Лекция Системы спутниковой связи. Беспроводные системы передачи данных

Технологии беспроводной передачи данных

Стандарт Частотный диапазон, ГГц Ширина канала, МГц Кол-во каналов Скорости передачи данных, Мбит/с Виды модуляции Выходная мощность передатчика, Вт Радиус зоны покрытия, м a WLAN 5,15-5,35; 5,725-5, каналов 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 OFDM, BPSK, QPSK, 16-QAM, 64- QAM 0,2До 50 метров b WLAN 2,4-2, каналов 5,5, 11 CCK DQPSK 0,1До 100 метров g WLAN 2,4-2,483 20, каналов 5,5, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 OFDM, CCK,BPSK, QPSK, 16-QAM, 64- QAM PBCC 0,1До 100 метров n WLAN 2,4-2,483; 5,15-5,35; 5,725-5,825 20, 40До 540OFDM MIMO 0,1До 1000 метров Основные характеристики беспроводных систем передачи данных

WiMAX WMAN , 25 и QAM, 64QAM BS – 20 MS – 0, e WiMAX WMAN 2-6 (2.3, 2,5, 3,3, 3,4-3,8) 1,25, 5, 7, 8,75, 10, 20 15, 30, 60 OFDM 256, OFDMA, BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM BS – 20 MS – 0, a Wireless USB WPAN 3,1-10, каналов, 14 поддиапа- зонов 53,3, 80, 106,7, 200, 320, 400, 480 MB-OFDM dBm 0,1 мВт До Bluetooth WPAN 2,4-2,4831, 79 каналов 0,7; 2; 3; 54 GFSK, π/4-DQPSK, 8DPSK До 100 До 10 До 1 СтандартЧастотный диапазон, ГГц Ширина канала, МГц Кол-во каналов Скорости передачи данных, Мбит/с Виды модуляции Выходная мощность передатчика, Вт Радиус зоны покрытия, м

Backbone Network AP cell MT AP AP cell MT AP

Сеть WLAN

Характеристики WLAN b, g

Сети WiMAX

Спутниковые системы связи Низкоорбитальные (НО) (LEO) Hз< 5т. км Среднеорбитальные (СО) (MEO) 5т. км< Hз < 15т. км Геостационарные орбиты (ГО) (GEO) Hз = 35875км. Должны обеспечиваться: Полное покрытие всей планеты земля (З). Возможность использования недорогих носимых СПС. Невысокие тарифы на введение системы в эксплуатацию и низкую стоимость доступа к системам спутниковой и сотовой связи. Надежное соединение с ТФОП. Возможность установления прямого соединения между абонентами ССС. Предоставляемые услуги: передача речи, передача данных, передача пейджинговых сообщений, электронная почта. Запуск спутникового ретранслятора (СР) на ГО 20 лет назад стоил $150 млн., на НО 5 лет назад $5 млн. для Западной Европы и $1 млн. для России

Преимуществом СР на НО по сравнению на ГО являются: - Малые мощности передатчиков СР и СПС. - Малые величины задержек сигнала при распространении. - Меньшая стоимость СПС. - Исключается явление «солнечной интерференции», т.к. одновременно видны другие СР. Преимуществами СР на ГО по сравнению на НО являются: - Меньшее количество СР. Достаточно 3-х СР для обеспечения всемирной связи за исключением приполярных районов. - Постоянные зоны обслуживания, т.к. СР зависают над одно и той же точкой З в плоскости экватора. - Отсутствует необходимость переключения сот при относительном перемещении СР относительно поверхности З и требуется активное управление работой СР.

Частотные полосы ССС ДиапазонПолосы частот, ГГц L1, ,500 1,61 - 1,71 S1,93 - 1,71 C3,4 - 5,25 5, ,075 Ku10,7 - 12,75 12, ,8 KA14,4 - 26, ,2 K

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ССС

Системы спутниковой связи, доступные в России INMARSAT – первый оператор мобильной спутниковой связи в мире. Eдинственные, кто предлагает полный набор услуг современной спутниковой связи для морских, наземных и воздушных приложений. На геостационарной орбите, на высоте км над Землей. Стоимость терминала – 3000$, минута разговора – 2,5$. Глобалстар (Globalstar) - провайдер мобильных услуг спутниковой связи нового поколения, предоставляющий телефонную связь в те районы, услуги связи в которых были ранее недоступны или ограничены. Глобалстар предоставляет доступ к передаче голоса и данных из практически любого населенного района мира. (48 спутников). Стоимость терминала – 700$, минута разговора – 1$. Иридиум (Iridium) - беспроводная спутниковая сеть, созданная для обеспечения телефонной связи в любой точке планеты в любое время. Универсальный доступный сервис - новые возможности для бизнеса и жизни. Не имеет лицензии на предоставление услуг на территории Российской Федерации. Доступна на всей территории России. (66 спутников) Турайя (Thuraya) – (1 СP на ГО) недорогая (исходящие от $0.25, входящие в спутниковом режиме – бесплатно) мобильная спутниковая связь на 1/3 земного шара. Совмещенный спутниковый+сотовый телефон с единым номером + GPS-приемник с точностью до 100 метров. Доступна на 35% территории РФ.

ИНМАРСАТ INMARSAT Создана в 1979 году Геостационарная орбита - 4 спутника над каждым из океанов Покрытие около 98 % Земли (99 стран). Гарантированное покрытие обеспечивается в среднем от 70° ю.ш. до 70° с.ш. до 70 широты

Система Инмарсат подразделяется на стандарты: Inmarsat-phone mini-MInmarsat-phone mini-M Наиболее популярный стандарт, разработанный для работы по технологии зонального луча спутников Инмарсат-3. СПС данного стандарта являются малогабаритными, легкими и дешевыми. Имея размеры менее компьютера "ноутбук", их вес составляет около 2-х кг., цена - от $3000, а стоимость минуты разговора - от $2.5/мин. в любую точку. Разработаны версии для установки на автомобиль, ж/д вагон, полустационарной установки, а также для установки на суда и яхты. Inmarsat-GANInmarsat-GAN обеспечивает работу в Глобальной Сети (Global Area Network (GAN), включая голосовую связь 4.8 Кбит/с, факс и высокоскоростные данные (до 64 Кбит/с), ISDN, IPDS (Пакетная передача данных), доступ в Интернет, электронную почту, видеоконференцию. Inmarsat R-BGANInmarsat R-BGAN Введенный 18 ноября 2002г., обеспечивает суперскоростной доступ к Интернет, корпоративным сетям Интранет и таким ключевым бизнес-приложениям, как: электронная почта, браузинг, передача файлов, доступ к виртуальным частным сетям и электронной коммерции.

Inmarsat-E Услуга передачи сигналов спасения посредством радиобуев, отправляющих сигнал бедствия, с указанием координат, через наземные станции спутниковой связи системы Инмарсат. Покрывает практически всю акваторию мировых океанов. Aero-C Услуга по передаче низкоскоростных данных и сообщений о местоположении в авиации. Aero-I Стандарт, обеспечивающий голосовую, факсимильную связь и передачу данных посредством спутников 3-го поколения для малой и средней авиации.

Iridium Иридиум 66 СР на 6 круговых орбитах на высоте 780 км ООдна ракета-носитель выводила сразу 5 СР. ДДиаметр соты = 700 км, число сот ДДиапазон частот для связи СР с З: 1621,35 …… 1626,5 МГц. ДДиапазон разделен на 124 несущих частоты. ККаждый кластер состоит из 12 сот, каждый спутник имеет 48 сфокусированных лучей. ККаждая частота используется спутником 4 раза. ССтоимость: $5/мин ССейчас 92 СР. Один из них столкнулся в начале 2009 г. с бывшим военным спутником России.

Общие представления о системах с кодовым разделением каналов. Стандарт CDMAOne (IS-95) Передача MSBS МГц Передача BSMS МГц 20 дуплексных каналов Число каналов на несущей 55 Метод модуляции QPSK, DQPSK Канальный разнос 1250 кГц

Globalstar Группа из 48 спутников, размещенных на 8 круговых орбитах на высоте 1414 км над поверхностью Земли Услуги телефонной и факсимильной связи, передачи данных, определение местоположения Передача по радиоканалам с кодовым разделением каналов, разработанной фирмой Qualcomm (CDMAOne) В России система Globalstar предоставляет услуги связи через компанию «ГлобалТел» с мая 2000 года 3 станции сопряжения вблизи Москвы, Новосибирска и Хабаровска. Двухмодовые телефоны (GSM, AMPS, CDMA) Стоимость терминала 700$, 1 $/мин.

ТУРАЯ Thuraya управляется акционерным обществом Thuraya JSK со штаб-квартирой в Арабских Эмиратах, зарегистрировано в январе 1997 года СР на ГО она рассчитана на обслуживание 13,750 телефонных каналов одновременно. Система адаптирована под использование как спутниковых, так и сотовых каналов связи. Часто позвонить через спутник выгоднее, чем по роумингу, более чем в 5 раз. Услуги: Телефон, Электронная почта, Передача данных, GPS

Достоинства ССС Турая: Небольшой размер телефонов Относительно невысокая стоимость телефонов (от $866) Единый номер для спутниковой и сотовой связи Небольшая стоимость звонков (исходящие - от $0.25, входящие в спутниковом режиме - бесплатно) Недостатки ССС Турайя: Доступна только на 35% территории РФ. После запуска второго спутника будет доступна на 80% территории РФ.