Для передачи данных на большие рас- стояния используются медные и волоконнооптические кабельные линии, радиорелейные линии и спутниковые системы связи. Спутниковые систе- мы связи в силу своих преимуществ занимают все большее место в систе- ме передачи данных. Так, если в 1997 г. 30% международного трафика проходило по спутниковым каналам, а 70% — по наземным линиям, то в 2001 г. доля спутниковых каналов увеличилась до 42%. Кроме того, спут- никовые системы позволяют реализовать такие применения информацион- ных технологий, которые недоступны при других способах телекоммуни- каций.
Рис.6. Спутниковая связь
Структура спутниковых каналов передачи данных проиллюстрирована на примере широкоизвестной системы VSAT (Very Small Aperture Terminal) (Рис.6). Наземная часть системы представлена совокупностью комплексов, в состав каждого из них входят центральная станция ЦС (В) и абонентские пункты АП (А,Б). Связь ЦС со спутником происходит по ра- диоканалу (пропускная способность 2 Мбит/с) через направленную антен- ну диаметром 1...3 м и приемопередающую аппаратуру. АП подключаются к ЦС с помощью многоканальной аппаратуры через телефонные линии или по радиоканалу через спутник. Те АП, которые соединяются по радиока- налу (это подвижные или труднодоступные объекты), имеют свои антен- ны, и для каждого АП выделяется своя частота. ЦС передает свои сообще-
ния широковещательно на одной фиксированной частоте, а принимает на частотах АП.
Спутниковые системы, ориентированные на предоставление услуг ра- диотелефонной связи и передачи данных, разделяют на несколько типов. В основу их классификации положены следующие признаки: тип используе- мых орбит, вид предоставляемых услуг и принадлежность системы к службе.
Спутники могут находиться на геостационарных (высота 36 тысяч км) или низких орбитах (от 200 до 12000 км). При геостационарных орбитах заметны задержки на прохождение сигналов (туда и обратно около 520 мс). Возможно покрытие поверхности всего земного шара с помощью че- тырех спутников. В низкоорбитальных системах обслуживание конкретно- го пользователя происходит попеременно разными спутниками. Чем ниже орбита, тем меньше площадь покрытия и, следовательно, нужно или боль- ше наземных станций, или требуется межспутниковая связь, что естест- венно утяжеляет спутник. Число спутников также значительно больше (обычно несколько десятков}^
Спутники на геостационарных орбитах оптимальны для систем ра- дио— и телевизионного вещания, где задержки не сказываются на качест- венных характеристиках сигналов. Однако они не могут вследствие за- держки сигнала обеспечить высокое качество телефонной связи. Зона ох- вата геостационарных КА не включает в себя высокоширотные районы (выше 76,50 с.ш. и ю.ш.), т. е. действительно глобальное обслуживание не гарантируется. Поэтому для обеспечения телефонной связи используются средневысотные и низковысотные спутники.
Низкоорбитальные системы связи подразделяются по виду предостав- ляемых услуг на системы передачи данных , радиотелефонные системы и системы широкополосной связи.
В соответствии с Регламентом радиосвязи различаются три основные службы — фиксированная спутниковая служба (ФСС), подвижная спутни- ковая служба (ПСС) и радиовещательная спутниковая служба (РСС).
Сегодня наиболее интенсивно осваиваются низкие наклонные и поляр- ные орбиты высотой 700—1500 км, а также экваториальные высотой 2 тыс. км. Системы с низкими наклонными и полярными орбитами сущест- вуют уже около 30 лет и применяются для организации мобильной и пер- сональной связи, для научно-исследовательских целей, дистанционного зондирования, навигации, метеорологических наблюдений, фотографиро- вания поверхности Земли. На их основе также созданы системы слежения за перемещением особо важных грузов, предметов и людей, системы дис- петчеризации общественного и специального транспорта, системы обеспе-
чения безопасности стационарных объектов (коттеджей, офисов) и авто- мобильные охранные системы.
Спутники на низких орбитах обладают значительными преимущества- ми перед другими КА по энергетическим характеристикам, но проигрыва- ют им в продолжительности сеансов связи и времени активного существо- вания КА. Если период обращения спутника составляет 100 мин, то в среднем 30% времени он находится на теневой стороне Земли. Аккумуля- торные бортовые батареи испытывают приблизительно 5 тыс. циклов за- рядки/разрядки в год, вследствие чего срок их службы, как правило, не превышает 5—8 лет.
Примерами российских систем спутниковой связи с геостационарными орбитами могут служить системы Инмарсат и Runnet. Так, в Runnet при- меняются геостационарные спутники "Радуга". Один из них, с точкой стояния 85 градусов в.д., охватывает почти всю территорию России. В ка- честве приемопередающей аппаратуры (ППА) используются станции, ра- ботающие в сантиметровом диапазоне волн (6,18...6,22 ГГц и 3,855...3,895 ГГц соответственно). Диаметр антенн 4,8 м.
Примеры сетей с низкоорбитальными спутниками — система глобаль- ной спутниковой телефонной связи "Глобалстар". В систему входит 48 низкоорбитальных (высота 1400 км) спутников. Каждая наземная станция имеет одновременно связь с тремя спутниками. У спутника шесть сфоку- сированных лучей по 2800 дуплексных каналов каждый. Обеспечиваются телефонная связь для труднодоступных районов, навигационные услуги, определение местонахождения подвижных объектов. Другая глобальная спутниковая сеть Indium, имеющая и российский сегмент, включает 66 низкоорбитальных спутников, диапазон частот 1610-1626,5 МГц. В рос- сийской системе Глоснасс — 24 спутника.
