Спутниковые системы связи действуют так же, как и мобильная сотовая связь, с той лишь разницей, что на Земле базовые станции неподвижны и находятся намного ближе к потребителю. Каждый раз, когда падает значение сигнал/шум, абонентское устройство ищет более мощный источник сигнала и регистрируется на другой станции, которая обеспечивает необходимую мощность. В спутниковой системе связи роль базовых станций выполняют спутники.

спутник Земли
В спутниковой системе связи роль базовых станций выполняют спутники
Фото: РКС

Низкоорбитальные спутниковые системы связи позволяют обеспечить быстрый отклик и высокую скорость передачи данных, но движущиеся по орбите космические аппараты уходят из зоны радиовидимости абонента каждые 10–15 минут. Это означает, что приблизительно раз в 10 минут устройство должно регистрироваться заново – посылать запрос, получать ответ. При этом, если расстояние до базовых станций сотовых операторов на земле обычно составляет от сотен метров до нескольких километров, то до спутника оно как правило составляет более 1000 км. Поэтому для постоянного поддержания связи требуются батареи большой емкости, что плохо сочетается с наиболее востребованными сценариями использованием спутниковой связи – на мобильных устройствах в труднодоступных районах и для интернета вещей.

 

Разработанная в РКС технология зональной регистрации предполагает разделение всей поверхности Земли на зоны радиосвязи, которые будут коррелировать с зонами радиообзора космических аппаратов. Каждая зона радиообзора будет состоять из нескольких подзон, в которых и будут регистрироваться абонентские терминалы, предварительно определив свое местоположение.

 

Руководитель проектной группы Центра систем спутниковой связи РКС Вячеслав ТРАНЬКОВ:

 

«Обычный пользователь живет и работает в пределах одного города или области и лишь иногда выбирается за их пределы. Датчики большинства систем интернета вещей вообще постоянно находятся в одном и том же месте. Мы учли это при разработке метода регистрации спутниковых модемов. Наша технология предполагает, что модем выходит на связь лишь один раз и получает привязку к определенной зоне. После этого регистрация на всех пролетающих аппаратах не требуется. Маршрутизатор спутника-ретранслятора, получив сигнал вызова абонентского терминала, определяет, в какой зоне радиосвязи находится вызываемый абонент и какие космические аппараты сейчас пролетают в этой зоне. После этого через эти спутники выстраивается канал связи, и они ретранслируют сигнал вызова. Абонентский терминал в дежурном режиме работает на прием и по IP-адресу определяет, что информация предназначена ему».

 

Для уменьшения количества «хэндоверов» (переключений абонента с одного спутника на другой) технология зональной регистрации предусматривает использование абонентским терминалом алгоритмов фильтрации входящих вызовов со спутников по критерию оптимального соотношения сигнал/шум и Доплеровского сдвига частоты. Последнее позволит выбирать тот аппарат, который движется в направлении «на абонента» и, соответственно, дольше будет оставаться в зоне радиовидимости.

 

РКС участвует в проекте создания в России универсальной глобальной системы связи, которая будет использоваться как «космическая шина данных» для предоставления услуг спутниковой персональной (телефонной) связи, интернета, получения данных от датчиков и систем «интернета вещей», а также для управления и мониторинга беспилотных средств.

 

Напоминаем Вам, что в нашем журнале "Наука и техника" Вы найдете много интересных оригинальных статей о развитии авиации, кораблестроения, бронетехники, средств связи, космонавтики, точных, естественных и социальных наук. На сайте Вы можете приобрести электронную версию журнала за символические 60 р/15 грн.