|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли Система GLOBALSTARЦелевая 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. Принципы построения и структура системы, виды услуг 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 сегмента - космический, наземный и пользовательский. 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. Система Globalstar рассчитана на обсл° с.ш. до 70° ю.ш.). В этой области обеспечивается практически постоянное двукратное покрытие земной поверхности. 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 командно-телеметрическими 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. Связь между абонентами организуется в следующих диапазонах частот (табл. 1). 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 ШПС- сигналов, интерфейсного оборудования и автоматизированных рабочих мест операторов, позволяющих производить учет графика и вычисление местоположения абонента по навигационным данным. Абонентские терминалы В системе 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). В состав 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 изменение значения мощности передается со станции сопряжения. Аппаратура СС измеряет уровень принимаемого сигнала от каждого терминала индивидуально, сравнивает его с пороговым и передает команду абоненту на увеличение или уменьшение мощности. Эта процедура позволяет выровнять сигналы на входе ретранслятора, снизить уровень взаимных помех и максимизировать пропускную способность. Пропускная способность Пропускная способность КА, определяемая как максимальное число эквивалентных каналов по 2,4 кбит/с, в зоне, создаваемой 16-лучевой антенной, по оценке разработчиков cистемы Globalstar составляет 2400 каналов. Реальная пропускная способность будет ниже, вследствие работы на более высокой скорости (4,8 кбит/с), а также возможности задействования одного канала в смежном КА при ведении связи с одним наземным абонентом. Орбитальное построение системы оптимизировано, в частности, для территории США; в РФ в верного морского пути. Стоимость услуг и сроки развертывания На территории России уже построены 3 станции сопряжения (в Москве, Новосибирске Хабаровске), которые обеспечивают охват 98% территории России с гарантированным качеством услуг южнее 70° с.ш. Все станции российского сегмента объединены в единую наземную сеть, связанную с центром управления Globalstar. Национальным оператором в России является ЗАО «ГлобалТел», которое основано ОАО «Ростелеком» и компанией Globalstar. Коммерческая деятельность на территории РФ по предоставлению услуг связи населению началась в конце 2000 г., планируемый рынок Globalstar России – 7,5% мирового. Общая стоимость проекта Globalstar составляет около 2,6 млрд долл., хотя реально эта сумма выше, так как в нее не включены затраты на строительство 150–210 станций сопряжения. Предполагаемые эксплуатационные расходы в год достигнут 227 млн долл. Ориентировочная стоимость основных элементов системы Globalstar: КА – 14 млн долл., станция сопряжения – 6,5 млн долл., радиотелефонный терминал – 700–1000 долл., стационарный терминал – не более 2,5 тыс. долл. В среднем тариф за телефонный разговор составит 1 долл. в минуту. Главная страница / Архитектура отрасли |