Материал: 6282

Есть онлайновая биллинговая система, позволяющая из любой точки планеты

+посмотреть через Интернет состояние своего счета, подробную статистику телефонных звонков, распечатать ее

+Большое количество дополнительных аксессуаров, включая автомобильные комплекты, факсы и другое

-Относительно высокая стоимость телефонов (от $3000)

-Относительно высокая стоимость исходящих звонков ($2.80)

Относительно большие размеры и вес терминалов (52 x 270 X 200 мм, 2.2 кг и 57 x 260 X

-260 мм, 1.4 кг)

Необходимость получения разрешения на использование телефона на территории каждой конкретной страны (компания ТЕССКОМ продает телефоны с разрешением на

-использование на территории России, получение же разрешения на использование телефона на территории других стран может занять некоторое время из-за необходимости оформления большого количества документов, уплаты пошлин и т.д.)

Система персональной спутниковой радиосвязи GLOBALSTAR

Целевая задача разработки проекта Globalstar была определена в начале 90-х годов компаниями Loral Space & Communications (Нью-Йорк) и Qualcomm Inc. (Сан-Диего, шт.

Калифорния). Разработку проекта осуществляет компания Globalstar, Сан-Хосе, шт. Калифорния. Для работ по проекту Globalstar действует международный консорциум, взаимодействующий с операторами более чем в 100 странах.

Стратегическими инвесторами и партнерами Globalstar являются более 12

компаний, в том числе Alcatel Espace (Франция), Finmecanica (Италия), DASA (Deutsche Aerospace AG/Daimler-Benz AG, Германия).

Идеология построения системы Globalstar состоит в использовании методов сотовой связи при выносе в космическое пространство ретрансляторов базовых станций. При разработке этой системы в основном использовался опыт создания сотовых систем связи с кодовым разделением каналов (CDMA) фирмы Qualcomm.

Принцип организации связи в системе “Глобалстар” заключается в работе абонентов системы через ИСЗ, которые посредством фидерных радиолиний соединены с наземными станциями сопряжения осуществляющими все соединения абонентов. Организация магистральных каналов связи между станциями сопряжения осуществляется наземными каналами связи. В состав системы также входят центр управления наземной сетью и центр управления и контроля орбитальной группировки. Предполагаемое распределение наземных станций сопряжения показано на рис.6.14.

Определение координат абонентов производится на базовой станции. В том случае, кода 2 ИСЗ пространственно доступны для абонента и станции сопряжения может использоваться метод определения основанный на измерении разности времен прихода сигналов абонента на станцию сопряжения. Если абоненту виден только один ИСЗ то станция сопряжения может определять его координаты запросным методом, при котором измеряется и накапливается информация о дальности от абонента до КА.

В дополнение к перечисленным методам определения координат отрабатывается и готовится к внедрению методика точного измерения с использованием станций дифференциальных поправок

покрытие возможно определение координат наземных подвижных абонентов в режиме реального времени по двум ИСЗ.

Максимум наблюдаемости созвездий ИСЗ высокой кратности достигается на широте 35°. Таким образом, потенциально наиболее благоприятные места для функционирования системы находятся в широтном поясе, находящемся на территории США, Китая, стран Азии и Африки. Именно в этих областях наиболее благоприятные

условия для формирования динамических планов управления связью для БС. Для России можно оптимальными для работы системы будут области южнее 51°.

Учитывая особенности организации связи в системе “Глобалстар” можно говорить о том, что каждая станция сопряжения будет контролировать абонентов вокруг нее находящихся хотя и на значительной, но вполне определенной територии. Так на Риспоказаны зоны, контролируемые станциями в г. Павлово-Посаде, г. Новосибирске, г. Хабаровске. Черным цветом выделена область, в которой с вероятностью 100% гарантируется одновременная радиовидимость ИСЗ “Глобалстар” под углом места не менее 10° абонентами и станцией сопряжения. Зеленым цветом показаны области пересечения зон контролируемых этими СС. Для станции сопряжения расположенной в г. Павлово-Посаде показаны зоны по нескольким уровням вероятности реализации 90%, 50%, 0.5%. Зоны на Рис вычислены без учета действующих на СС алгоритмов отбора рабочих ИСЗ, которые сопровождаются этими СС и которые участвуют в организации связи. Реальные зоны будут иметь несколько меньший размер. Так как зоны обслуживания простираются далеко за пределы России, возникающие коллизии с абонентами СС других стран решаются алгоритмом организации связи и управления, действующим с использованием измеряемых СС координат абонентов.

Рис. 6.13. Зоны, контролируемые станциями в г. Павлово-Посаде, г. Новосибирске, г. Хабаровске.

Рис. 6.14. Размещение базовых станций “Глобалстар” по поверхности Земли

ИСЗ “Глобалстар” не осуществляют обработку сигналов на борту. Они функционируют в диапазоне абонентских радиолиний 1610-1626,5 Мгц на линии Земля - ИСЗ и 2483,5-2500 Мгц на линии ИСЗ-Земля. В диапазоне фидерных радиолиний используются частоты 5091-5250 Мгц на линии Земля – ИСЗ и 6875-7055 Мгц на линии ИСЗ-Земля. Общий вид ИСЗ “Глобалстар” показан на Рис. Масса космического аппарата 450 КГ. Спутники выполнены, как гравитационно нейтральные объекты, стабилизация которых осуществляется исполнительными органами использующими данные о геомагнитном поле.

Рис. 6.15. Спутник Глобалстар.

Система Globalstar предназначена для передачи речи и данных, организации пейджинговой связи, определения местонахождения подвижных объектов, передачи коротких сообщений и экстренных вызовов.

Система Globalstar предоставляет абонентам следующие виды услуг:

•речевая связь. Продолжительность переговоров - 3 минуты (без прерывания связи) - будет обеспечиваться с вероятностью 99%. Время установления связи равно времени установления связи между абонентами наземной сотовой связи и не превышает 2 секунд;

•передача данных.Скорость передачи - от 2,4 до 9,6 кбит/с с возможностью агрегирования каналов. Вероятность ошибки в канале передачи данных - не более 10-6. Предусматривается предоставление пользователям дополнительных услуг, таких как телефакс, передача факсимильных сообщений;

•определение местоположения. Производится с точностью, которая зависит от нескольких факторов: количества одновременно "видимых" КА, точности определения координат КА, взаимного расположения пользователя, КА и станции сопряжения (СС), стабильности абонентского эталона частоты.

Система спутниковой связи Globalstar структурно разделена на три основных

Космический сегмент

Орбитальная группировка системы Globalstar состоит из 48 основных и 8 резервных КА. Спутники расположены в 8 орбитальных плоскостях по 6 КА в каждой. КА выводятся на круговые орбиты высотой 1414 км с наклонением к экватору 52°. Период обращения на этих орбитах равен 114 минутам. Фазовый сдвиг между КА в соседних орбитальных плоскостях составляет 7,5°. Такая структура космического сегмента обеспечивает одновременное наблюдение на средних широтах – основном регионе обслуживания – не менее 2 КА. По этому показателю система Globalstar существенно отличается от конкурирующей системы Iridium, где структура космического сегмента основана на односпутниковом покрытии территории.

Наземный сегмент управления

В состав наземной сети управления Globalstar входят две основные подсистемы – центр управления наземной сетью GOCC (Ground Operations Control Center) и центр управления контроля орбитальной группировкой SOCC (Satellite Operations Control Center). Обе подсистемы связаны между собой с помощью сети Globalstar Data Network, к которой подключены наземные станции сопряжения. Центр управления и контроля орбитальной группировки SOCC совместно с команднотелеметрическими станциями (ТТ&С station) производит контроль орбит, обработку телеметрической информации и формирование команд. Кроме того, SOCC отслеживает текущее состояние КА и информирует центр управления сетью о доступных КА, их ресурсах и эфемеридах.

В задачи центра управления сетью GOCC входит планирование трафика, выделение и закрепление сетевых ресурсов, слежение за функционированием системы. Центр SOCC не имеет собственного радиотехнического оборудования. По наземной линии связи он постоянно подключен к одной из СС. Эта станция сопряжения, в отличие от остальных, должна быть доукомплектована аппаратурой для приема телеметрии с борта КА и передачи команд управления. Центр управления SOCC размещен в Сан-Хосе, шт. Калифорния, резервный центр управления связью – в Эльдорадо (шт. Калифорния).

Космический аппарат

Спутники в системе Globalstar выполнены без обработки информации (bent-pipe) и межспутниковых линий связи. Бортовой комплекс L/S диапазона содержит приемные и передающие активные фазированные антенные решетки (АФАР). Всего формируется 16

лучей. Усиление и форма лучей подобраны так, чтобы у поверхности Земли формировалась многосотовая зона покрытия. Коэффициент усиления в периферийных лучах выше, чем в первом, что необходимо для создания равномерной плотности потока мощности. Общая пропускная способность ретранслятора на один КА – 2400 эквивалентных телефонных каналов.

Масса каждого КА – 450 кг, максимальная мощность солнечных батарей – 1100 Вт. Планируемый срок активного существования – 7,5 лет. На спутниках устанавливается трехосная система стабилизации. Точность удержания аппарата на орбитальной позиции составляет не хуже ± 1° вдоль орбиты и ± 1° в сторону от орбиты. Основные компании-операторы, обеспечивающие запуск КА Globalstar на этапах формирования орбитальной группировки и последующей замены КА в ходе эксплуатации системы: Boeing (США), НПО «Южное» (Украина), Starsem (Франция).

Станции сопряжения и абонентские терминалы

Станции сопряжения

Станции сопряжения в системе Globalstar играют важную роль. Через них осуществляются все соединения с абонентами. Для глобального покрытия основных регионов земной поверхности с учетом национальных границ и минимизации назечисле три в России. Такая технология позволит обеспечить большую надежность связи, чем при использовании для маршрутизации межспутниковых каналов связи. Региональный принцип построения системы привлекает администрации разных стран, позволяя им сделать Globalstar частью своей национальной сети. Учитывая, что основную часть трафика в каждом регионе обычно составляют местные вызовы (более 80%), это позволит местным телекоммуникационным компаниям получать доход от эксплуатации системы.

Станция сопряжения предназначена для решения следующих задач: организация информационного обмена в обслуживаемом регионе; распределение сетевых ресурсов; подключение абонентов Globalstar к сетям общего пользования. Все вызовы (местные и международные) обрабатываются и коммутируются в СС, причем время установления соединения не будет превышать 5 секунд, а максимальная задержка сигнала – 150 мс. В состав СС входят 4 идентичных приемопередающих комплекта, оснащенных следящими параболическими антеннами, подсистемы формирования и обработки ШПСсигналов, интерфейсного оборудования и автоматизированных рабочих мест операторов, позволяющих производить учет графика и вычисление местоположения абонента по навигационным данным.

Абонентские терминалы

Всистеме Globalstar выпускаются три основных типа терминалов – портативные, мобильные и стационарные.

Стационарные терминалы предназначены для работы только в системе Globalstar. Портативные и мобильные могут функционировать в сотовой сети одного из стандартов GSM, CDMA, AMPS. Мощность мобильного AT не превышает 2 Вт, портативного – 0,6 Вт.

Компании Qualcomm, Telit, Ericsson выпускают портативные и мобильные терминалы трех типов – трехрежимные (Globalstar/AMPS/ CDMA), двухрежимные

(Globalstar/ GSM) и однорежимные (Globalstar).

Всостав терминалов входит устройство автоматической регулировки мощности передатчика, которое позволяет снизить мощность передатчика до 2 мВт. Регулировка уровня мощности осуществляется автономно в каждом CDMA-канале. Команда на