22. Сети персональной спутниковой связи, назначение, структура сети. Описание космического сегмента.

Эти системы рассматриваются для создания непрерывной мобильной связи на территориях, где развертывание других систем мобильной связи нецелесообразно или невозможно.

Классифицируется:

* по виду предоставляемых услуг:

- передача речи;

- передача данных;

- определение местоположения.

* в зависимости от назначения:

- военные;

- государственные, гражданские;

- коммерческие.

* по виду спутниковых группировок различают:

- низкоорбитальные (700-1500 км) LEO;

- среднеорбитальные (10000 км) MEO;

- геостационарные (40000 км) GEO.

Многие спутниковые системы используют частотные ресурсы в районе тысячи МГц близкие к сетям наземной мобильной связи. Международные организации выделили для спутниковых систем диапазоны:

L	1,452 – 1,500 ГГц (прямой) 1,61 – 1,71 ГГц (обратный)
S	1,93 – 2,7 ГГц
С	3,4 – 5,25 ГГц 5,725 – 7,05 ГГц
Ku	10,7 – 12,75 ГГц 12,75 – 14,8 ГГц
Ка	14,4 – 26,5 ГГц 27 – 50,2 ГГц
К	84 – 86 ГГц

Любая система космической связи состоит из космического сегмента, наземного сегмента и пользовательского сегмента:

Космический сегмент включает в себя несколько спутников – ретрансляторов, образующих космическую группировку. Как правило, спутники равномерно распределены по круговой орбите. В состав любого спутника входят: центральный управляющий элемент, часто включающий в себя коммутирующее устройство; радиоэлектронное оборудование бортового ретрансляционного комплекса; антенные системы; системы ориентации и стабилизации; двигательная установка; система электропитания (аккумулятор и солнечные батареи).

Высота орбиты выбирается исходя из многих факторов, основные из них:

- энергетические характеристики радиолинии;

- задержка при распространении радиоволн;

- размеры и расположение обслуживаемой территории.

В некоторые системы входят спутники, расположенные на разных орбитах под одинаковыми или разными углами к оси:

- исходя из требования соблюдения нужного угла к поверхности;

- исходя из способа организации связи и видов услуг.

Низкоорбитальные спутники двигаются со скоростью 7 км/с, таким образом, в область видимости каждый из них попадает на 8-14 мин., в зависимости от высоты орбиты. Для обеспечения непрерывного обслуживания нужны десятки таких спутников (60-80), последовательно меняющих друг друга. Они могут обслуживать относительно небольшую по ширине полосу территории. С увеличением высоты орбиты, зона видимости спутника увеличивается, абонент в зоне действия одного спутника находится дольше, то есть необходимое количество спутников уменьшается.

Для среднеорбитальных спутников количество составляет от 14 до 20. это снижает стоимость орбитальной группировки, но увеличивает стоимость и энергозатраты абонентской аппаратуры. Поэтому выбор орбиты - это всегда компромиссное решение.

Низкоорбитальные и среднеорбитальные спутники могут быть использованы для телефонной связи, так как время прохождения сигнала к спутнику и обратно от 100 до 300 мс.

Геостационарные спутники вращаются со скоростью вращения Земли, то есть расположены в одной точке над горизонтом, что облегчает направление на них сигнала. Каждый спутник способен обслужить огромную территорию. 3 геостационарных спутника покрывают около 95% территории Земли, но большое время распространения радиосигнала существенно ограничивает использование таких спутников для телефонных разговоров. Они используются для пейджинговых сообщений и передачи данных.

Часто спутники частично выполняют коммутацию сообщений у себя на борту, что существенно снижает трафик между отдельными частями системы. Трафик и управляющая информация может передаваться по цепочке от спутника к спутнику, что позволяет снизить количество наземных обслуживающих и шлюзовых станций.