Наиболее распространенным принципом совершенствования ССС называется «от достигнутого», заключающийся в улучшении технических возможностей существующих аналогов,