Супутники фіксованих засобів зв'язку - розподільні супутники фсс
Інший тип супутників - ФСС супутники фіксованих засобів зв'язку ФСС, зв'язки з фіксованими крапками, або інакше - розподільні. Відповідно до Планом ВАКР 1988 р. для них виділені смуги частот 10,7... 10,95 і 11,2... 11,45 ГГц (планові), також смуги частот 3400...4200 МГц; 10,95... 11,2 ГГц; 11,45... 11,7 ГГц. Останні три смуги частот відносяться до так званих координованих. Для роботи супутників в цих діапазонах необхідно отримати дозвіл в МСЕ-Р, після чого вони можуть розташовуватися в будь-якій точці стояння на орбіті, для якої отриманий дозвіл в процесі координації (узгодження). Супутники, призначені для роботи в цих смугах частот, можуть вести передачі і на вузьких, регіональних, а також і на глобальні зони покриття. Для супутників ФСС випромінювана потужність транспондера обмежується (допускається не більше 50 Вт), оскільки у виділеній для них смузі частот працюють наземні служби радіозв'язку - радіолокації, радіонавігаційні, радіорелейні та інші, для яких супутникові сигнали при їх достатній потужності створюватимуть неприпустимий рівень перешкод. Для супутників, що працюють як в планованих, так і в координованих ділянках частотного діапазону, щільність потоку потужності у поверхні Землі складає не більш - 113... 116 дБ Вт/м2, тобто приблизно вдесятеро (на 10 дБ) менше, ніж щільність потоку потужності, дозволена для супутників НТВ. Допустимі значення ППМ для них з урахуванням різних умов прийому приведені в табл.2.1. Точність утримання цих супутників в точці стояння на позиції геостаціонарній орбіті невисока, тобто "слід" їх великий. Тому виникає необхідність при прийомі мати автопідстроювання (автофокус) антени.
Проте супутники ФСС мають велику кількість транспондерів (частотних стовбурів) і широко використовуються для ретрансляції телепередач на територію Європи і Північної Америки. Це пояснюється, по-перше, тим, що супутники ФСС дешевше за супутники НТВ із-за меншої потужності випромінювання і меншої потужності енергоспоживання. По-друге, завдяки більшій кількості транспондерів, з одного супутника можна передавати більшу кількість телевізійних каналів на різні країни і на різні території. Крім того, на одну і ту ж територію можна ретранслювати передачі з декількох супутників ФСС, внаслідок чого збільшується кількість телевізійних каналів (50 - 100 ), в яких можуть приймати передачі в країнах Європи і Америки.
Завдяки застосуванню малошумливих підсилювачів-конвертерів з коефіцієнтом шуму не більше 1,0...0,6 дБ, сучасні приймальні пристрої дозволяють приймати сигнали з супутників ФСС на антени діаметром від 1,0 до 2,0 м. Як видно, для прийому з супутників ФСС потрібні антени великого розміру, особливо для прийому за зоною покриття. Тому, наземні приймальні пристрої розподільних систем з такими антенами - це дорогі споруди. Вони приймають сигнали з супутника, а після, перетворивши у відповідний стандарт наземні телевізійні сигнали, розподіляють їх споживачам по кабельних коаксіальних лініях або через радіорелейні наземні ретранслятори.
Передача телевізійній цифровій інформації по супутникових каналах
Передача телевізійній цифровій інформації по супутниковому каналу, як наголошувалося, здійснюється або способом ОКН – кожний телевізійний канал на тій, що своїй несе (Single Channel Per Carrier - SCPC) в частотній смузі супутникового каналу, або способом НКН - декілька телевізійних каналів на тій, що одній (загальною) несе (Multi Channel Per Carrier - МСРС) супутникового каналу.
При передачі способом НКН (МСРС) (мал. 2.13) інформація для ретрансляції збирається в одному місці і з одного передавального центру на Землі в різних телевізійних каналах передається на супутник на тій, що загальній несе. Гідність цього способу - економія енергетичних і частотних ресурсів супутника, оскільки не вимагається в цьому випадку розділових частотних смуг між телевізійними каналами і потужність передавача супутника можна підвищити за рахунок перекладу роботи його крайових каскадів в режим обмеження.
На супутнику-ретрансляторі після відповідних перетворень і посилення цифрові дані кожного телевізійного каналу подаються на модулятор крайового каскаду передавача, який випромінює їх на тій, що загальній несе супутникового каналу.
19,18 МГц
Мал. 2.13. Структура побудови цифрових
частотних каналів при ретрансляції з
супутника способом НКН (МСРС)
Як недолік способу НКН слід зазначити необхідність доставки в одне місце інформації, підготовленої в різних місцях, для передачі в напрямі Земля - супутник (як на мал. 2.1).
При передачі способом ОКН ( SCPC ) (мал. 2.14) інформація для кожного каналу доставляється на супутник на тій, що своїй несе. Це дає можливість передавати інформацію на супутник з різних місць, навіть з різних континентів.
Супутник в цьому випадку має одну приймальну антену з глобальним покриттям земної поверхні (див. мал. 1.10), а прийнята інформація ретранслюється в різних телевізійних каналах одним транспондером в смузі частот супутникового каналу (переважно в смузі частот 36 МГц) на відведену територію або на континент. Недоліком способу ОКН є наступне: необхідність одночасного випромінювання в широкій смузі частот приводить до того, що крайові каскади супутникового передавача щоб уникнути взаємних інтермодуляційних спотворень повинні працювати в лінійному режимів .В цьому випадку складно отримати достатньо велику потужність передавача, щоб забезпечити необхідний рівень ППМ на відведеній території Землі. Окрім цього, необхідно передбачити захисні розділові смуги частот (розділення) між кожним телевізійним частотним каналом. Все відмічене приводить до менш ефективного використання енергетичного і частотного ресурсів супутника в порівнянні з роботою за способом НКН. Проте слід сказати, що і способом ОКН можуть передаватися на кожній що "одиночною" несе два або три телевізійні канали.
Використання способів НКН і ОКН дозволяє розмістити в одному супутниковому каналі декілька телевізійних каналів, що робить його експлуатацію економічно вигідним. У цьому і в хорошій якості зображення, що приймається, і звуку - головна перевага цифрового способу прийому/передачі телевізійної інформації перед аналоговою.
Мал. 2.14. Структура побудови цифрових
каналів при ретрансляції з супутника
способом ОКН (SCPC)
Виводи
Супутники на геостаціонарній орбіті виконують роль ретрансляторів. Вони приймають телевізійні СВЧ - сигнали, направлені із Землі, підсилюють, перетворюють їх - змінюють частоту такою, що несе і передають в напрямі Космос-Земля на відведену територію. Сигнали, долаючи величезну відстань, розсіваючись, досягають земної поверхні вельми слабкими. Їх рівень по відношенню до первинного зменшується приблизно в 1020 разів (мінус 200 дБ).
Індивідуальні
пристрої можуть приймати телепередачі
з супутників, знаходячись усередині
зони покриття, на межі якої щільність
потоку потужності складає (мінус) -103 дБ
Вт/м2, а
для колективних (мінус) -111 дБ Вт/м2.
Для зниження вірогідних перешкод іншим
системам зв'язку, зокрема супутниковим
телефонним системам або наземним
радіорелейним телефонним і так далі,
ППМ обмежують. Вона не повинна для них
перевищувати (мінус) -152 дБ Вт/м2 в
контрольній смузі частот 0...4.0 кГц (що
записується - 152 дБ
)
при всіх видах модуляції, при цьому
враховується кут приходу електромагнітної
хвилі, що заважає (див. табл.2.1).
З метою отримання достатнього рівня щільності потоку потужності, необхідного для якісного прийому і при цьому малого рівня перешкод, при передачі удаються до згладжування енергетичних викидів в спектрі передаваємого відеосигналу, - дисперсії, що робить його спектр рівномірним або наближає до рівномірного. Для зменшення помітності сигналу дисперсії на зображенні при прийомі застосовують відомі схеми фіксації (схеми прив'язки) рівня.
Ширина частотної смуги супутникового телевізійного каналу вибрана для супутників НТВ в 27 Мгц при девіації ±6 Мгц і 36 Мгц для супутників ФСС при девіації ±15 Мгц. Передачі з супутників ведуться в СВЧ діапазоні, який забезпечує велику пропускну спроможність. Це дозволяє приймати велику кількість телевізійних частотних каналів при достатньо широкій частотній смузі кожного. Робота в СВЧ діапазоні дозволяє також сформувати гостру діаграму спрямованості передавальних антен і створити тим самим необхідну щільність потоку потужності тільки на відведеній території при відносно невеликій випромінюваній потужності передавача супутника і невеликих розмірах його антен. Прийом в цьому діапазоні ведеться також на невеликі антени, особливо з супутників НТВ. Це дає можливість вести прийом з супутників-ретрансляторів як колективними, так і індивідуальними пристроями. Особливо великі можливості відкриває приємопередача телевізійної інформації цифровим способом, у якого цілий ряд переваг по відношенню до аналогового, а найголовніше, він дозволяє реалізувати велику пропускну спроможність частотної смуги супутникового каналу, забезпечуючи високу якість зображення, що приймається, і звуку.
Супутники, що функціонують на геостаціонарній орбіті, в більшості своїй є інтернаціональними і належать або європейському, або світовому співтовариствам. Вони діляться умовно на супутники безпосереднього телевізійного віщання - НТВ і розподільні, супутники фіксованих засобів зв'язку - ФСС.
У супутників НТВ потужність випромінювання передавачів близько 250...350 Вт на канал, маленький "слід", тобто висока точність утримання на позиції в точці стояння. Кожен супутник може ретранслювати аналоговим способом не більше ніж в п'яти телевізійних каналах. При цифровому способі кількість телевізійних каналів збільшується в 3 - 4 рази в тій же частотній смузі супутникового каналу.
У супутників ФСС потужність випромінювання передавачів невелика (10...50 Вт на канал), "слід" супутника великий, кількість телевізійних каналів для ретрансляції до 16.
Проте з розвитком засобів зв'язку - введенням цифрових способів - відмінність між супутниками НТВ і ФСС поступово стирається. Широке застосування знаходять супутники, що мають на борту передавачі середньої потужності, маленький "слід" і ретранслюючі телепередачі цифровим способом.
На закінчення слід зазначити, що міжнародний перерозподіл частот в трьох Районах, перереєстрація супутникових позицій для кожної країни, а також внесення змін і доповнень до Регламенту радіозв'язку проводяться тільки на Усесвітніх Конференціях з Радіозв'язку.