5.4 Спутниковая связь для мобильных систем 3-го поколения

Концептуальная программа UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) направлена на создание глобальной по охвату географических регионов системы связи 3-го поколения.

Спутниковый сегмент UMTS (S-UMTS) следует рассматривать как развитие многих глобальных систем спутниковой связи, реализуемых в 1998-2000 годах (Indium, Globalstar и др.) и, предоставляющих узкополосные услуги связи типа голосовой телефонии, факссвязи и низкоскоростной передачи данных (4,8-9,6 Кбит/с). С европейской общеполитической точки

зрения важным фактором, не способствующим принятию какой-либо из этих систем в качестве основы S-UMTS, является и то обстоятельство, что европейские производители не занимают ведущие позиции в этих проектах.

Поэтому европейский подход в области спутниковой связи (в отличие от США и России) не концентрируется на создании еще одной глобальной системы, а ориентирован на многоаспектные исследования вопросов интеграции спутниковых сетей связи с наземными сегментами UMTS.

Европейские проекты в области спутниковой связи - SECOMS, SINUS, INSURED, TOMAS и другие направлены на постепенное развитие межсетевых механизмов и развитие новых технологий спутниковой связи, позволяющих создать спутниковый сегмент UMTS как интегрированную систему из нескольких отдельных спутниковых и наземных сетей связи. Например, проект INSURED исходит из принципа "невмешательства" в отдельные сегменты UMTS (наземные и спутниковые), предлагая общие решения для межсетевых функций - IWF (Inter Working Functions). Необходимо подчеркнуть, что IWF-протокслы разрабатываются не как общие транспортные механизмы связи, а для определенных взаимодействий отдельных сетей связи, например, Indium и GSM. При этом выдвигается принципиальное требование к IWF-протоколам -использовать общие концепции, архитектурные принципы, протокольные объекты и процедуры для любых пар взаимодействующих сетей.

Экспериментальная система INSURED проектируется в соответствии со схемой рисунок 3. Каждая из двух взаимодействующих сетей функционирует независимо от другой сети. Основной блок взаимодействия (Модуль IWF) реализуется в двух видах:

- Адаптер, встраиваемый в двухрежимный терминал DMT (Dual-Mode Terminal), обеспечивает интерфейс между GSM MT (Мобильным терминалом/станцией) и Indium MT;

- Сетевой Стенд (Network Testbed), встраиваемый в сеть GSM, реализует в основном функции сигнализации по ОКС-7.

Рисунок 3

В этой схеме обеспечивается выполнение следующих важных функций S-UMTS:

- межсегментное переключение (handover), когда вызов, приходящий из наземной части (GSM сети), переключается на спутниковый сегмент (Iridium),

- внутрисегментный роуминг, когда вызов автоматически маршрутизируется внутри сегмента (либо в GSM сети, либо в спутниковой сети Iridium); при этом предпочтение отдается выбору наземных каналов с учетом экономических факторов.

Проект SECOMS (Satellite EHF COMmunications for Mobile Multimedia Services - спутниковая связь в диапазоне КВЧ для мобильных мультимедийных услуг) ориентирован на высокоскоростные применения в диапазоне 2-32 Мбит/с и предоставление мультимедийных услуг. Широкополосная спутниковая сеть SECOMS должна поддерживать разнообразные протоколы передачи данных (TCP/IP, ATM, Frame Relay) для взаимодействия с наземными сервис-провайдерами. В общей архитектуре системы (рис. 4) показано, что бортовая спутниковая система выполняет минимальный набор протоколов: физический транспорт данных, управление каналом, сигнализация и т.п.

Рисунок 4

Все протоколы верхних уровней (уровни 3...7) реализуются в наземных терминальных и шлюзовых станциях, оптимизируя спутниковую транспортную сеть по ее нагрузке со стороны пользовательских приложений.

Внедрение и развертывание спутниковых компонент планируется осуществить поэтапно. На первом этапе (2000-2002 гг.) на геостационарную орбиту выводятся GEO спутники, работающие в Ка диапазоне. На втором этапе спутники, работающие в диапазоне EHF (Extreme High Frequency - Крайне Высокие Частоты, 30-300 ГГц), выводятся на орбиты LEO/MEO. В экспериментальных реализациях SECOMS используются спутники ITALSAT (Ка, 20/30 ГГц). Спутники связи ITALSAT работают в двух возможных конфигурациях: мультилучевое покрытие и глобальное (по территории Италии) покрытие. Генераторы радиосигнала обеспечивают 20, 40 и 50 ГГц радио каналы. Первый спутник ITALSAT F1 выведен на геостационарную орбиту 13° в феврале 1998 г.

Одной из тестовых задач проекта SECOMS является предоставление интерактивных мультимедийных услуг связи для авиапассажиров (самолет DG 228) в Ка-диапазоне.