Наземный сегмент

Рисунок 3.6 - Структурная схема земной станции

Центр управления системой производит слежение за КА, расчет их координат, сверку и корректировку времени, диагностику бортовой аппаратуры, передачу командной информации и т. д. Функции управления осуществляются на базе телеметрической информации, получаемой от каждого КА группировки. Благодаря использованию территориально разнесенных контрольно-измерительных станций центр управления системой с довольно высокой оперативностью делает: контроль пуска и точность вывода КА на заданную орбиту, контроль состояния каждого КА, контроль и управление орбитой каждого КА, разрешение нештатных ситуаций, вывод КА из состава орбитальной группировки.

Центр пуска КА описывает программу пуска, производит сборку ракеты-носителя, установку полезной перегрузки КА, предстартовую проверку; после пуска ракеты-носителя - траекторные измерения на активном участке полета, которые передает в центр управления системой для корректировки следующей линии движения.

Центр управления связью планирует внедрение ресурса спутника, средством шлюзовых станций[2] контролирует и управляет связью. В обычных критериях работы орбитальной группировки связь со шлюзовой станцией и пользовательскими терминалами осуществляется автономно. В нештатных ситуациях (неработоспособность КА, оборудования спутникового ретранслятора либо шлюзовой станции) центр перебегает в режим поддержания связи с завышенной перегрузкой, либо проводит реконфигурирование сети.

Абонентский сектор определяется номенклатурой предоставляемых спутниковой системой связи услуг: связь абонентов спутниковой сети с абонентами спутниковой сети, ТфОП[3], пейджинговых и сотовых сетей, определение местоположения (координат) абонентов.

Абонентское оборудование делят на переносные спутниковые терминалы (весом до 700 г) и мобильные терминалы (весом порядка 2,5 кг). Спутниковые телефоны оборудованы антенной, не требующей ориентации на спутниковый ретранслятор. При установлении связи (что занимает порядка 2 с) система автоматом описывает вольный канал и закрепляет его за абонентом на период сеанса связи. Обычно, в телефонах употребляется временное либо частотное уплотнение каналов, отлично зарекомендовавшее себя в сотовой связи. Некоторые спутниковые телефоны способны работать с сотовыми сетями связи (устанавливается соответственная SIM-карта).

Первоначально земные станции, предназначенные для передачи или приема сигналов со спутника, представляли собой огромные сооружения, имеющие антенны с диаметром более 30 м, а спутники весили несколько сот килограммов. Сегодня наблюдается тенденция увеличения веса спутника. В настоящее время спутники весят несколько тонн, при этом их размер и вес ограничивается возможностями транспортных средств, выводящих спутник на орбиту, и требованиями, предъявляемыми к солнечным батареям, а так же к количеству топлива, необходимого для спутника. Вместе с этим наблюдается и уменьшение размеров земных станций, что в свою очередь приводит к снижению стоимости ССС.

На сегодняшний день стоимость ЗС является, пожалуй, главной характеристикой, определяющей широкое распространение ССС. Преимущество спутниковой связи основано на обслуживании географически удаленных пользователей без дополнительных расходов на промежуточное хранение и коммутацию. Любые факторы, понижающие стоимость установки новой ЗС, однозначно содействуют развитию приложений, ориентированных на использование ССС. Относительно высокие издержки развертывания ЗС позволяют наземным волоконно-оптическим сетям в ряде случаев успешно конкурировать с ССС.

Следовательно, главное преимущество спутниковых систем состоит в возможности создавать сети связи, предоставляющие новые услуги связи или расширяющие прежние, при этом с экономической точки зрения преимущество ССС обратно пропорционально стоимости ЗС.

В зависимости от типа, ЗС имеет возможности передачи и/или приема. Как уже отмечалось, фактически все интеллектуальные функции в спутниковых сетях осуществляются в ЗС. Среди них - организация доступа к спутнику и наземным сетям, мультиплексирование, модуляция, обработка сигнала и преобразование частот. Отметим, наконец, что большинство проблем в спутниковой передаче решается оборудованием ЗС.

В настоящее время выделяются четыре типа ЗС. Наиболее сложными и дорогостоящими являются ориентированные на большую интенсивность пользовательской нагрузки ЗС с очень высокой пропускной способностью. Станции такого типа предназначены для обслуживания пользовательских сегментов системы, требующих для обеспечения нормального доступа к ЗС волоконно-оптических линий связи. Подобные ЗС стоят миллионы долларов.

Станции средней пропускной способности эффективны для обслуживания частных сетей корпораций. Размеры подобных сетей ЗС могут быть самыми разнообразными в зависимости от реализованных приложений (передача речи, видео, данных). Различаются два типа корпоративных ССС.

Развитая корпоративная ССС с большими капиталовложениями обычно поддерживает такие услуги, как видеоконференция, электронная почта, передача видео, речи и данных. Все ЗС такой сети имеют одинаково большую пропускную способность, а стоимость станции доходит до 1 миллиона долларов.

Менее дорогостоящим типом корпоративной сети является ССС большого числа (до нескольких тысяч) микротерминалов (VSAT) связанных с одной главной ЗС (MES - Master Earth Station). Данные сети ограничиваются обычно приемом/передачей данных и приемом аудио-видеоуслуг в цифровом виде. Микротерминалы общаются между собой посредством транзита с обработкой через главную ЗС. Топология таких сетей является звездообразной.

Следующий тип ЗС ограничен возможностями приема. Это самый дешевый вариант станции, поскольку ее оборудование оптимизируется под предоставление одной или нескольких конкретных услуг. Данная ЗС может быть ориентирована на прием данных, аудиосигнала, видео или их комбинаций. Топология также звездообразная.

Дата добавления: 2013-12-13