Скриньок К. С., скриньок І. К. Національний технічний університет «КПІ», ІТС м. Київ-056, пр. Перемоги 37, КПІ-4030; ВАТ НВП «Сатурн» Київ-148, пр. 50 років. 2 жовтняб e-mail: Sunduchkov@Ukrkosmos.kiev.ua

Анотація – Наведено загальну характеристику Національної супутникової системи зв’язку та мовлення (НССЗ) і дано перелік завдань, які необхідно вирішити при створенні НССЗ. Обговорюються деякі технічні рішення від різних архітектур систем зв’язку та мовлення до окремих технологій (SiGe, SoC, Sip та ін.) Звернуто увагу на необхідність вирішити проблеми вітчизняного виробника і деякі економічні та організаційні аспекти.

I. Вступ

Потреби країни в ресурсах супутникових систем передачі інформації давно переступили можливості одного сучасного телекомунікаційного штучного супутника Землі [1, 2].

Сьогодні немає питання, чи потрібна Національна Супутникова Система Зв’язку (НССЗ) для України. Питання в тому, якою вона має бути і як її слід створювати, маючи на увазі як технічні, так і економічні аспекти.

В силу масштабності проекту створення НССЗ перш за все необхідно усвідомити всю номенклатуру питань, які треба вирішити на початку шляху.

Тому в даній роботі лише названі завдання, які необхідно вирішити при створенні НССЗ.

II. Основна частина

Космічний сегмент. У частині що стосується супутникового сегмента НССЗ в першу чергу необхідно вирішити який обсяг і склад корисного навантаження буде у телекомунікаційного космічного апарату (КА).

Слід визначити, скільки і чиїх транспондерів, у тому числі, і з якими технічними параметрами вони повинні бути, включаючи визначення параметрів надійності та економічних параметрів.

Вирішення питань з енергетичних характеристикам транспондерів, зонам покриття, по частотноорбітальному ресурсу, корисного навантаження КА, кількості супутників і ін принципово визначає вигляд космічного сегмента НССЗ.

НССЗ Україна може базуватися на орендованому частотно-часовому ресурсі зарубіжних супутників, супутників створених спільно із зарубіжними партнерами або на КА розроблених вітчизняними виробниками.

Земний сегмент. Національна Супутникова Система Зв’язку надасть супутникові канали передачі інформації як для розподільних систем телерадіомовлення, дистанційного зондування Землі, дистанційного освіти, Інтернет і т.п. так і для систем ФСС, ПСС та ін

Інфраструктура земного сегменту НССЗ повинна забезпечити інтеграцію служб та надання багатофункціональних послуг, вирішити як завдання передачі інформації на великі відстані, так і завдання «останньої милі ».

НССЗ повинна забезпечити взаємодію всіх майбутніх поколінь телекомунікацій, засновані на технологіях широкосмугового доступу. Деякі з них представлені в таблиці 1 [3-5].

Таблиця 1 Table 1

Роки

Покоління

ня

Тип

Системи

1980

I

Аналог

Аналогові

стільникові

Аналогові

дротяні

1990

II

Цифра

Цифрові стільникові GSM, IS-54, PDC.

Цифрові провідні DECT, PHS. Моб. Супутні. INMARSAT

2000

III

Світові стандарти

IMT-2000

3G-COT

max швидкість ПД-2 Мбіт / с

2010

IV

Висока швидкість і рухливість

НІСТЬ

4G-COT Мовлення ITS, HAPS

min швидкість ПД-2,0-20,0 Мбіт / с

2020

V

Висока зкорость І РУХЛИВІСТЬ

5G-Cot Мовлення ITS, HAPS

min швидкість ПД-20-100 Мбіт / с

Прийом каналів супутникового телемовлення в Україну йде в першу чергу операторами кабельних мереж, а телерадіокомпанії використовують супутникові розподільні мережі, як первинну мережу розповсюдження.

У системах радіозв’язку та телебачення постійної уваги вимагають непроходящие завдання: поступ у високочастотну область спектра сигналів, забезпечення високої вибірковості трактів і лінійності групового часу запізнювання, турбота про енергетику систем, включаючи потужність передавачів, чутливість приймачів, поєднання аналогових і цифрових пристроїв. Крім того, завдання дешевого виробництва і тестування є далеко не останньою.

Для цих систем, рішення – “система в пакеті” (SiP-технологія) є найкращим на сьогоднішній день. Ця технологія дозволяє підключити два або більше чіпів. Використовуючи цю технологію, можна реалізувати найбільш відповідну технологію і правила проектування для кожного чіпа окремо. Це дозволяє досягти високу ефективність і низьку вартість системи.

Сучасні програми вимагають створення радіомереж великої місткості, а масова потреба терміналів ставить умову зниження їх вартості. Задоволення цих вимог здійснюється реалізацією наступних складових концепції побудови архітектури приемопередатчиков:

-освоєння діапазонів більш високих частот (міліметрового та оптичного діапазонів);

– відмова від схем з дорогими високочастотними компонентами, зменшення частки аналогових компонентів на користь дискретних; компактне розміщення компонентів, що зменшує втрати сигналу;

– застосування нових технологій, що знижують як вартість активних приладів, так і зменшують витрата дорогих матеріалів;

– використання технологій економічного використання частотно-часового ресурсу систем.

Розподільні системи телебачення за останні роки настільки змінилися, що придбали нову якість. Ці зміни привели в першу чергу до збільшення номенклатури послуг: розподіл телепрограм, програм радіомовлення, передача даних, передача інформації дистанційного зондування Землі, дистанційного навчання, Інтернет. Подальший їх розвиток передбачає можливість роботи в інтерактивному режимі, в режимі передачі даних, у тому числі і для мобільних абонентів. Це призводить до освоєння нових діапазонів частот, зміни архітектури систем, застосуванню нових джерел і середовищ поширення сигналів (у тому числі лазерних джерел та ВОЛЗ). [6-8].

При створенні НССЗ особливу увагу слід приділити вирішенню проблем вітчизняних виробників, яких в Україні досить для створення вітчизняного обладнання від елементів, вузлів, блоків, станцій і систем супутникового зв’язку і мовлення до ракет-носіїв і космічних апаратів. Науково-виробниче підприємство «Про-мінь» відомо не тільки в Україну, а й за кордоном як виробник антенних систем супутникового зв’язку. ТОВ «Техноком – АТ» пропонує свої послуги зі створення систем ущільнення цифрових каналів (модеми, мультіплексери, пристрої об’єднання ТБ-каналів та ін.) НДІ «Оріон» і НВП «Квант-Ефір» відомі як розробники і виробники передавачів і підсилювачів потужності. НВП «Сатурн» – розробник і виробник Земних станцій супутникового зв’язку, елементів і блоків для них, як в сантиметровому, так і в міліметровому діапазоні довжин хвиль.

Малошумні підсилювачі (МШУ) НВП «Сатурн» дозволяють знизити еквівалентну шумову температуру приймача і, отже, покращують ресурсні характеристики каналів зв’язку. Поліпшення енергоресурсу (підвищення енергетичної ефективності каналу) дозволяє істотно знизити вартість обладнання каналу зв’язку, підвищити завадостійкість.

Основні параметри підсилювально-преобразова-них блоків, земної станції супутникового зв’язку Ки діапазону наведені в таблиці 2.

Таблиця 2 Table 2

Параметри

Найменування

блоку

Вхідні частоти, ГГЦ

Вихідні частоти, ГГЦ

Коефіцієнт підсилення, дБ

Коефіцієнт шуму, дБ

А Ку в смузі 40 МГц, дБ

Рівень паразит.

комбінацій при f °xc= O дБм; ДБС

Вихідна

потужність

1

Малошу-мящій СВЧ підсилювач

12,25-

12,75

50

1,1

0,5

2

Перетворювач частоти вниз

12,25-

12,75

950-

1450

0,5

-65

3

Підсилювач

потужності

14,0-

14,5

38-

41

0,5

25

4

Перетворювач частоти вгору

0,95-

1,45

14,0-

14,5

31

0,3

Економічні та організаційні питання.

Маркетинг потреб в Україну частотновременного ресурсу супутникової системи зв’язку та мовлення виконувався вже не один раз з різною глибиною дослідження. І якщо заявки споживачів цього ресурсу вивчені і загальна картина ясна, то з можливими спонсорами робота тільки почалася.

Для завершення роботи з споживачами ресурсу національної супутникової системи зв’язку та мовлення з метою уточнення споживчого ринку послуг, а так само для активної реклами НССЗ необхідно організувати міжнародну конференцію, наприклад, з таким регламентом: 1 день присвячений НССЗ і споживачам її послуг; 2 день спонсорам НССЗ.

Після конференції необхідно завершити розробку і затвердити концепцію створення НССЗ і підготувати пакет законодавчих документів, які б забезпечили ліберальні умови для користувачів, включаючи митні пільги на ввезення і вивіз апаратури для НССЗ, помірні податки для вітчизняних виробників апаратури для НССЗ, умови вільного ринку, що повинно привести в кінцевому підсумку до конкурентно-здатним цінами на послуги НССЗ, а також створили б умови для надання державної підтримки проекту.

Наступним завданням є розробка бізнес-плану. Ця робота повинна бути виконана за всіма канонами системного проектування, яка передбачає не тільки вивчення оточення, аналогів і прототипів, але і генерацію багатоваріантного рішення та його оптимізацію [10]. Чи не маловажной завданням є розробка тендерних вимог, як складової частини бізнес-плану, які повинні містити вимоги або умови участі в тендері, умови участі в забезпеченні НССЗ космічним апаратом, умови участі в розвитку земної інфраструктури надає послуги споживачам.

III. Висновок

В Україну затребуваний ресурс супутникових систем передачі інформації розподільними мережами передачі телевізійних програм, фіксованого супутникового службою, мобільного супутниковим зв’язком, потребами дистанційного зондування Землі, потребами дистанційної освіти, потребами в Internet.

Національна супутникова система зв’язку і мовлення покликана задовольняти ці потреби в першу чергу для державних операторів. Однак перелік питань наведених у доповіді показує, що такий масштабний проект може бути здійснений тільки при інтеграції зусиль.

IV. Список літератури

[1] К. С. скриньок, А. А. Макаров. Розвиток телекомунікаційних супутникових технологій державного сектора в Україну. Радіотехніка. Всеукраїнський міжвідомчий науково-технічний збірник. Випуск 128., 2002 р., м. Харків. ХНУРЕ. с. 26-30.

[2] Бобров І. М. Оцінка попиту на супутникові телекомунікаційні ресурси в Україну. / І. Н. Бобров, А. А. Ліпатов, 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. Потієнко, В. М. Чміль. Концепція побудови національної мережі широкосмугового бездротового доступу. Технологія та конструювання в електронній апаратурі. Одеса, 2003р., № 3, стор 5 +10.

[5] С. А. Кравчук. Архітектура фіксованих систем широкосмугового радіодоступу. Технологія та конструювання в електронній апаратурі, Одеса, 2003 р., № 4, стор 15 +18.

[6] скриньок К. С., Макаров А. А. скриньок І. К. Приймальні системи радіозв’язку та телемовлення. / / Прац1 УН-Д1РТ, м. Одеса, 2003, № 4 (36), стр. 39-49.

[7] скриньок К. С., Макаров А. А. Наритнік Т. Н., скриньок І. К. Розподільні системи телемовлення і мультимедіа. / / Прац1 УНД1РТ, м. Одеса, 2003, № 3 (35), стр. 17-20.

[8] В. М. Чміль, К. С. скриньок, І. К. скриньок. Техніка та технологія систем міліметрових хвиль. Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2003, № 4, стор 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.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»