Характеристика спутниковых сетей связи

Земные станции приема сигналов телерадиовещания принимают сигналы от спутникового ретранслятора, демодулируют их и подают на передатчики эфирного теле- и радиовещания, работающие в метровом и дециметровом диапазонах волн.

Для непосредственного приема телевидения со спутников земной индивидуальный приемник должен иметь антенну небольших размеров. Это в свою очередь требует создания повышенной плотности потока мощности на поверхности Земли от спутникового ретранслятора и решения вопросов электромагнитной совместимости с другими радиосистемами. Поэтому для геостационарных спутниковых систем вещания выделен специальный диапазон частот 11,7-12,5 ГГц для Европы и России (фидерная линия 17,3-18,1 ГГц), в котором разрешается иметь большую плотность потока мощности у поверхности Земли. Одновременно установлен минимальный разнос КА на орбите - 6, что позволяет иметь минимальный размер антенны земного приемного устройства порядка 30 см.

Спутниковое непосредственное телевидение имеет два принципиальных преимущества перед наземным эфирным телевидением. Во-первых, спутниковое телевидение может обеспечить одновременную трансляцию до нескольких сотен телевизионных каналов высокого качества вместо 6 - 12 каналов наземного эфирного телевидения в метровом и дециметровом диапазонах волн. Во-вторых, спутниковый ретранслятор телевизионного вещания обслуживает гигантские территории, в том числе труднодоступные и малонаселенные регионы, где отсутствует эфирное ТВ.[7]

В России спутниковое телерадиовещание организуется на принципах поясного вещания. Ретранслятор КА формирует зоновый луч, покрывающий пояс (зону) вещания. Для России выделены пять точек стояния КА на геостационарной орбите для вещательной службы: 23, 44, 74, 110, 140 в.д. В перспективе каждый ствол ретранслятора будет передавать интегральный цифровой поток символов, в котором могут быть размещены цифровые телевизионные каналы со скоростью 2-4 Мбит/с каждый, цифровые каналы радиовещания, передача данных от сети Internet и другие службы. Суммарная скорость передачи информации от одного КА вещания в выделенной полосе частот 800 МГц может достигать 1,2 Гбит/с или 600 каналов со скоростью 2 Мбит/с и более с учетом использования стволов ретранслятора с прямой и ортогональной поляризацией сигнала.

В приложении Б показана функциональная схема спутникового цифрового приемного вещательного персонального терминала.

Сигнал с малошумящего усилителя (МШУ) поступает в конвертор, который преобразует радиосигнал на входной частоте в сигнал промежуточной частоты. МШУ и конвертор располагаются на антенне. Сигнал промежуточной частоты по кабелю поступает на аппаратуру, находящуюся внутри помещения. Тюнер выбирает необходимый ствол ретранслятора и производит демодуляцию сигнала, а демультиплексор выбирает нужный канал телевидения или радиовещания или данных из общего группового потока символов с временным уплотнением каналов.

Заключение

Пропускная способность, разветвленность систем, надежность и экономичность ССС постоянно растут. Многопрограммным телевидением постепенно охватываются все новые районы, включая и самые отдаленные уголки России. Возросло значение ССС в управлении различными отраслями народного хозяйства, в системах массового обучения, оповещения о различного рода стихийных явлениях, оказания медицинской помощи. Массовое распространение получили мобильные средства спутниковой связи, позволяющие быстро и практически в любых районах страны организовать связь с помощью ИСЗ.

Значительно расширилось международное сотрудничество в области применения спутниковых систем связи, еще более развились системы
«Интерспутник», «Стационар», возросло их взаимодействие с системами «Интел- сат», «Инмарсат» и другими ССС различных стран мира.

У миллионов людей есть возможность прямого использования ССС для индивидуальной связи с любым абонентом мира с помощью маломощных и весьма малогабаритных приемно-передающих устройств (мобильных телефонов). Реально применение ССС для «электронной почты» (интернет). Возможно также использования ИСЗ для индивидуального определения своего местонахождения в любой точке земного шара. При этом предполагается, что в распоряжении пользователей будут малогабаритные и дешевые индивидуальные навигационные устройства типа небольшого транзистора.

С каждым годом спутниковые системы связи будут становиться все более существенной частью Единой системы связи, важным элементом глобальной системы связи. Они и теперь играют заметную роль в улучшении связей и взаимопонимания между странами, а в течении времени эта роль будет возрастать.

Проведенный анализ показывает, что в течение ближайших 10-20 лет развитие спутниковых систем гражданского назначения будет продолжаться, обеспечивая возможность предоставления современных услуг связи и радиовещания. Основной вектор развития прогрессивных спутниковых операторов - непосредственный выход на корпоративного или индивидуального абонента и предоставление универсальной услуги, то есть телефонии; широкополосный доступ к Интернету; 40-50 телевизионных и звуковых программ на основе IP-протокола. Это будет вести как к конвергенции систем различных спутниковых служб, так и к их постепенной интеграции с наземными сетями.

Вряд ли стоит ожидать повышения интереса на услуги подвижной спутниковой связи и фиксированной спутниковой службы на магистральных национальных и международных сетях. Спутники не могут конкурировать на этом рынке с наземными системами связи, а могут только дополнять их в качестве горячего резерва или расширения зоны обслуживания сети. Развитие и эксплуатация сети ПСС может быть экономически оправдана только в случае финансовой поддержки со стороны государства.

Спутниковые технологии предлагают эффективные технико-экономические решения для развертывания как распределительных вещательных сетей, так и сетей непосредственного звукового и ТВ-вещания. Переход на новые форматы вещания, увеличение числа программ, расширение набора радиовещательных услуг, необходимость обеспечения интерактивности обуславливает рост спроса на спутниковую емкость. Спутниковые системы непосредственного вещания имеют большой потенциал c точки зрения перехода на цифровые методы передачи, что связано с возможностью полного и быстрого национального покрытия, повышением эффективности использования спектра и сетевых ресурсов, отсутствием необходимости использования мощных наземных ретрансляторов. Это касается предоставления услуг как на фиксированные, так и подвижные абонентские устройства.

Перспективными направлениями развития фиксированной спутниковой службы является создание сетей VSAT, предоставляющих услуги связи корпоративным абонентам на зоновых и наложенных сетях. Успех внедрения таких систем в основном зависит от государственной политики в области лицензирования и управления использования спектром.

В странах с обширной территорией и большим количеством населения, проживающего в сельских и отдаленных районах, обеспечение как широкополосного абонентского доступа, так и других современных услуг связи с использованием спутниковой технологии является зачастую единственным экономически эффективным сценарием развития сети, что создает предпосылки для их использования в этом сегменте рынка.

Решение большинства задач по развитию таких современных услуг связи в России, как обеспечение универсального и широкополосного доступа, переход на цифровые форматы звукового и телевизионного вещания и полный охват им населения, невозможно без создания современной спутниковой группировки. С одной стороны, это связано с высокими технико-экономическими показателями проектов, основанных на использовании спутников для развития сетей различного назначения, а с другой -с учетом того, что большая часть населения страны проживает в сельских и отдаленных районах с низкой плотностью населения, спутниковые технологии являются эффективным, относительно быстрым по реализации и иногда единственным путем по выполнению социальных обязательств государства. Это определяет благоприятные перспективы развития данных тенденций на российском рынке услуг связи и радиовещания.

Список использованных источников

2

[1] Нефёдов В.И. Основы радиоэлектроники и связи: Учебник для вузов/  В.И.Нефедов – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2002. –  С. 20-21

[2] Стивенсон Д.  Спутниковое ТВ: практическое руководство .-М.:ДМК Пресс, 2001.-С. 19

[3] Фролов О.П. Антенны для земных станций спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 2000.- С. 78

[4] Бадялик В.П. Основы телевизионного вещания  со спутников.- М.: Горячая линия - Телеком, 2004.-С. 59

[5] Захаров В.Е. Системы кодирования и сжатия информации: Учебное пособие. Калининград: КГУ, 2002.-С. 201

[6] Глобальные сети: информация и средста доступа - издательство ПГТУ. – 2004.-С. 54

[7] Горностаев Ю.М., Соколов В.В., Невдяев Л.М. Перспективные спутниковые системы связи- М.: Горячая линия –Телеком, 2000.- С. 84