Материал: Методические указания к практическим занятиям № 1–3 по дисциплине «Аппаратные средства телекоммуникационных систем» для студентов специальности «Информационная безопасность телекоммуникационных систем». Разинкин К.А

Эффективность использования телекоммуникационных каналов (как бы коэффициент полезного действия – КПД телекоммуникационной системы)

Рис. 3. Эффективность использования телекоммуникационных каналов при Pотк 0,01

24

Задача 28. Определить эффективность (КПД) те-

связи с = 0,1 Эрл.

2. При числе каналов связи базовой станции 16 определить допустимое число мобильных терминалов сотовой сети связи, которое может обслужить базовая станция при Ротк = 0,01 в системе с предоставлением каналов по требованию.

Задача 29. Оператор (владелец) космического сегмента спутниковой системы мобильной связи с предоставлением каналов связи по требованию имеет на геостационарном космическом аппарате ретранслятор емкостью 100 телефонных каналов.

Тариф за предоставление телефонного канала связи составляет 5 долларов за одну минуту. Затраты на запуск одного космического аппарата составляют 200 млн. долларов. Из каждых 5 долларов, получаемых от абонентов спутниковой системы связи, половина отчисляется оператору космического сегмента, половина операторам наземных базовых станций и владельцам наземной сети связи. Определить при Ротк = 0,01, за сколько времени Доход оператора космического сегмента покроет первоначальные его затраты в сумме 200 млн. долларов.

Задача 30. Для телефонизации удаленного поселка и организации междугородной связи оператор приобрел за 50 тыс. долларов станцию фиксированной спутниковой связи VSAT с пропускной способностью 128 кбит/с для организации 12 телефонных каналов. Тариф за предоставление одного исходящего телефонного канала междугородной связи составляет 0,5 долл./мин. В сутки станция спутниковой связи эффективно работает 2,4 часа. Аренда всего ствола спутникового ретранслятора емкостью 200 каналов по 128 кбит/с составляет 2 млн. долл. в год.

Принимая Ротк = 0,01 и режим предоставления каналов по требованию, определить доход за год оператора наземной станции спутниковой связи и оценить сроки окупаемости

25

приобретенной аппаратуры с учетом необходимого сценария эксплуатационных расходов.

суммарную обслуживаемую нагрузку в Эрлангах для:

•десяти 10-канальных коммутаторов;

•одного 100-канального коммутатора. Определить какой вариант выгоднее и во сколько раз по величине обслуживаемой нагрузки.

2.4.Электромагнитная совместимость спутниковых

телекоммуникационных систем

Спутниковые системы фиксированной связи и спутникового вещательного телевидения с использованием КА на геостационарной орбите могут использовать одни и те же полосы рабочих частот независимо от местоположения наземных станций.

Это оказывается возможным, если спутниковые телекоммуникационные системы используют КА в разных точках стояния на геостационарной орбите, с тем, чтобы сигналы от всех КА других спутниковых телекоммуникационных систем воздействовали на наземную станцию спутниковой связи по боковым лепесткам диаграммы направленности ее приемной антенны, а передающая антенна спутниковой наземной станции облучала все другие КА только боковыми лепестками своей диаграммы направленности. Диаметр апертуры антенны наземной станции определяется шириной диаграммы направленности основного лепестка антенны, которая, в свою очередь определяется величиной углового разноса соседних КА на геостационарной орбите.

На сегодня минимальный диаметр антенны наземной станции спутниковой связи ограничивается не энергетическими характеристиками ретранслятора КА, а техническими требованиями по обеспечению электромагнитной совместимости спутниковых телекоммуникационных систем, работающих в одних и тех же полосах рабочих частот.

26

Для спутниковых систем фиксированной связи должны выполняться два критерия:

1. Уровень помех, создаваемой одной системой спутниковой связи, не должен увеличивать спектральную плотность шума N0 на выходе приемной антенны наземной

станции другой системы спутниковой связи более чем на 4%. При этом мешающие сигналы от системы спутниковой связи рассматриваются как шумовые с равномерной спектральной плотностью в полосе излучаемых сигналов.

2. Огибающая боковых лепестков передающей и приемной антенн наземной станции спутниковой связи относительно изотропного излучателя не должна превышать следующих величин в дБ при d/ 100 :

отчитываемый от направления максимума диаграммы

Рассмотрим первый критерий. Обозначим спектральную плотность помехи от другой системы спутниковой связи на выходе приемной антенны как Non и мощность помехи в полосе

Отношение мощности принимаемого полезного сигнала Рс к мощности собственного шума и помехи в полосе принимаемого сигнала на выходе приемной антенны должно удовлетворять соотношению

27

требование для расчета защитного отношения сигнал-помеха

Задача 32. Рассматривается приемник наземной станции приема спутниковых телевизионных сигналов на частоте 12 ГГц. КА систем непосредственного телевизионного вещания располагаются на геостационарной орбите с угловым разносом 6°.

Определить диаметры антенн наземного приемника с круглой апертурой, при которых все КА непосредственного ТВ вещания будут попадать в нули диаграммы направленности антенны приемника.

Задача 33. Для однородных спутниковых систем фиксированной связи с идентичными наземными станциями спутниковой связи вывести выражение для защитного отношения сигнал—помеха в зависимости от коэффициента усиления приемных и передающих антенн наземных станций спутниковой связи при следующих условиях:

•дальности связи от всех наземных станций до КА

28