средства связи и телерадиовещания

Аннотация: Современный мир характеризуется большим объемом различной
информации, в основном электронной и телекоммуникационной, которая обрабатывается
каждый день. Поэтому важно иметь спутниковую связь высокого качества, для
обеспечения выхода на все важные коммуникационные линии. На сегодняшний день
существует большое количество ССС, основанных на различных спутниковых системах,
различных принципах и предназначенных для различных применений. Спутниковые
системы связи известны давно и используются для передачи различных сигналов на
протяженные расстояния. С момента своего появления спутниковая связь стремительно
развивалась, и по мере накопления опыта, совершенствования аппаратуры, развития
методов передачи сигналов произошел переход от отдельных линий спутниковой связи к
локальным и глобальным системам.
Ключевые слова: система спутниковой связи; телекоммуникации; технические
параметры; аппаратное и программное обеспечение.
Введение
Важное место в современном мире занимают средства связи и телерадиовещания.
Бурное развитие телекоммуникационных систем практически изменило культуру
взаимоотношений людей. Средства мобильной связи стали необходимостью для каждого
человека, а сети телерадиовещания стали своего рода незаменимым атрибутом общения с
миром для каждого человека. Эти же средства активно используются в политике
государств, а также в коммерческих интересах, что в целом способствует дальнейшему
развитию общества.
Системы спутниковой связи
Топологическая структура сети спутниковой связи – радиальная (звезда). Это
означает, что все соединения внутри сети (АТ-АТ, АТ-пользователь, пользователь-АТ)
должны проходить через шлюзы. Каждая земная станция GES в составе шлюза
обеспечивает линии передачи между спутниковым созвездием (фидерные линии) и
центром управления шлюзом (GCC).
Используемый диапазон частот: 137 – 138, 148 – 150 МГц.
Данные передаются в виде коротких пакетов. Скорость передачи абонентского
трафика в нисходящей линии со спутника-ретранслятора к АТ (СР → АТ) составляет
4800 бит/с в непрерывном потоке (с возможностью увеличения скорости до 9600 бит/с).
Скорость передачи в восходящей линии от АТ к СР равна 2400 бит/с.

Скорость передачи в дуплексной фидерной линии между СР и земной станцией
составляет 57,6 кБит/с.

Рисунок 1 - Общая структура системы спутниковой связи

Системы спутниковой связи нашли широкое применение во всем мире. Они
состоят из двух основных сегментов:
 Космический сегмент. Орбитальная группировка в соответствии с
лицензией полном составе включает до 47 спутников, расположенных в шести
орбитальных плоскостях.
 Наземный сегмент. Наземный сегмент системы состоит из шлюзов, центра
управления сетью и абонентских терминалов. Шлюз включает центр управления шлюзом
(GCC) и, по крайней мере, одну шлюзовую земную станцию (GES).
Что же такое шлюз и для чего его используют, рассмотрим подробнее. Шлюзы в
свою очередь обеспечивают обработку сообщений и управление абонентскими
терминалами в определенной зоне обслуживания. Эти функции включают как
обслуживание домашних для системы абонентов (АТ), так и обеспечение интерфейса
между абонентом и внешними подключенными корпоративными сетями и сетями общего
пользования.

Рисунок 2 - Шлюз

GSS включает аппаратное и программное обеспечение, которые выполняют
фактическую обработку сообщений, маршрутизацию и преобразование форматов
протоколов X.400 ↔ SMTP (простой протокол передачи почты). Шлюзовая станция
системы может взаимодействовать с различными наземными сетями, такими как:
интернет, телефонная сеть общего пользования (ТфОП), сети операторов связи IP/MPLS,
Frame Relay, X.25 и др.
GES обеспечивает радиоинтерфейс (радиолинию) между коммутатором сообщений
(OMS) и спутниковым созвездием. Она состоит из следящих антенн со средним
коэффициентом усиления (14 – 17 дБ), радиочастотного и модемного оборудования, а
также аппаратного и программного обеспечения для передачи и приема пакетов данных.

Рисунок 3 - Функциональная схема шлюзовой станции

Линии спутниковой связи
Через линию связи сигналы посылаются вверх, по направлению к спутнику,
обрабатываются электронным способом и затем ретранслируются через линию связи вниз,
по направлению к наземным приемным станциям.
На каждом спутнике находится некоторое число транспондеров, имеющих выходы
на пары приемно-передающих антенн и соответствующие электронные устройства для
каждого канала. Для каждого канала используются отдельные транспондеры, которые
обеспечиваются питанием от солнечных панелей. Кроме того, спутники оборудуются
батареями системы резервного питания, которое подключается на время солнечного
затмения. Чем выше мощность каждого транспондера, тем меньше каналов можно
передавать при заданном числе солнечных панелей, которое ограничено стоимостью и
максимальной величиной полезной нагрузки запускаемых летательных аппаратов.
Спутники различают по категориям мощностей:
 Спутники низкой мощности(мощность в пределах 20 Вт).

 Спутники средней мощности (мощность в пределах 45 Вт).
 Спутники высокой мощности (мощность более 100 Вт).
Технические параметры системы спутниковой связи
Техническими параметрами системы спутниковой связи являются: географическое
положение земных приемно-передающих станций и космического спутника; основные
параметры среды: атмосферы и космоса; технические характеристики земных и бортовых
станций, определяющие организационное закрепление рабочих частот вещания и
ретрансляции в соответствии с электромагнитной совместимостью указанного района, а
также емкость группового сигнала и некоторые специальные параметры оборудования.
При проектировании линии связи выполняется:
1) расчет угловых координат и дальности ИСЗ относительно ЗС;
2) определение минимального значения потерь электромагнитной энергии в
свободном пространстве для каждого участка и соответствующий выбор оборудования;
3) расчет мощности передатчиков земной и спутниковой станции;
4) проверка устойчивости работы линии связи;
5) расчет энергетических характеристик станций;
6) построение диаграммы уровней и частотного плана ЦССС в арендуемой полосе
частот;
7) построение структурной схемы связи.
Расчет угловых координат и дальности ИСЗ относительно ЗС необходим для
расчета влияния гидрометеорологических факторов на распространение
электромагнитных волн при прохождении сигнала по линии связи определенной
протяженности. Влияние гидрометеоров выражается расчетом полной величины потерь
энергии сигнала на линии связи и зависит от величины угла места (возвышения) и частоты
электромагнитных колебаний распространяемого сигнала.
В заключение хотелось бы отметить, что средства связи и телерадиовещания
занимают важное место в современном мире. Бурное развитие телекоммуникационных
систем практически изменило культуру взаимоотношений людей. Средства мобильной
связи стали необходимостью для каждого человека, а сети телерадиовещания стали своего
рода незаменимым атрибутом общения с миром для каждого человека. Эти же средства
активно используются в политике государств, а также в коммерческих интересах, что в
целом способствует дальнейшему развитию общества.