7.3 Особенности систем подвижной спутниковой связи

Возникнув в начале как дорогое, но в тоже время единственное средство связи с подвижными объектами на больших территориях, ССС уже в первых поколениях практической реализацией, такие как Inmarsat показали, что они успешно могут конкурировать по стоимости и качеству предоставляемых услуг с традиционными наземными системами радиосвязи.

Системы ПСС в основном делятся по типу используемых орбит и по различиям в зонах обслуживания и размещения земных станций.

По типу используемых орбит разделяют системы ПСС с КА на геостационарных, на высокоэллиптических наклонных, на промежуточных круговых и на низких наклонных или круговых орбитах.

По различиям в зонах обслуживания и размещения земных станций выделяют:

- международные системы ПСС, в состав которых входят ЗС, принадлежащие различным государствам (такие системы могут быть глобальными или региональными);

- национальные, в том числе зоновые, в которых ЗС находятся в пределах одной страны или зоны;

- ведомственные, в которых ЗС принадлежат одному ведомству.

В таблице приведены основные технические характеристики ПСС таких типов.

Параметр системы псс	Inmarsat	Inmarsat-P	MSАТ	Марафон-8Н	Иридиум
К А	Inmarsat-3	Inmarsat-ICO	MSAT-1	М а я к	Иридиум
Тип орбиты	Геостацио-нарная	Промежуточная	Геостационарная	Высокоэллип-тическая	Полярная круговая
Тип системы	М ежду- народная	М ежду- народная	Национальная	Зоновая, выше 70° с.ш.	М ежду- народная
Высота орбиты, км	35875	10335	35875	40000 (вапогее)	780
Зона обслуживания	Глобальная; «формируемая узкими лучами	Формируемая узкими лучами"	Формируемая узкими лучами	Зональная; формируемая узкими лучами	Форми-руемая узкими лучами
Число спутников	5	10 в 2 плоскостях	1	4 в 4 плоскостях	66 в 6 плоскостях
Число лучей	6	163	6	3	48
Вид передаваемой информации	ТЛФ, Телекс, ПД	Т.ЛФ, ПД	Т.ПФ. ПД	ТЛФ. Телекс, ПД	ТЛФ. ПД
Диапазон рабочих частот. ГГц: ЗС ИСЗ АС ИСЗ i	4/6 1,5/1,6	5/7 2/2..2	11/14 1,5/1.6	4/6 1,5/1,6	20/30 1,5/1,6

Системы ПСС с ИСЗ на низких круговых орбитах создают на поверхности Земли плотность потока мощности, достаточную для работы с легкими абонентскими станциями (типа телефонной трубки), и являются дополнением к наземным сотовым сетям.

в состав любой сети ПСС входят станции трех типов: абонентские станции, стационарные наземные станции сопряжения (ЗС) с наземными сетями и станции управления сетью связи (иногда объединяемые с ЗС). В сетях ПСС используются следующие протоколы многостанционного доступа:

- в канале запроса АС — тактированная ALOHA;

- в общем канале сигнализации СУС — многостанционньгй доступ с временным разделением каналов;

- в информационных каналах — частотное разделение каналов с предоставлением каналов по требованию.

В существующих системах ПСС используются, как правило, узкополосные каналы. При достаточно больших нестабильностях частот преобразователей частот бортового ретранслятора и передающих устройств земных станций, которые для современных систем ПСС составляют около 10^-6 и 10^-8 соответственно, это приводит к необходимости расширения шумовой полосы приемных устройств и следовательно, к неэффективному использованию ограниченного частотного и мощностного ресурсов бортового ретранслятора. Например, минимальная скорость передачи информации, принятая в системе Inmarsat, равна 600 бит/с, а шумовая полоса приемного устройства составляет 750 Гц.

Для оптимального использования ресурсов бортового ретранслятора, и исключения влияния нестабильностей частот преобразователей частот бортового ретранслятора и передающих устройств земных станций в современных системах ПСС применяют системы автоматической коррекции частоты с использованием пилот-сигналов, что позволяет снизить максимальное отклонение частоты на входе приемных устройств абонентских и земных станций от номинального значения до 400–500 Гц.

В системах ПСС используется помехоустойчивое кодирование, которое в системах с ограниченной энергетикой позволяет уменьшить необходимое отношение сигнал-шум, оптимальным образом распределить мощность ретранслятора между каналами и тем самым увеличить число каналов. В современных системам ПСС наиболее распространены сверточные коды со скоростью кодирования R = 1/2; 3/4 и длиной кодового слова k = 7. При этом в качестве алгоритма декодировавши используется алгоритм Витерби (максимального правдоподобия).