Системные аспекты проектирования. Некоторые тенденции развития ССС. Перспективные направления исследований и системы

Системные аспекты проектирования

Рабочая частота - кроме влияния на характеристики и эффекты распространения колебаний, оказывает влияние на ряд других моментов, в том числе на:

- размеры антенн (как мобильных приемников, так и спутникового сегмента);

- взаимовлияния блоков и взаимодействие ССС разных видов;

- суть и стоимостные характеристики доступных технологий для реализации соответствующих блоков.

         Мобильный терминал - всовременных устройствах мобильной связи могут использоваться высокоскоростные и эффективные средства (цифровой) обработки сигналов, входящие в состав блоков наземного и/или космического сегментов. Это позволяет использовать сложные методы кодирования и модуляции, что улучшает многие характеристики системы связи в целом (надежность, устойчивость к эффектам блокирования и замираниям и т.д.)

         В большинстве современных ССС с не-геостационарными спутниками используются ненаправленные антенны. Применение направленных антенных систем мобильных приемников может существенно улучшить потенциал систем, расширить их функциональные возможности и спектр предоставляемых услуг связи.

         Спутниковый (космический) сегмент - ряд ССС, например, Иридиум и Теледиск, предусматривают использование обработки сигналов на борту спутника. Большинство остальных спутников служат лишь как ретранслятор (усиление +сдвиг частоты). Обработка сигналов на борту и пересылка (маршрутизация) сигналов с одного спутника на другой могут существенно уменьшить количество требуемых наземных станций (что снизит затраты).

         Использование направленных антенн на спутниках может существенно сократить потребление мощности, повысить соотношение сигнал-помеха на приемной стороне, и улучшить качество связи. При передаче данных с использованием направленного луча упрощается компенсация доплеровских сдвигов частоты, поскольку известен вектор скорости относительно центра луча.

         Несмотря на описанные выше меры и возможности, обеспечение надежной связи при малых углах визирования продолжает оставаться проблематичным и для ССС с низкоорбитальными спутниками единственным выходом является увеличение их числа (Теледиск - до 840 спутников).

         Большинство современных ССС (с не-геостационарными спутниками) в настоящее время обеспечивают качество связи и спектр услуг, которые сравнимы с соответствующими возможностями и характеристиками наземных систем связи.

Некоторые тенденции развития ССС 

         Спутники связи - 70% от общего числа спутников, выпускаемых Европейской спутниковой промышленностью. Бюджет НИР и НИОКР - около 400 млн долларов в год. 

         Производство спутников - мировой годовой оборот около 10 миллиардов долларов США.

         Рынок услуг спутниковой связи - от 18 млрд долларов в 1997 году до 150 млрд долларов в 2007 г. (прогноз).

         Услуги спутниковой связи: 2,7% от общего глобального телекоммуникационного рынка услуг в 1997 году до 5,5% в 2005 году.

         Количество абонентов - до 30 млн. пользователей в 2005 году и до 50 млн. в 2010 году.

         Количество коммерческих спутников связи на орбите: 1998 год - 215, 2006 - до 2700, 2015 - до 10 тысяч.

Перспективные направления исследований и системы    

- освоение новых диапазонов рабочих частот (короткие сантиметровые и длинные миллиметровые волны);

- использование платформ HAPS (High Altitude Platforms), располагаемых на высотах порядка 20-50 км в определенных фиксированных положениях относительно Земли), позволяющих организовать предоставление услуг с достаточно большой зоной покрытия и высокой плотностью расположения абонентов (Alenia Spazio - Thomson CSF).

Использование в ССС радиочастотных диапазонов