Рисунок 4 – Диаграмма мгновенной зоны покрытия поверхности Земли системой ICO при использовании 10 КА

     Продолжительность обслуживания абонентов определяется следующими величинами:

     • временем пролета одного спутника над  зоной обслуживания;

     • средним временем, затрачиваемым  на переключение абонента с уходящего  за горизонт КА на восходящий КА;

     • продолжительностью установления соединения, определяемого схемой организации  связи. Средняя продолжительность  обслуживания абонентов составит 50 мин; максимальное время пребывания одного КА в зоне радиовидимости может  достигать 1,5-2 ч.

     В системе ICO применены, главным образом, уже известные и проверенные технические решения. Для изготовления спутников используется спутниковая платформа HS-601 корпорации Hughes Space and Communications (США), применяющуюся для создания крупногабаритных спутников на геостационарной орбите. В конструкцию внесены изменения, в частности переработанная программа ориентации бортовых антенн и панелей солнечных батарей, установлена упрощенная двигательная установка.

     Чтобы исключить взаимовлияние системой IСО при использовании 10 КА трактов приема и передачи, на КА применяются раздельные антенны для каждого диапазона частот. Антенна L-диапазона имеет диаметр 2 м. Использование многолучевой диаграммообразуюшей схемы обеспечивает многократное назначение частот. Согласно проекту, в системе ICO для приема/передачи служат 163 раздельных луча (запас по энергетике составит 8—10 дБ); зона обслуживания одного КА — примерно 7 тыс. км (рисунок 5). Спутники с установленными на них ретрансляторами С- и S-диапазонов одновременно поддерживают 4500 телефонных каналов.

Рисунок 5 – Зона обслуживания одного КА (163 луча) системы ICO

     В системе ICO не предусмотрена бортовая обработка сигнала в полном объеме. Однако управление назначением частот и маршрутизация сигнала осуществляются с помощью бортового процессора.

     Применение  арсенид-галиевых батарей обеспечивает в конце эксплуатации потребляемую мощность 8700 Вт. В предварительном списке ракетоносителей, которые произвели запуск спутников системы ICO, числятся Atlas IIA, Delta III, «Протон» и «Зенит» (для запуска с морских площадок). 
 

     2.2.3 Наземный сегмент  и организация  связи 

     В состав наземного сегмента входят центр  управления спутниковой группировкой SCC (Satellite Control Centre), центр управления наземной сетью (Network Management Centre) и наземная сеть ICONET (ICO network),( рисунок 6).

Рисунок 6 – Структура системы ICO (схематично)

     NMS, центр управления наземной сетью  ICONET, размещен в Японии, а центр SCC — в Лондоне. В функции последнего входят поддержание орбитальной группировки в работоспособном состоянии, сбор телеметрических данных об отдельных подсистемах КА, контроль рабочих параметров и др. Службы SCC несут ответственность за запуск КА, управление и перераспределение частот между лучами КА.

     Спутниковые каналы подключаются к существующим сетям связи через собственную сеть ICONET, которая на первом этапе внедрения состоит из 12 наземных станций — так называемых спутниковых узлов доступа SAN (Satellite Access Node). Узлы SAN служат «шлюзами» между спутниками ICO и абонентами наземных сетей общего пользования. Магистральные каналы с высокой пропускной способностью связывают узлы между собой.

     Связь между абонентами (как и в существующей системе Inmarsat) организуется только через  узлы SAN; непосредственная связь абонентов  не поддерживается. Радиотелефонный терминал IСО работает в двух режимах — через КА системы IСО или наземные базовые станции сотовой связи — и совместим с ее основными стандартами. Для связи с подвижными объектами применяются специальные терминалы. 

     2.2.4 Терминалы пользователя 

     В спутниковой сети IСО в качестве базового используется портативный двухрежимный терминал, совмещенный с сотовым телефоном стандарта GSM (или CDMA, D-AMPS, РDС). Предполагается разработка однорежимного радиотелефонного терминала, работающего только через КА системы IСО. Основные характеристики базового терминала:

• масса — менее 750 г,
• объем — около 500 см,
• стоимость — 750—1500 долларов,
• отдельная батарея обеспечивает одночасовую передачу и 24-часовой режим дежурного приема.

     Портативный радиотелефонный терминал IСО отвечает всем требованиям безопасности, связанным с работой в ВЧ-диапазоне. Средняя мощность передатчика не превышает 0,25 Вт (для сравнения: мощность сотовых радиотелефонов равна 0,25—0,6 Вт).

     На  основе технологии, используемой в базовом терминале, могут быть созданы различные модификации абонентских терминалов. Это, например, терминал только для передачи данных, терминалы в автомобильном, морском и воздушном исполнении, полустационарные («сельский таксофон») и стационарные, а также необслуживаемые (SCADA unit) терминалы. Компания IСО заключила соглашение на разработку 3 млн. портативных терминалов с тремя ведущими компаниями — Panasonic, NEC и Mitsubishi.

     2.2.5 Услуги системы  IСО 

     Пользователям предоставлены следующие виды услуг: двусторонняя речевая связь, передача факсимильных сообщений группы 3, передача данных со скоростью 2,4 кбит/с. Качество речевой связи соответствует стандарту GSM для сотовых сетей. Предусмотрена пейджинговая связь с глубоким проникновением (т. е. с большим запасом по энергетике канала), а также дополнительные услуги — речевой вызов, связь с оплатой по кредитной карточке, отображение номера вызывающего абонента на встроенном в терминал индикаторе, определение местоположения абонента. При отсутствии КА в пределах прямой видимости имеется оповещение абонентов о вызове, о наличии сообщения электронной почты и отображение на дисплее номера вызывающего абонента.

     Разработчики  видят пять ключевых областей применения системы IСО:

     • расширение спектра услуг для  абонентов спутниковой связи в районах, уже охваченных сотовыми сетями;

     • подвижная связь общего пользования  через портативные радиотелефонные  терминалы в районах, не охваченных сотовой связью или использующих несовместимые стандарты;

     • специализированная подвижная связь для грузовых перевозок, а также обеспечение автомобильной, морской и воздушной связи;

     • полуфиксированая связь для корпоративных  пользователей нефте- и газодобывающей промышленности, малого бизнеса (склады, большие магазины и др.);

          • связь для государственных структур.

     Пропускная  способность системы составляет 1 млн. абонентов при средней продолжительности разговоров 60 мин/мес. Для сравнения: по прогнозам специалистов, в системе Iridium при тех же условиях число пользователей равно 600—800 тыс., а в Globalstar — 1 млн.

     Разработка  и изготовление 12 КА оцениваются  в 1,3 млрд. долларов, а их запуск обойдется в 900 млн. долларов. Согласно расчетам специалистов ICO, цена абонентской аппаратуры составит 750-1500 долларов, а стоимость минуты разговора около - 2 дол. 

     2.2.6 Российский сегмент  сети IСО 

     В последнее время российский рынок  становится все более привлекательным  для зарубежных поставщиков средств  и услуг спутниковой связи. Персональная радиотелефонная связь позволяет  абоненту связаться с любой точкой планеты в условиях сельской местности, в удаленных и труднодоступных районах, где реализация обычных наземных кабельных систем весьма проблематична.

     В настоящее время известны два  крупных проекта, включающих в себя создание российских сегментов систем персональной спутниковой связи, — это проекты Iridium и Globalstar. Вероятно, вскоре в России появится система IСО, интересы которой готово представлять ГП «Морсвязьспутник».

     Во  время своего последнего приезда  в Москву г-н Лундберг, главный  исполнительный директор ICO, сообщил, что компания намерена инвестировать около 400 млн. долларов в российскую часть проекта. ICO собирается предлагать на российском рынке три вида услуг:

  • персональную связь для бизнесменов;

  • обеспечение грузовых автомобильных  и морских перевозок;

  • персональную связь для средств  массовой информации, министерств и  других правительственных учреждений.[4] 

  2.3 Сравнение систем Odyssey и ICO 

     В число наиболее крупных проектов создания систем глобальной персональной радиотелефонной связи входят (кроме рассмотренных выше систем Odyssey и ICO) низкоорбитальные системы Iridium и Globalstar, приведено в таблице 5. Предоставляя пользователям практически тот же набор телекоммуникационных услуг (речь, данные, пейджинг, короткие сообщения, определение местоположения), конкурирующие системы существенно различаются по своим характеристикам и наземным структурам. Так, для обеспечения глобальной связи в системах Odyssey/ICO требуются всего 7—12 узловых станций, а для обслуживания пользователей Globalstar — в 20 раз больше. Структура наземного сегмента сети Iridium несколько проще, чем в Globalstar (благодаря использованию межспутниковых линий связи).

     Таблица 5 – Сравнительная характеристика глобальных систем радиотелефонной связи.

     Система ICO — единственная из четырех конкурирующих  систем — пока не имеет лицензии США на коммерческое использование  радиочастот. Однако организация прилагает  все усилия для решения этой проблемы.

  Наиболее  важными для пользователя являются технико-экономические параметры, но эта информация нередко носит  рекламный характер (т. е. является не вполне объективной), что объясняется  жесткой конкурентной борьбой на рынке. Особо бурные споры вызывают цена терминалов и предлагаемые тарифы. Так, трудно объяснить, почему двухрежимный терминал Motorola, обеспечивающий практически те же характеристики, что и терминалы других фирм (например, терминалы Mitsubishi для систем Odyssey и ICO), стоит в несколько раз дороже, чем они. Какими окажутся окончательные цены и тарифы, покажет время.

 

      Заключение

     В настоящее время станции спутниковой  связи объединяются в сети передачи данных. Объединение группы территориально-распределенных станций в сеть позволяет обеспечить пользователям широкий спектр услуг и возможностей, а также эффективно использовать ресурсы спутника. В таких сетях обычно имеется одна или несколько управляющих станций, которые обеспечивают работу земных станций как в обслуживаемом администратором, так и в полностью автоматическом режиме.

     Преимущество  спутниковой связи основано на обслуживании географически удаленных пользователей  без дополнительных расходов на промежуточное  хранение и коммутацию.

     ССС постоянно и ревниво сравниваются с волоконно-оптическими сетями связи. Внедрение этих сетей ускоряется в связи с быстрым технологическим развитием соответствующих областей волоконной оптики, что заставляет задаться вопросом о судьбе ССС. Например, разработка и планирование, главное, внедрение конкатенирующего (составного) кодирования резко уменьшает вероятность возникновения неисправленной побитовой ошибки, что, в свою очередь, позволяет преодолеть главную проблему ССС - дождь и туман.

Спутниковая связь позволит вам, не выходя из дома, получить доступ к базам данных, которые могут быть удалены от вас на многие тысячи километров, разместить сообщение на BBS (электронной доске объявлений), доступной другим пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас файлы, интегрировать домашний компьютер в сеть вашего офиса, при этом создается полное ощущение работы в сети офиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями (RelCom, FidoNet, Internet) можно принимать и посылать электронные письма не только внутри города, но фактически в любой конец земного шара. Глобальные сети дают возможность не только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных конференциях, получать новости практически по любой интересующей вас тематике.