Системмы подвижной спутниковой связи

     Если  БС является координирующей, то она  выполняет ряд дополнительных функций, к которым относятся: ретрансляция сообщений сигнализации, которыми обмениваются СС и БС при установлении связи; слежение за занятостью телефонных каналов сети и оперативное их распределение по запросам судовых и береговых абонентов; учет СС, ведущих связь в текущее время; измерение частот, уровней и других параметров сигналов, излучаемых ИСЗ; запись передаваемых сообщений сигнализации для целей последующего их анализа; регулировка мощности излучения ИСЗ.

     Эксплуатационный  контрольный центр (ЭКЦ) выполняет  следующие функции: контроль характеристик  космического сегмента; реализацию планов ввода в эксплуатацию новых технических средств и планов развития системы; испытания вводимых в эксплуатацию СС и БС; передачу всем СС, БС и КСС информации о состоянии системы.

     В ССС «Инмарсат-А» имеется четыре типа радиолиний: фидерные линии: БС-ИСЗ (З-К); ИСЗ-БС (К-З); пользовательские (абонентские) каналы СС-ИСЗ (З-К); ИСЗ-СС (К-З).

     Доступ  СС к СР осуществляется в режиме частотного разделения (МДЧР) с выделением канала на одну несущую (ОКН) по запросу через береговую станцию (БС) в центре управления (координации) сетью (КСС).

     В системе предусмотрено четыре зоны обслуживания, которые образованы с  учетом реального трафика регионов планеты. Это атлантическая (западная и восточная), тихоокеанская зоны и зона Индийского океана. В каждой зоне находится по одной КСС, а общее количество БС составляет более 20. В зависимости от местонахождения абонентов и степени использования инфраструктуры наземных сетей связи в ССС «Инмарсат» используются «односкачковые» и «двухскачковые» линии связи.

     Односкачковый вид связи реализуется при  необходимости установления контакта СС с БС или БС с СС. В случае необходимости установления контакта двух СС или других типов подвижных  ЗС приходится использовать двухскачковый  вид связи с переприемом через БС. В ССС используется централизованный принцип управления доступом, что позволяет гибко управлять ресурсами системы.

     В системе «Инмарсат» имеются каналы следующих типов: двусторонние каналы сигнализации, телеграфные каналы, телефонные каналы, служебные телеграфные  и телефонные каналы, каналы для  передачи пилот-сигналов.

     Каналы  сигнализации предназначены для  передачи коротких формализованных  сообщений — запросных, посылаемых СС и вызывных, посылаемых БС и КСС. За каждой БС и КСС закреплено по одному каналу сигнализации, причем канал, закрепленный за КСС, является общим для всей системы и на нем непрерывно ведут дежурный прием все БС и СС.

     За  каждой БС закреплено по 22 телеграфных  канала, которые распределяются ею по запросам СС или береговых абонентов. Телеграфные каналы могут использоваться как в дуплексном, так и в  симплексном режимах в направлении  берег-судно.

     Телефонные  каналы, число которых зависит  от типа ИСЗ, работающего в данной сети, распределяются КСС по запросам БС или СС. Телефонные каналы также могут использоваться как в дуплексном, так и в симплексном режимах в направлении берег-судно.

     Служебные телеграфные и телефонные каналы служат для обмена служебной информацией между БС, КСС и ЭКЦ. В каждой сети имеется по одному двустороннему каналу для передачи пилот-сигналов, служащих для определения дрейфа частот обоих СР ИСЗ. По измеренной частоте принятых пилот-сигналов БС смещают частоты своих передатчиков и приемников таким образом, чтобы скомпенсировать дрейфы частот в ИСЗ.

     Для установления связи по инициативе судна  СС посылает по каналу сигнализации на БС запрос, который содержит тип  требуемого канала и другие данные, необходимые для установления связи. Эти данные вводятся оператором в СС непосредственно перед установлением связи или заблаговременно.

     Если  запрашивается телексный канал, то вызываемая БС находит свободный  канал и посылает КСС сообщение  сигнализации с указанием номера выделенного канала. Это сообщение  КСС ретранслирует по общему каналу сигнализации вызывающей СС. Приняв его, СС настраивает передатчик и приемник на выделенный канал и устанавливает с запрашиваемой БС соединение. Далее БС соединяет СС с сетью «Телекс», через которую СС вызывает нужного ей берегового абонента и ведет с ним связь по действующим в данной сети правилам. Все описанные выше процессы происходят автоматически.

     Если  судно запрашивает телефонный канал, то запрос, переданный им, поступает  в КСС, которая выделяет свободный телефонный канал и транслирует его номер по общему каналу сигнализации запрашивающей СС и запрашиваемой БС. Обе станции, получив это сообщение сигнализации, автоматически настраивают свои передатчики и приемники на выделенный телефонный канал и устанавливают по нему соединение. После этого СС подключается к телефонной сети, через которую вызывает берегового абонента и ведет с ним связь по действующим в данной сети правилам.

     Аналогичным образом осуществляется соединение с СС по инициативе берегового абонента. Вызов судна по требованию БС производится по общему каналу сигнализации, на котором все СС ведут автоматический дежурный прием. Симплексные телефонные и телеграфные сообщения могут быть переданы на суда, которым они адресованы, в отсутствие судового оператора. Каждая СС системы «Инмарсат» может быть соединена с любым береговым абонентом сети «Телекс» или международной телефонной сети через любую БС данного океанского района. Предусмотрена также возможность связи между двумя судами. 

     Система спутниковой связи  «Инмарсат-В»

     Структура ССС «Инмарсат-В» идентична структуре ССС «Инмарсат-А». Отличительной особенностью ССС «Инмарсат-В» является переход к цифровой обработке информации при обеспечении всех видов услуг связи. При выборе методов цифровой обработки для построения ССС «Инмарсат-В» преследовались такие цели, как повышение пропускной способности и надежности связи, унификация принципов построения и повышение уровня технологичности аппаратурной реализации. Увеличение пропускной способности ССС «Инмарсат-В» достигается за счет повышения эффективности использования мощности излучения СР и частотного ресурса пакетного режима работы с активацией канала передачи речевым сигналом.

     Каналы  телефонной связи имеют высокую  степень унификации с каналами передачи данных. Наиболее существенное отличие  состоит в уменьшении избыточности при кодировании и переходе к  относительной скорости кодирования 3/4, что обусловлено более низкими  требованиями к вероятности ошибочного решения на один бит при передаче речевой информации. 

     Система спутниковой связи  «Инмарсат-С»

     Структура ССС «Инмарсат-С» идентична структуре ССС «Инмарсат-А». Отличительной особенностью ССС «Инмарсат-С» является использование облегченного, малогабаритного, относительно недорогого терминала (СС) с малой мощностью потребления электроэнергии. Создание такой СС приводит к необходимости снижения излучаемой мощности передатчика и использования ненаправленной антенны.

     В ССС «Инмарсат-С» для обеспечения энергетического баланса всех радиолиний, при котором достигается необходимый уровень достоверности передаваемой информации, приходится накладывать существенные ограничения на полосу пропускания радиоканала, скорость передачи информации, а также принять такие меры, как кодирование с перемежением и многократной передачей информационных кадров по запросу БС в случае искажения информации во время сеанса связи.

     Энергетические  затруднения при реализации ССС  «Инмарсат-С» сказываются на номенклатуре предоставляемых услуг связи, среди которых остаются: телексная связь для передачи сообщений с коммутацией, переприемом и накоплением через наземные сети коммутации пакетов и системы «Телекс» и «Электронная почта»; передача сообщений от «станции к станции», минуя наземные сети связи; опрос абонентских станций и формализованный сбор данных; передача сообщений группового вызова и электронных сообщений.

     Частотный диапазон ССС «Инмарсат-С» совпадает с частотным диапазоном ССС «Инмарсат-В». Для обеспечения услуг связи в ССС «Инмарсат-С» требуется набор цифровых радиоканалов, подобный набору каналов, используемому в ССС «Инмарсат-В». Отличия состоят в том, что в ССС «Инмарсат-С» отсутствуют телефонные каналы и каналы передачи данных, а интерфейсы обеспечивают стыки только с СПД и системой «Телекс». Общие каналы ССС «Инмарсат-С» по своему назначению и особенностям функционирования сходны с общими каналами ССС «Инмарсат-В». Общие каналы работают в диапазоне частот 1530…1548 МГц, а общие каналы межстанционной сигнализации БС-КСС и КСС-БС работают в диапазоне частот 3600...3623 МГц. Передача информации осуществляется на основе ФМ-2 с канальной скоростью R=1200 бит/с с использованием временного уплотнения, сверточного кодирования с относительной скоростью 1/2 перемежения и полосой пропускания радиоканала, равной 5 кГц.

     Система спутниковой связи  «Инмарсат-М»

     Система «Инмарсат-М» («Стандарт-М») разрабатывалась с целью обеспечения услуг, прежде всего телефонной связи на основе использования компактных мобильных земных станций (ЗС) абонентами, размещающимися на морских и сухопутных подвижных объектах, а также индивидуальными пользователями. Система «Инмарсат-М» введена в эксплуатацию в 1993 г. и в ней наряду с телефонной связью предусмотрены факсимильная связь и передача данных. Структура ССС «Инмарсат-М» идентична структуре ССС «Инмарсат-А».

     Использование в «Стандарте-М» компактных мобильных  ЗС потребовало целого комплекса  мер для достижения необходимых  для устойчивой связи энергетических характеристик радиолиний ЗС-СР и  СР-ЗС. В системе «Инмарсат-М» используются СР, установленные на ИСЗ второго и третьего поколения, обладающих повышенным энергетическим потенциалом. С целью повышения характеристик помехоустойчивости системы «Инмарсат-М» потребовалось также уменьшение полосы пропускания одного радиоканала до 10 кГц. Принципы управления доступом и протоколы сигнализации в «Стандарте-М» сходны с принятыми в «Стандарте-В».

     Для обеспечения предоставляемых ССС  «Инмарсат-М» услуг связи требуется набор цифровых каналов, номенклатура которых и структура взаимодействия аналогичны набору цифровых радиоканалов, используемому в ССС «Инмарсат-В».

     Общий канал связи ССС «Инмарсат-М» идентичен общему каналу связи ССС «Инмарсат-В». Отличие между другими каналами в стандартах «В» и «М» обусловлены в основном скоростями передачи информации и форматами кадров. В канале сигнализации ССС «Инмарсат-М» передача информации осуществляется на основе использования ОФМ-4 с канальной скоростью в Кбит/с, полосой пропускания канала, равной 10 кГц, сверточным кодированием с относительной скоростью 3/4, с доступом на основе частотного разделения каналов, выделением одного канала на несущую и закреплением несущей за каналом сигнализации. 

     Многоспутниковая  низкоорбитальная система  связи «Гонец»

     ССС «Гонец» предназначена для обеспечения  передачи информации в цифровом виде между стационарными и подвижными абонентами и может быть использована для первоочередных задач информатизации в регионах, где в настоящее время отсутствует надежная связь.

     ССС «Гонец» обеспечивает предоставление следующих услуг: передача любых данных в цифровой форме — телекс, текст, изображение, обмен информацией между базами данных, между компьютерами, сбор телеметрических данных от необслуживаемых датчиков, определение местоположения подвижных объектов; засекречивание пользовательской информации по отдельному требованию заказчика.

     В ССС «Гонец» предусмотрено два  режима работы: 1) «электронная почта» с запоминанием, хранением в памяти спутника и последующей передачей пользователю (отправитель и получатель не находятся в зоне радиовидимости одного спутника) и в близком к реальному масштабу времени (отправитель и получатель находятся в зоне радиовидимости одного спутника); 2) использование в комбинированных сетях спутниковой связи с помощью ИСЗ на геостационарной орбите. В этом случае время доставки информации приближается к реальному.

     К областям применения ССС «Гонец»  относятся: глобальная связь с абонентами, расположенными на территории со слаборазвитой инфраструктурой связи; передача экстренных сообщений и координация работ в районах стихийных бедствий; передача медицинской информации; сбор информации от необслуживаемых датчиков; обмен информацией между базами данных и связь типа «компьютер- компьютер»; обмен научной и образовательной информацией; обмен деловой информацией.