ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ национальной спутниковой СИСТЕМЫ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯ

May 3, 2012 by admin Комментировать »

Сундучков К. С., Сундучков И. К. Национальный технический университет «КПИ», ИТС г. Киев-056, пр. Победы 37, КПИ-4030; ОАО НПП «Сатурн» Киев-148, пр. 50 лет. Октября 2б e-mail: Sunduchkov@Ukrkosmos.kiev.ua

Аннотация – Приведена общая характеристика Национальной спутниковой системы связи и вещания (НССС) и дан перечень задач, которые необходимо решить при создании НССС. Обсуждаются некоторые технические решения от различных архитектур систем связи и вещания до отдельных технологий (SiGe, SoC, Sip и др.). Обращено внимание на необходимость решить проблемы отечественного производителя и некоторые экономические и организационные аспекты.

I.  Введение

Потребности страны в ресурсах спутниковых систем передачи информации давно перешагнули возможности одного современного телекоммуникационного искусственного спутника Земли [1, 2].

Сегодня нет вопроса, нужна ли Национальная Спутниковая Система Связи (НССС) для Украины. Вопрос в том, какой она должна быть и как ее следует создавать, имея в виду как технические, так и экономические аспекты.

В силу масштабности проекта создания НССС прежде всего необходимо уяснить всю номенклатуру вопросов, которые надо решить в начале пути.

Поэтому в данной работе лишь названы задачи, которые необходимо решить при создании НССС.

II.  Основная часть

Космический сегмент. В части касающейся спутникового сегмента НССС в первую очередь необходимо решить какой объем и состав полезной нагрузки будет у телекоммуникационного космического аппарата (КА).

Следует определить, сколько и чьих транспондеров, в том числе, и с какими техническими параметрами они должны быть, включая определение параметров надежности и экономических параметров.

Решение вопросов по энергетическим характеристикам транспондеров, зонам покрытия, по частотноорбитальному ресурсу, полезной нагрузке КА, количеству спутников и др. принципиально определяет облик космического сегмента НССС.

НССС Украины может базироваться на арендованном частотно-временном ресурсе зарубежных спутников, спутников созданных совместно с зарубежными партнерами либо на КА разработанных отечественными производителями.

Земной сегмент. Национальная Спутниковая Система Связи предоставит спутниковые каналы передачи информации как для распределительных систем телерадиовещания, дистанционного зондирования Земли, дистанционного образования, Интернет и т.п. так и для систем ФСС, ПСС и др.

Инфраструктура земного сегмента НССС должна обеспечить интеграцию служб и предоставление многофункциональных услуг, решить как задачи передачи информации на большие расстояния, так и задачи «последней мили».

НССС должна обеспечить взаимодействие всех будущих поколений телекоммуникаций, основанные на технологиях широкополосного доступа. Некоторые из них представлены в таблице 1 [3-5].

Таблица 1 Table 1

Годы

Поколе

ния

Тип

Системы

1980

I

Аналог

Аналоговые

сотовые

Аналоговые

проводные

1990

II

Цифра

Цифровые сотовые GSM, IS-54, PDC.

Цифровые проводные DECT, PHS. Моб. спутн. INMARSAT

2000

III

Мировые стандарты

IMT-2000

3G-COT

max скорость ПД-2 Мбит/с

2010

IV

Высокая скорость и подвиж

НОСТЬ

4G-COT Вещание ITS, HAPS

min скорость ПД- 2,0-20,0 Мбит/с

2020

V

Высокая зкорость И ПОДВИЖНОСТЬ

5G-Cot Вещание ITS, HAPS

min скорость ПД- 20-100 Мбит/с

Прием каналов спутникового телевещания в Украине идет в первую очередь операторами кабельных сетей, а телерадиокомпании используют спутниковые распределительные сети, как первичную сеть распространения.

В системах радиосвязи и телевидения постоянного внимания требуют непроходящие задачи: продвижение в высокочастотную область спектра сигналов, обеспечение высокой избирательности трактов и линейности группового времени запаздывания, забота об энергетике систем, включая мощность передатчиков, чувствительность приемников, сочетание аналоговых и цифровых устройств. Кроме того, задача дешевого производства и тестирования является далеко не последней.

Для этих систем, решение – "система в пакете" (SiP-технология) является самым лучшим на сегодняшний день. Эта технология позволяет подключить два или больше чипов. Используя эту технологию, можно реализовать наиболее подходящую технологию и правила проектирования для каждого чипа отдельно. Это позволяет достичь высокую эффективность и низкую стоимость системы.

Современные приложения требуют создания радиосетей большой емкости, а массовая потребность терминалов ставит условие снижения их стоимости. Удовлетворение этих требований осуществляется реализацией следующих составляющих концепции построения архитектуры приемопередатчиков:

-освоение диапазонов более высоких частот (миллиметрового и оптического диапазонов);

–  отказ от схем с дорогими высокочастотными компонентами; уменьшение доли аналоговых компонентов в пользу дискретных; компактное размещение компонентов, уменьшающее потери сигнала;

– применение новых технологий, снижающих как стоимость активных приборов, так и уменьшающих расход дорогостоящих материалов;

–  использование технологий экономичного использования частотно-временного ресурса систем.

Распределительные системы телевидения за последние годы настолько изменились, что приобрели новое качество. Эти изменения привели в первую очередь к увеличению номенклатуры предоставляемых услуг: распределение телепрограмм, программ радиовещания, передача данных, передача информации дистанционного зондирования Земли, дистанционного образования, Интернет. Дальнейшее их развитие предусматривает возможность работы в интерактивном режиме, в режиме передачи данных, в том числе и для мобильных абонентов. Это приводит к освоению новых диапазонов частот, изменению архитектуры систем, применению новых источников и сред распространения сигналов (в том числе лазерных источников и ВОЛС). [6-8].

При создании НССС особое внимание следует уделить решению проблем отечественных производителей, которых в Украине достаточно для создания отечественного оборудования от элементов, узлов, блоков, станций и систем спутниковой связи и вещания до ракет-носителей и космических аппаратов. Научно-производственное предприятие «Про- минь» известно не только в Украине, но и за рубежом как производитель антенных систем спутниковой связи. ООО «Техноком – АТ» предлагает свои услуги по созданию систем уплотнения цифровых каналов (модемы, мультиплексеры, устройства объединения ТВ-каналов и др.). НИИ «Орион» и НПП «Квант-Эфир» известны как разработчики и производители передатчиков и усилителей мощности. НПП «Сатурн» – разработчик и производитель Земных станций спутниковой связи, элементов и блоков для них, как в сантиметровом, так и в миллиметровом диапазоне длин волн.

Малошумящие усилители (МШУ) НПП «Сатурн» позволяют снизить эквивалентную шумовую температуру приемника и, следовательно, улучшают ресурсные характеристики каналов связи. Улучшение энергоресурса (повышение энергетической эффективности канала) позволяет существенно снизить стоимость оборудования канала связи, повысить помехоустойчивость.

Основные параметры усилительно-преобразова- тельных блоков, земной станции спутниковой связи Ки диапазона приведены в таблице 2.

Таблица 2 Table 2

Параметры

Наименование

блока

Входные частоты, ГГЦ

Выходные частоты, ГГЦ

Коэффициент усиления, дБ

Коэффициент шума, дБ

А Ку в полосе 40 МГц, дБ

Уровень параз.

комбинаций при f°xc=o дБМ; ДБс

Выходная

мощность

1

Малошу- мящий СВЧ усилитель

12,25-

12,75

50

1,1

0,5

2

Преобразователь частоты вниз

12,25-

12,75

950-

1450

0,5

-65

3

Усилитель

мощности

14,0-

14,5

38-

41

0,5

25

4

Преобразователь частоты вверх

0,95-

1,45

14,0-

14,5

31

0,3

Экономические и организационные вопросы.

Маркетинг потребностей в Украине частотновременного ресурса спутниковой системы связи и вещания выполнялся уже не один раз с различной глубиной исследования. И если заявки потребителей этого ресурса изучены и общая картина ясна, то с возможными спонсорами работа только началась.

Для завершения работы с потребителями ресурса национальной спутниковой системы связи и вещания с целью уточнения потребительского рынка услуг, а так же для активной рекламы НССС необходимо организовать международную конференцию, например, с таким регламентом: 1 день посвящен НССС и потребителям ее услуг; 2 день спонсорам НССС.

После конференции необходимо завершить разработку и утвердить концепцию создания НССС и подготовить пакет законодательных документов, которые бы обеспечили либеральные условия для пользователей, включая таможенные льготы на ввоз и вывоз аппаратуры для НССС, умеренные налоги для отечественных производителей аппаратуры для НССС, условия свободного рынка, что должно привести в конечном итоге к конкурентно-способным ценам на услуги НССС, а также создали бы условия для оказания государственной поддержки проекта.

Следующей задачей является разработка бизнес- плана. Эта работа должна быть выполнена по всем канонам системного проектирования, предусматривающая не только изучение окружения, аналогов и прототипов, но и генерацию многовариантного решения и его оптимизацию [10]. Не маловажной задачей является разработка тендерных требований, как составной части бизнес-плана, которые должны содержать требования или условия участия в тендере, условия участия в обеспечении НССС космическим аппаратом, условия участия в развитии земной инфраструктуры предоставляющей услуги потребителям.

III.  Заключение

В Украине востребован ресурс спутниковых систем передачи информации распределительными сетями передачи телевизионных программ, фиксированной спутниковой службой, мобильной спутниковой связью, потребностями дистанционного зондирования Земли, потребностями дистанционного образования, потребностями в Internet.

Национальная спутниковая система связи и вещания призвана удовлетворять эти потребности в первую очередь для государственных операторов. Однако перечень вопросов приведенных в докладе показывает, что столь масштабный проект может быть осуществлен только при интеграции усилий.

IV. Список литературы

[1] К. С. Сундучков, А. А. Макаров. Развитие телекоммуникационных спутниковых технологий государственного сектора в Украине. Радиотехника. Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. Выпуск 128., 2002 г., г. Харьков. ХНУРЭ. с. 26-30.

[2] Бобров И. Н. Оценка спроса на спутниковые телекоммуникационные ресурсы в Украине. /И. Н. Бобров, А. А. Липатов, А. А. Макаров// Зв’язок. 2002. № 1. С. 29-31.

[3] Shingo Ohmori, Communications Research Laboratory,

MPT, Yasushi Yamao and Nobuo Nakajima. IEEE Communications Magazine. December 2000, pp. 134+142.

[4] С. А. Кравчук, В. П. Потиенко, В. М. Чмиль. Концепция построения национальной сети широкополосного беспроводного доступа. Технология и конструирование в электронной аппаратуре. Одесса, 2003г., № 3, стр. 5+10.

[5] С. А. Кравчук. Архитектура фиксированных систем широкополосного радиодоступа. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, Одесса, 2003 г., № 4, стр. 15+18.

[6] Сундучков К. С., Макаров А. А. Сундучков И. К. Приемные системы радиосвязи и телевещания. //Прац1 УН- Д1РТ, г. Одесса, 2003, № 4 (36), стр. 39-49.

[7] Сундучков К. С., Макаров А. А. Нарытник Т. Н., Сундучков И. К. Распределительные системы телевещания и мультимедиа. //Прац1 УНД1РТ, г. Одесса, 2003, № 3 (35), стр. 17-20.

[8] В. М. Чмиль, К. С. Сундучков, И. К. Сундучков. Техника и технология систем миллиметровых волн. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2003, № 4, стр. 6-14.

NATIONAL COMMUNICATION AND BROADCASTING SATELLITE SYSTEM

Sunduchkov K. S., Sunduchkov I. K.

National Technical University of Ukraine “KPi”

37, Pobedy ave, KPi-4030, Kiev-056 JSC R&D “Saturn", 2B, 50 let Oktyabrya str Email: sunduchkov@ukrkosmos. kiev. ua

Abstract – The total characteristic of the National Communication and Broadcasting Satellite System (NCBSS) is shown and task list for the NCBSS design is given. Some technical solutions, from different communication and broadcasting system architectures to particular technologies (SiGe, So, Sip and etc.), are discussed. Attention is drawn for necessity to solve domestic producer problems and some economical and organization issues.

I.  Summary

For space segment, it is necessary to decide what kind of satellite must be used, how many and whose transponders it should have, and what kind of technical requirements it should conform to.

Ukraine NCBSS can be based at the rented time- frequency resource on the foreign satellites, satellites that were designed with foreign partners, or on the domestically produced space vehicles.

For terrestrial segment, NCBSS has to provide cooperation for all future telecommunication generations that were shown in the table 1 [3-5].

Following evolution of the mentioned distributing systems assumes ability to work in interactive mode. It opens up new frequency ranges, changing system architecture, using new sources and propagation media of the signals.

In order to finish marketing work it is necessary to organize the conference with probable customers of the NCBSS services and project sponsors.

II.  Conclusion

In Ukraine, satellite data distributing system resources are claimed by data distributing networks, TV distributing networks, fixed satellite services, mobile satellite communications, remote land probing, remote education.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты