Глава2. Вид и Структура Система спутниковой связи

                              2.1 Система ODYSSEY

Система Odyssey предназначена для обеспечения глобальной радиотелефонной связи и предоставления других видов услуг персональной связи. Стоимость проекта Odyssey составляет примерно 2,5 млрд. долларов.

Главный подрядчик - международная компания Odyssey Telecommunication International (OTI). Проект финансируется группой компаний, в которую входят учредители (OTI), основные инвесторы (TRW Space & Technology Group, США и Teleglobe, Канада), а также ряд других компаний, таких как Spar Aerospace (Канада), Thomson CSF. (Франция) и др. Эти компании имеют большой опыт разработки и эксплуатации систем связи с геостационарными космическими аппаратами. TRW является разработчиком более 185 спутниковых, военных и научных космических комплексов (Milstar, TDRS и др.), Teleglobe — является крупнейшим телекоммуникационным оператором в мире.

TRW разработает космические и наземные системы, а также системы Odyssey под ключ для OTI. Для оказания услуг планируется реализовать широкую сеть национальных операторов. Имея лицензии на операторскую деятельность, эти провайдеры будут эксплуатировать систему в различных регионах мира.

Работа системы Odyssey регулируется следующими документами:

• лицензия на создание системы - выдана FCC США в январе 1995 г.;

• Разрешение на работу в диапазонах L и S. Частоты для абонентских линий были предоставлены в 1992 году Всемирной административной радиоконференцией WARC-92;

• разрешение на работу в Ka диапазоне. Частоты для линий электропередач были присуждены в 1995 году на Всемирной конференции радиосвязи WRC-95.

             2.1 Космический сегмент и зоны обслуживания

Космический сегмент Odyssey использует средневысотные круговые орбиты для глобального покрытия Земли и состоит из 12 космических аппаратов. Спутники были запущены на высоту 10 354 км в трех орбитальных плоскостях с наклоном 50 ° (по 4 КА в каждой плоскости). Масса корабля 2500 кг, срок службы 15 лет. Мощность солнечных панелей спутника по окончании расчетного срока службы составит 4,6 кВт.

Спутники (попарно) были выведены на орбиту ракетой-носителем Atlas IIA. Период обращения спутника по орбите около 6 часов, угловая скорость около 1 градуса / мин. На большинстве участков суши в зоне обслуживания одновременно находятся 2 космических аппарата, и хотя бы один из них находится не менее чем на 30 ° над горизонтом. Система в целом обслуживает абонентов на территории от 70 ° до 70 ° южной широты и покрывает территорию протяженностью более 7 тыс. Км (с общей шириной луча спутников 40 °).

Отличительной особенностью системы Odyssey является практически статичное покрытие поверхности Земли. Все спутники оснащены многолучевыми антеннами, которые создают непрерывное покрытие сотовой связи на поверхности Земли, покрывая (выборочно) только самые судоходные суши и воды в мире. Когда корабль движется по орбите, система позиционирования луча будет отслеживать формирование географически фиксированной ячеистой структуры в обслуживаемой зоне.

Переключение между зонами обслуживания происходит только тогда, когда углы обзора для связи с наземными станциями становятся небольшими. Радиовидимость двух спутников гарантируется при относительно больших углах обзора практически с любой широты. Даже если для связи доступен только один спутник (а второй не используется), угол обзора космического корабля составляет не менее 30 ° и гарантируется в течение 95% суточного времени. Это снижает запас энергии радиолинии, который необходим для компенсации потерь при распространении через деревья, здания и другие препятствия.

Для организации связи в системе Odyssey (рис. 2.1) используется простой «прозрачный» ретранслятор с преобразованием частоты; обработка информации на борту спутника не предусмотрена. Задержка сигнала в репитере не превышает 5 мс. Маршрутизация и обработка сообщений осуществляется на наземных станциях.

Для передачи информации используются широкополосные сигналы и множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA). Прием информации с абонентских терминалов осуществляется в L-диапазоне (1610,0-1626,5 МГц), передача на абонентский терминал - в S-диапазоне частот (2483,5-2500 МГц). Эквивалентная изотропная излучаемая мощность для канала спутник-Земля составляет 24,2 дБ / Вт. На радиолиниях L- и S-диапазонов используется круговая поляризация.

Антенная система каждого космического корабля создает зону из 61 узкого луча на поверхности земли, и эти зоны могут использоваться для приема и передачи.

Рис. 2.1 Схема организации связи в системе Odyssey.

  

Для каждого луча выбирается пара несущих частот; коэффициент повторного использования частоты не менее 6. Планом работы на частотах абонентской линии (рис. 2.2) предусмотрено, что полоса пропускания в приемном луче будет 11,35 МГц, а в приемном луче - передача 16,5 МГц.

Рис. 2.2 Распределение частот в системе Odyssey: а - линия "абонент - спутник", б - линия "спутник - абонент".

       Два спутника, одновременно обслуживающие любой из регионов, обеспечат цифровую радиотелефонную связь по 6000 радиотелефонным каналам. Для стационарных пользователей емкость космического корабля составляет более 10 000 каналов, эквивалентных 4,8 кбит / с (режим передачи данных 64 кбит / с). Линии электропередач, обеспечивающие связь между космическим кораблем и узловыми станциями, работают в Ka-диапазоне, как показано в таблице 3.

    Табл.3 Основные характеристики бортовой аппаратуры Ка- диапазона.

Показатель

Направление связи