Спутниковые телекоммуникационные системы, использующие геостационарные КА для обмена информацией между стационарными земными станциями, предназначаются для организации:
• магистральных международных каналов связи;
• магистральных каналов для взаимоувязанной сети связи России;
• ведомственных или корпоративных телекоммуникационных сетей;
• телекоммуникационных сетей со стационарными персональными терминалами.
Международные и национальные сети. При создании спутниковых международных или национальных каналов и сетей связи используются ретрансляторы с широкими лучами приемопередающих антенн (17°х 17°- глобальный луч, 17°х 8,5°- полуглобальный луч, например, для северного полушария, 6°х12°- зональный луч для покрытия территории России и др.). Широкие лучи антенн ретранслятора обладают малой ЭИИМ и требуют установки на земных станциях антенн большого диаметра (до 32 м). Диаметры антенн земных станций минимальны в диапазоне 4/6 ГГц (12-16 м), где практически отсутствует поглощение радиосигнала в дожде. В стволе с полосой 36 МГц обеспечивается передача информации со скоростью до 60 Мбит/с (ФМ-4), в стволе с полосой 72 МГц - 140-155 Мбит/с (ФМ-8).
В диапазоне 4/6 ГГц с широкими лучами приемопередающих антенн ретранслятора созданы и успешно эксплуатируются международные системы спутниковой связи INTELSAT, ИНТЕРСПУТНИК, а также многие региональные и национальные системы. Спутниковые магистральные сети и линии связи испытывают конкуренцию со стороны волоконно-оптических линий связи, которые в ряде случаев оказываются экономически более выгодными.
Ведомственные спутниковые сети VSAT. При использовании более узких зональных лучей антенн ретранслятора КА, таких как 5°х5° в диапазоне 4/6 ГГц и порядка 2°х3° в диапазоне 11/14ГГц, за счет существенного увеличения ЭИИМ ретранслятора в зоновом луче, связанного с увеличением коэффициента усиления бортовой антенны, можно создавать земные сети связи типа "звезда" или "каждый с каждым" с терминалами, имеющими антенны с малыми апертурами (VSAT - Very Small Aperture Terminal) и твердотельные усилители мощности с относительно небольшой выходной мощностью. Для примера в таблице 6.1 приведены основные технические характеристики трёх типов ЗС для российской сети «Ямал» С-диапазона.
Таблица.6.1. Технические характеристики ЗС сети VSAT «Ямал»
Характеристика | Тип земной станции | |||
Центральная | Узловая | Абонентская | ||
Пропускная способность, кбит | Более 8448 | До 4096 | До 2048 | |
Диапазон частот, МГц | Приём | 3620-4200 | 3620-4200 | 3620-4200 |
Передача | 5850-6425 | 5850-6425 | 5850-6425 | |
Диаметр антенны, м | 4,5/5,0/6,0 | 4,5/5,0/6,0 | 2,5/3,5/4,5 | |
Мощность передатчика, Вт | 400/700 | 125/150 | 5/10/20/40 | |
Шумовая температура МШУ, К | 35-65 | 35-65 | 35-65 | |
Метод модуляции | ФМ-2/ФМ-4 | ФМ-2/ФМ-4 | ФМ-2/ФМ-4 | |
Кодирование | Свёрточное, R=1/2, 3/4,7/8 | |||
Потребляемая мощность, кВт | 6,0 | 1,5 |
Уменьшение размеров антенн терминалов ограничивается требованиями по электромагнитной совместимости ССС (см. разд. 5.3).
Спутниковые системы персональной связи со стационарными малогабаритными терминалами. В диапазоне частот 20/30 ГГц и выше при использовании на ретрансляторе многолучевых антенн с узкими парциальными лучами с высокой ЭИИМ возможно уменьшение размеров антенн земных терминалов до диаметров 60-70 см и менее. Это позволяет перейти к персональным ультрамалым терминалам USAT (Ultra Small Aperture Terminal). При выполнении требований по электромагнитной совместимости возможно создание сетей USAT и в диапазоне 11/14 ГГц.