Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы Теории и практики радиосвязи» Специальность 080502 Экономика и управление на предприятии
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «организация производства на предприятиях, 1298.86kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080502 Экономика и управление на предприятии, 1031.78kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 851.37kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 425.13kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 507.84kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 970.84kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 437.92kb.
- Планирование на предприятии учебно-методический комплекс, 871.22kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080502 Экономика и управление на предприятии, 324.86kb.
- Карпенко Елена Зугумовна к э. н., доцент должность профессор учебно-методический комплекс, 548.9kb.
При обработке цифровые данные представляются равномерными кодами, имеющими одинаковое количество разрядов (бит) для любого знака. Например, любую букву русского алфавита можно закодировать 5 разрядным двоичным кодом.
n = log2 N,
где n – количество разрядов в коде, N – число букв в русском алфавите.
Любой алфавит обладает естественной избыточностью. Для сокращения объема сообщения (сжатия) можно использовать неравномерные коды, в которых наиболее часто встречающимся символам соответствуют короткие кодовые наборы, редко встречающимся – длинные наборы. Такое кодирование, учитывающее статистические свойства символов алфавита, часто называют энтропийным кодированием. Наиболее часто в системах кодирования применяют неравномерный код Хаффмана. При кодировании русских текстов кодом Хаффмана количество бит в сообщении сокращается примерно на 25% по сравнению с двоичным кодом.
Методы сжатия видеоданных.
Изображения в телевидении имеют значительную избыточность. Большая часть изображения одного кадра приходится на поля, имеющие постоянную или слабо меняющуюся в пространстве яркость. Такая избыточность называется пространственной избыточностью.
Изображения соседних кадров в телевидении обычно очень похожи друг на друга, даже при съемке движущихся объектов. Зная распределение яркости в одном кадре, можно предсказать распределение яркости следующего кадра. Эта предсказуемость указывает на временную избыточность изображения.
Пространственная и временная формы избыточности связаны со статистическими свойствами телевизионных изображений. Применяя энтропийное кодирование можно сократить скорость передачи видеоданных.
Для сжатия видеоинформации можно использовать особенности человеческого зрения, слабо реагирующего на высокочастотные изменения видеосигнала. Эти особенности создают так называемую психофизическую избыточность. Это позволяет ввести более грубое квантование видеосигнала в окрестности резких перепадов яркости. Уменьшение психофизической избыточности позволяет значительно сокращать скорость передачи видеоданных.
Одним из методов сжатия является сокращение пространственной избыточности в пределах одного кадра. Для сжатия применяется дискретное косинусное преобразование (ДКП) или дискретное преобразование Фурье. ДКП применяется для небольших блоков элементов изображения, обычно 8х8 или 16х16. В результате ДКП находится матрица коэффициентов для разных частот сигнала изображения. Для большинства блоков небольшое количество коэффициентов имеет значительную величину. Коэффициенты, имеющие малую или нулевую амплитуду, могут быть отброшены. Искажения изображения могут возникнуть при округлении значений коэффициентов ДКП, поэтому они вычисляются с большей точностью, чем значения яркости изображения.
Дальнейшее сжатие может быть достигнуто за счет уменьшения психофизческой избыточности. Оно получается путем переменного квантования коэффициентов ДКП, уменьшающегося с повышением частоты.
Кроме этого используются методы устранения структурной избыточности, например, удаление гасящих импульсов строк и полей.
Одним из методов сжатия является межкадровое кодирование. Цель межкадрового кодирования – сокращение временной избыточности телевизионных изображений, вызванной сильными корреляционными связями между соседними кадрами.
Одним из способов уменьшения избыточности является межкадровое предсказание вперед. Если изображения соседних кадров очень похожи, то скорость цифрового потока можно сократить, предсказывая текущий кадр на основе предыдущего и передавая лишь разницу между действительным и предсказанным изображением текущего кадра. Разностное изображение, или ошибка предсказания обычно содержит много нулевых областей, что позволяет обойтись при ее передаче меньшим числом кодовых слов. Такой способ известен под названием дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ДИКМ).
До сих пор в предсказаниях не учитывалась скорость изменения изображения между кадрами. Точность предсказания при передаче движущихся объектов можно увеличить за счет оценки вектора движения и компенсации этого движения. При этом определяются векторы движения частей изображения, определяющие положение кодируемого отсчета в новом кадре.
Стандарты сжатия видеоинформации.
Все перечисленные методы применяются при передаче изображений по радиоканалу, при этом уменьшается скорость передачи. При записи в память HDD,DVD методы сжатия позволяют сильно уменьшить объем памяти для хранения этих данных.
Применение этих методов определяется международными стандартами JPEG, MPEG-1,MPEG-2, MPEG-4.
Стандарт сжатия JPEG.
Стандарт JPEG (Joint Photographic Group) был разработан для сжатия информации в системах компьютерной обработки неподвижных изображений. Источником входных изображений для кодера JPEG может служить сканируемая фотография или видеокадр. Кодеры JPEG устраняют только пространственную и психофизическую избыточность. Основные операции процесса сжатия – это ДКП, квантование, энтропийное кодирование. Наибольшее применение стандарт JPEG находит при передаче записи на носители музыкальных произведений и фотографий.
Стандарты сжатия MPEG.
Стандарт MPEG-1 (Moving Pictures Experts Group) ориентирован на системы записи на CD-R и низкоскоростные каналы передачи ТВ изображений.
Стандарт MPEG-2 специально разработан для кодирования ТВ сигналов вещательного телевидения. Стандарт MPEG-4 предназначен для организации видеоконференций при передаче видеоданных по цифровым телефонным каналам.
Основным пользовательским стандартом является стандарт MPEG-2. В этом стандарте предусмотрено четыре уровня для формата разложения строк ТВ изображения и пять профилей для форматов кодирования сигналов яркости и цветности. Данные стандарта приведены в таблице 2.
Цифры внутри таблицы определяют скорость передачи данных единицах
Мбит\с.
Таблица 2
Высокий уровень – 1440 и высокий - 1920 предусмотрены для кодирования телевидения высокой четкости (ТВЧ). Кодирование сигналов ТВ обычной четкости выполняется на основном уровне с форматом разложения 576 активных строк в кадре и 720 отсчетов на строку.
Низкий уровень – телевидение ограниченной четкости. Ему соответствует 288 активных строк и 352 отсчета на строку.
В стандарте используется 5 профилей, которым соответствует 5 наборов операций по сжатию (компрессии) видеоданных.
Профиль, в котором используется наименьшее число операций, называется простым профилем. В нем при сжатии используется компенсация движения изображения и гибридное дискретно-косинусное преобразование (ДКП).
Основной профиль содержит все операции простого профиля и предсказание по двум направлениям.
Профиль с масштабируемым отношением сигнал\шум повышает устойчивость цифрового телевидения при неблагоприятных условиях приема. При масштабировании поток видеоданных разделяют на две части: основной сигнал и дополнительный сигнал. Декодирование только основного сигнала улучшает отношение сигнал\шум.
Четвертый профиль сохраняет все операции предыдущего профиля и добавляет новую операцию – разделение потока видеоданных по критерию четкости ТВ изображения. Этот профиль обеспечивает переходы между действующими системами ТВ и телевидением высокой четкости.
Пятый профиль улучшает соотношение отсчетов цветности по сравнению с сигналом яркости по вертикали и по горизонтали.
В рассмотренных четырех профилях при кодировании сигналов яркости и цветности используется формат представления видеоданных 4:2:0, в котором число отсчетов сигналов цветности по сравнению с сигналом яркости уменьшается в два раза не только по горизонтали, но и по вертикали (Табл. 3). Пятый профиль называется высшим профилем, и он включает в себя все функциональные операции специального профиля
4:2:2, в котором число отсчетов сигналов цветности в вертикальных направлениях остается тем же, что и у сигнала яркости.
Таблица 3.
Приведенные в таблице пять профилей и четыре уровня образуют двадцать возможных комбинаций видеосигнала, из которых только одиннадцать будут полезными или необходимыми. Для этих комбинаций в таблице указаны максимальные значения скорости передачи видеоданных.
Стандарт MPEG-2 принципиально нацелен в будущее для повышения качества воспроизведения видеоизображений в системах наземного и спутникового ТВ, а также в системах цифровой видеозаписи.
Тема 14. Методы передачи данных в цифровом телевидении.
Стандарт цифрового телевидения ATSC описывает систему передачи высококачественного изображения, звука, а также дополнительных данных в полосе 6 Мгц, соответствующий ширине канала аналогового телевидения NTSC.
Система цифрового телевидения не может обойтись без сжатия данных. Если это телевидение высокой четкости (ТВЧ), то оцифрованное изображение нужно передавать со скоростью 1 Гбит/с. Современные методы сжатия позволяют уменьшить скорость передачи примерно в 50 раз. Система ATSC формирует поток данных со скоростью 19,28 Мбит/с в условиях наземного телевидения.
В структуре системы ATSC, основанной на рекомендациях Исследовательской группы ITU 11/3, можно выделить три подсистемы, выполняющих кодирование источника, формирование транспортного потока, канальное кодирование и модуляцию (Рис. 32).
Рис. 32
Целью кодирования источника является сжатие телевизионного изображения и звука. В системе ATSC для кодирования источника используется стандарт сжатия MPEG-2. При формировании транспортного потока используется синтаксис транспортного потока MPEG-2 для организации потоков видео, звука, дополнительных данных. Формируемые транспортные пакеты имеют фиксированную длину 188 байтов, которая считается оптимальной для условий передачи телевизионного вещания.
В подсистеме канального кодирования и модуляции поток байтов трансформируется в радиосигнал. Для этого используется многоуровневая амплитудная модуляция с частично подавленной боковой частотой.
Основанное на принципах системы ATSC цифровое телевидение развивается в США и других странах.
В Европе принят стандарт цифрового телевидения DVB. Стандарт DVB – это набор спецификаций, охватывающий кабельное DVB-С, спутниковое DVB-S, наземное телевидение DVB-Т.
Предварительная обработка пакетов в DVB аналогична обработке пакетов в системе ATSC.
Рис.33
На вход кодера поступают транспортные пакеты MPEG-2 по 188 байт
(1 синхробайт + 187 байт данных). Сначала они рандомизируются путем сложения пакетов по модулю 2 с псевдослучайной последовательностью (15 разрядов). После рандомизации пакеты защищают кодом Рида-Соломона, в результате чего к 188 байтам добавляют 16 проверочных байт, позволяющих исправить до 8 ошибочных байт из 204 (Рис.33).
Далее байты перемешиваются внутри кодированных пакетов, причем так, что синхробайты остаются на своих местах.
Дальнейшая обработка пакетов, связанная с модуляцией, отличается от системы ATSC. В стандарте DVB использована модуляция COFDM (Coded Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) – вариант мультиплексирования посредством ортогональных несущих с предварительным кодированием сигнала. Ортогональность означает, что усредненное по времени произведение двух несущих равно нулю. Модуляция OFDM подразумевает, что весь диапазон канала ТВ (в Европе 8 Мгц) разбит на множество поднесущих частот. Поток данных разбит на N субпотоков, несущая частота каждого из которых модулируется с гораздо меньшей скоростью.
В DVB в одном канале может быть до 8 тысяч несущих. Реально используется 1705 (режим 2К) или 6817 (режим 8К) несущих частот. Каждая несущая модулируется посредством 4-позиционной квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) или 16-позиционной квадратурной амплитудной манипуляции (QAM).
В приемнике выполняются обратные операции, превращающие принятые сигналы в транспортные потоки MPEG-2, которые обрабатываются по стандартным алгоритмам.
Развитие цифрового ТВ сдерживалось большой стоимостью аппаратуры передатчиков и приемников. В последние годы электронная промышленность выпускает однокристальные интегральные микросхемы, поддерживающие все режимы DVB-Т. Появление жидкокристаллических мониторов с цифровым управлением, использующих интегральные микросхемы DVB-Т позволяет строить относительно дешевые цифровые телевизоры. В Европе и России цифровое ТВ развивается по технологии DVB.
Раздел 5. Организация радиорелейных линий связи.
Тема 15. Общие принципы
Радиорелейная линия (РРЛ) представляет собой последовательность приемопередающих станций. Станции могут быть оконечные, промежуточные, узловые. Они осуществляют многократную ретрансляцию (прием, преобразование, усиление и передачу) радиосигналов. РРЛ делятся на две группы: прямой видимости и тропосферные.
РРЛ прямой видимости являются основными наземными средствами передачи сигналов дальней телефонной связи, программ звукового и телевизионного вещания, цифровых данных на большие расстояния.
Для передачи всех видов сигналов необходима полоса частот до 30 Ггц, поэтому РРЛ работают в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн. Расстояние между станциями зависит от рельефа местности и составляет реально 40 – 70 км при высоте антенн 60 – 100 м.
Общий вид радиорелейной линии приведен на рис.34. На рисунке ОРС – оконечная релейная станция, ПРС – промежуточная релейная станция, УРС – узловая релейная станция.
Рис.34
Комплекс аппаратуры РРЛ для передачи информации на одной несущей частоте образует широкополосный канал, называемый стволом. Большинство современных РРЛ имеют несколько стволов: телефонной связи, ТВ-ствол, ствол данных и т. д.
На Рис.34 оконечная релейная станция (ОРС) преобразует сообщения от междугородных телефонных станций, междугородных телевизионных и радиовещательных станций в сигналы, передаваемые по РРЛ и обратно. Промежуточные станции (ПРС) ретранслируют радиосигналы РРЛ.
Узловые релейные станции (УРС) разветвляют и объединяют потоки информации, передаваемее по различным РРЛ, на пересечении которых находится УРС. На ОРС и УРС всегда находится технический персонал, обслуживающий эти станции.
ПРС представляют собой активные ретрансляторы и работают автоматически. Структурная схема ретранслятора ПРС приведена на рис.35.
Рис.35
Обычно антенны приемников и передатчиков располагаются на одной мачте. Для предотвращения влияния сигналов передатчика на сигналы приемника применяется разнос по частоте приемника и передатчика.
Классификация радиорелейных линий
РРЛ прямой видимости различают по различным признакам и характеристикам.
- По назначению различают междугородные, магистральные, внутризоновые, местные РРЛ.
- По диапазону несущих частот РРЛ делятся на дециметровые и сантиметровые. Полосы частот для РРЛ выделены в области 2, 4, 6, 8, 11, 12 Ггц.
- По способу уплотнения каналов и виду модуляции несущей частоты можно выделить:
- РРЛ с частотным уплотнением (разделением) каналов и частотной модуляцией гармонической несущей;
- РРЛ с временным уплотнением и амплитудной модуляцией импульсов;
- цифровые РРЛ, в которых отсчеты сообщений разделяются по уровням и кодируются.
4. По принятой в настоящее время классификации РРЛ разделяют на системы большой, средней и малой емкости.
К РРЛ большой емкости относятся системы, позволяющие организовать в одном стволе 600 и более каналов тональной частоты, что соответствует пропускной способности более 100 Мбит/с. Если система РРЛ реализует в одном стволе от 600 до 60 каналов тональной частоты, то она относится к системам средней мощности.
Современные унифицированные системы «Курс-4» и «Курс-6», применяемые в нашей стране, относятся к РРЛ большой мощности, а «Курс-2» и «Курс-8» к аппаратуре средней мощности.
Во многих регионах активно внедряются цифровые системы ретрансляции средней и малой мощности «Пихта-2» и «Радан-МГ».
Современные РРЛ работают совместно с наземными станциями и со спутниковыми системами трансляции.
Раздел 6. Спутниковые системы связи.
Тема 16. Принципы организации спутниковых систем связи.
Искусственные спутники Земли (ИСЗ) широко применяются для передачи различных сообщений, организации телевизионного вещания, телефонных, телеграфных, навигационных и других каналов связи.
Основной принцип организации спутниковых систем связи заключается в размещении ретрансляторов на ИСЗ (Рис. 36).
Рис. 36
По способу ретрансляции сигнала спутниковые системы делятся на системы с пассивной и активной ретрансляцией. В системах с пассивной ретрансляцией сигналы, посланные с Земли, отражаются поверхностью спутника без усиления. В качестве отражателей могут использоваться специальные отражатели различной формы.
Система спутниковой радиосвязи, имеющая бортовую аппаратуру для ретрансляции сигнала, называется системой с активной ретрансляцией. Система с активной ретрансляцией представляет собой радиорелейную линию (РРЛ) с промежуточной станцией, размещенной на спутнике (Рис.37).
Рис.37
При построении активных спутниковых систем используются принципы организации наземных РРЛ (смотри предыдущий раздел).
Наиболее распространенным применением ИСЗ является организация телевизионного вещания (ТВ) и радиовещания. Под спутниковой системой ТВ и радиовещания понимается система передачи сигналов, формируемых в студиях теле и радиовещания, и передаваемых через ИСЗ на сеть земных установок. Далее телевизионные и радиосигналы с помощью наземных систем связи распределяются между абонентами.
Для обеспечения высокого качества передаваемых сигналов применяют малошумящие усилители, усложняют антенны приемников и передатчиков, увеличивают мощность передатчиков.
Орбиты спутников связи.
Орбита – это траектория движения спутника в пространстве. Плоскость орбиты неподвижна во времени и проходит через центр Земли, а орбита имеет форму эллипса, в одном из фокусов которого расположена Земля. Точка пересечения линии, соединяющей ИСЗ и центр Земли, с поверхностью земного шара называется подспутниковой точкой. Высота эллиптической орбиты h (расстояние между ИСЗ и его подспутниковой точкой) меняется во времени с периодом, равным времени обращения спутника по орбите. Максимальное значение высоты орбиты называется высотой в точке апогея, а минимальное — высотой в точке перигея.
В системах спутниковой связи (ССС) используются ИСЗ, отличающиеся следующими параметрами: формой орбиты (круговая или эллиптическая), высотой над поверхностью Земли и наклонением, то есть углом между экваториальной плоскостью и плоскостью орбиты.
При построении ССС могут быть использованы следующие типы орбит:
• геостационарная орбита {GEO — Geostationary Earth Orbit};
• низкие круговые орбиты {LEO — Low Earth Orbit};
• средневысотные круговые орбиты {МЕО — Medium Earth Orbit};
• эллиптические околоземные {ЕЕО — Elliptical Earth Orbit}.
Подавляющая часть существующих ССС использует для размещения спутника-ретранслятора (СР) геостационарную орбиту, основными достоинствами которой являются возможность непрерывной круглосуточной связи и практически полное отсутствие допплеровского сдвига частоты. Вследствие этого при достижимых на сегодняшний день точностях удержания СР в рабочей точке на орбите и систем ориентации бортовых антенн на земной станции нет необходимости использовать достаточно сложные и дорогие следящие системы наведения антенн. Это существенно снижает стоимость наземного сегмента ССС и затраты на его эксплуатацию.
История коммерческих спутниковых сетей связи (ССС) началась в апреле 1965 г. с выводом на орбиту впервые в мире гражданского спутника связи INTELSAT-1 (другое название EARLY BIRD), ставшего первым спутником- ретранслятором (СР) международной организации Intelsat (International Telecommunications Satellite Organization), учрежденной в августе 1964 г.
Концепция спутниковой связи проста и заключается в том, что
промежуточный ретранслятор радиосети связи устанавливается на борту искусственного спутника Земли (ИСЗ), который движется по орбите почти без затрат энергии на это движение. На практике незначительные затраты энергии обычно необходимы лишь для коррекции параметров орбиты СР, которые могут меняться под влиянием различных дестабилизирующих факторов.
Энергообеспечение бортового ретрансляционного комплекса (БРТК) осуществляется от солнечных батарей (СБ) и подзаряжаемых от СБ аккумуляторов, которые питают бортовую аппаратуру в периоды затенения Солнца Землей. Таким образом, СР представляет собой в значительной степени автономную систему и способен предоставлять
услуги связи в течение длительного времени. Срок службы современных спутников-ретрансляторов составляет от 5 до 15 лет.
Находясь на достаточно высокой орбите, единственный СР способен
предоставить информационные услуги пользователям, размещенным на огромной территории диаметром от 1,5 - 2 тыс. км до примерно 16 тыс. км.
Областью обслуживания ССС называется часть земной поверхности и околоземного пространства, между любой парой точек которой возможна передача информации с заданной скоростью и качеством. «Геометрия» области обслуживания определяется не только параметрами орбиты ретранслятора и характеристиками бортового радиотехнического комплекса (БРТК), но и характеристиками используемых земных станций (ЗС), а также требованиями к пропускной способности каналов связи и качеству передачи информации.
Если необходимые размеры области обслуживания велики настолько, что не могут быть покрыты одним ретранслятором, то используют орбитальную группировку, состоящую из нескольких ретрансляторов, каждый из которых обслуживает часть (зону) области обслуживания. Разбиение на зоны может использоваться и при наличии одного СР с БРТК, оборудованным многолучевой приемопередающей антенной, каждый луч которой формирует свою зону обслуживания. Обычно зоны частично перекрываются, образуя сплошную область обслуживания. Иногда целесообразным оказывается использование нескольких изолированных зон, например, при объединении посредством ССС информационных структур нескольких мегаполисов в единую инфраструктуру. В любом случае при зональном обслуживании для обеспечения возможности связи между земными станциями, находящихся в разных зонах обслуживания, необходима организация межзоновых каналов связи.
Спутниковые системы связи работают в диапазоне частот от нескольких сотен МГц до нескольких десятков ГГц в специально выделенных Регламентом радиосвязи участках спектра. Применительно к ССС широко используются условные буквенные обозначения диапазонов частот, введенные из соображений секретности еще в годы Второй мировой войны: L-диапазон (0,5-1,5 ГГц), S-диапазон (1,5-2,5) ГГц, C-диапазон (4-8 ГГц), Ku-диапазон (12-18 ГГц), Ка - диапазон (20-40 ГГц) и Q/V-диапазон (40-74 ГГц).
Изначально буквенное обозначение — K-диапазон было присвоено полосе частот 18-27 ГГц. Однако обнаружение значительного поглощения радиосигналов в атмосфере Земли на частоте 22,3 ГГц, обусловленного резонансными явлениями в молекулах водяного пара, исключило возможность использования частот вблизи этого резонанса. В результате были введены обозначения Ku-диапазон (К — under, диапазон под диапазоном К) и Ка-диапазон (К — above, диапазон над диапазоном К).
Существует разделение спутниковых служб по назначению сети и типу земных станций, введенное Регламентом радиосвязи:
• фиксированная спутниковая служба — ФСС {FSS — Fixed Satellite Service};
• подвижная спутниковая служба — ПСС {MSS — Mobile Satellite Service};
• широковещательная спутниковая служба — ШСС {BSS — Broadcast
Satellite Service}.
Сети ФСС предназначены для обеспечения связи между стационарными
станциями, построения корпоративных сетей, организации магистральных каналов большой протяженности, а также региональной (зоновой) связи.
Услуги ФСС предоставляют пять крупных международных организаций и около 50 региональных и национальных компаний. К наиболее значительным коммерческим системам фиксированной службы относятся Intelsat, Intersputnik, Eutelsat, Arabsat и AsiaSat. Наиболее мощной является международная система Intelsat, орбитальная группировка которой охватывает четыре основных региона обслуживания — Атлантический, Индийский, Азиатско-Тихоокеанский и Тихоокеанский.
В настоящее время пропускная способность каждого из 25 спутников - ретрансляторов этой системы составляет от 12 до 35 тыс. телефонных каналов, а наземный сегмент включает в себя около 800 крупных станций, размещенных в 170 странах мира.
Сети подвижной спутниковой службы ПСС появились около 30 лет назад. В зависимости от типа станции они подразделяются на морскую — МПСС {MMSS — Maritime Mobile Satellite Service}, воздушную ВПСС {AMSS — Airborne Mobile Satellite Service} и сухопутную — СПСС {LMSS — Land Mobile Satellite Service}.
Широковещательная спутниковая служба предназначена для приема
телевизионных и радиовещательных программ и является главной службой систем непосредственного телевизионного вещания (НТВ), спутникового телевизионного вещания и спутникового непосредственного радиовещания.
Все системы телерадиовещания строятся на базе геостационарных спутников. В этой области телекоммуникаций, где основное требование к системе — сплошное покрытие обслуживаемых территорий, преимущества ГССС перед другими средствами связи проявляются в наибольшей степени.
Примерно с середины 90-х годов в мире сложилась ситуация, обусловленная в первую очередь социальными и политическими причинами, когда у массового потребителя возник достаточно высокий спрос на предоставление индивидуальных широкополосных информационных услуг. У разработчиков и производителей ССС появились широкие возможности для удовлетворения этого спроса в полном объеме и даже, как показывает практика эксплуатации ССС нового поколения и анализ перспективных проектов, с заметным опережением спроса.
Одной из основных причин массового спроса на широкополосные услуги связи является огромный рост популярности и широкое распространение сети Интернет.
Подавляющая часть компьютеров индивидуальных абонентов Интернет связана с сетью посредством пользовательских линий телефонной сети общего пользования, пропускная способность которых, несмотря на все модемные ухищрения, явно недостаточна для обеспечения современных приложений. Соединение каждого пользователя с сетью индивидуальными кабелями или ВОЛС — процесс дорогостоящий, трудоемкий и длительный. ССС могут решить «проблему последней мили» и обеспечить требуемую скорость доступа индивидуальных пользователей в Интернет и в широкополосные цифровые сети интегрального обслуживания (ISDN).
Одним из важных направлений развития телерадиовещания является
непосредственная спутниковая трансляция телевизионных и радиопрограмм на индивидуальные пользовательские приемные установки, что позволяет одновременно передавать с высоким качеством несколько сотен программ. Реальностью стало непосредственное спутниковое радиовещание на портативные переносные и автомобильные приемники, а в ближайшем будущем станет возможным и массовый прием телевизионных спутниковых программ. Перспективно также и интерактивное телевидение, которое позволяет удовлетворить индивидуальные запросы пользователей путем трансляции по спутниковым каналам заказных телепрограмм, а также предоставить возможность интерактивного общения в процессе телепередач.
Продолжением развития этого направления является непосредственное спутниковое вещание на компьютеры (служба DirecPC).
Примеры ССС различных спутниковых служб приведены в таблице 3
Таблица 3
Продолжением развития этого направления является непосредственное спутниковое вещание на компьютеры (служба DirecPC).
Новой спутниковой службой, ставшей реальностью совсем недавно, является персональная подвижная спутниковая служба (ППСС). Такие ССС ориентированы на предоставление персональной радиотелефонной и пейджинговой связи в глобальном или региональном масштабе с использованием терминалов типа «трубка в руке». Тенденцией построения таких систем является объединение в общую сеть спутниковых и наземных сотовых сетей различных стандартов (GSM, AMPS, CDMA), а также предоставление дополнительно максимально возможного набора услуг по передаче данных, телексов, факсимильных сообщений, определения местоположения и т.д.
Широкополосные ССС предназначены для передачи высококачественной речи, высокоскоростных потоков данных, мультимедийных и интернет-приложений, а также предоставления других видов услуг, пока недоступных пользователям.