«Характеристика сетей спутниковой связи» - Курсовая работа

Содержание

Основные данные о работе 3

Содержание 4

Введение 5

Основная часть 7

1 Система спутниковой связи 7

2 Виды спутниковых систем и их орбиты 19

Заключение 35

Глоссарий 37

Список использованных источников 39

Список сокращений 40

Приложения 41

Введение

В современных организациях, пользующихся большим объемом различной информации, важно иметь качественный выход на коммутационные узлы, обеспечивающие выход на важные линии коммуникаций. В виду большого расстояния между населенными пунктами и низкого качества наземных линий, оптимальным решением является применение сетей спутниковой связи (ССС).

Системы спутниковой связи, широко используемые в большинстве регионов мира, являются неотъемлемой частью инфраструктуры. Не только промышленно развитые страны с разнообразными современными сетями телекоммуникаций, но все чаще и развивающиеся страны успешно внедряют ССС. Новые спутниковые приложения обеспечивают быстрое создание новых широковещательных служб и частных сетей.

Хотя коммерческое использование геосинхронных спутников связи началось почти 25 лет назад, их широкое применение в сетях связи стало возможным лишь в начале 1980-х годов. Телевидение, телефония, широкополосная передача продолжают доминировать в списке услуг ССС. Современные системы спутниковой связи предоставляют беспрецедентные возможности для развития частных сетей, организации служб связи типа «точка-точка» и «точка-множество точек».

Методы исследования: при написании курсовой работы был произведен комплексный анализ. Основными в работе явились следующие методы анализа: метод описания, историко-функциональный, сравнительно-сопоставительный.

Структура работы: курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, глоссария, списка использованных источников, списка сокращений и одного приложения.

Данная курсовая работа посвящена

 изучению систем спутниковой связи,

 анализу видов спутниковых систем связи.

Цель курсовой работы: изучение основных принципов построения и главных аспектов архитектуры сетей спутниковой связи.

Актуальность курсовой работы: использования спутниковых ретрансляторов для обеспечения передачи большого объема информации является результатом двух тенденций: одна диктуется логикой развития научной деятельности, другая – независимым развитием информационных технологий. Сложившиеся принципы передачи цифровых данных по спутниковому каналу связи находятся под возрастающим давлением новых приоритетов и запросов, которые определяют необходимость соответствующей адаптации.

Теоретическая значимость исследования связана с уточнением принципов и методов построения сетей спутниковой связи на основе знакомства с базовой учебной литературой; результатами практических исследований отечественных и зарубежных ученых в области спутниковой связи; статьями и обзорами в специализированных и периодических изданиях, посвященных тематике данной курсовой работы.

Практическая значимость исследования заключается в выявлении путей совершенствования предоставления телекоммуникационных услуг разным категориям пользователей при помощи станций спутниковой связи и взаимодействующей с ними сетевой инфраструктуры.

Выдержка из текста работы

Спутники связи, используемые в коммерческих ССС, имеют геосинхронные орбиты, период орбиты которых равен периоду отметки на поверхности Земли. Это становится возможным при размещении спутника над заданным местом Земли на расстоянии 35800 км в плоскости экватора.

Большой высотой, которая требуется для поддержания геосинхронной орбиты спутника, объясняется нечувствительность спутниковых сетей к расстоянию. Длина пути от заданной точки на Земле, через спутник на такой орбите до другой точки Земли, в четыре раза больше расстояния по поверхности Земли между двумя ее максимально удаленными точками. На данный момент наиболее плотно занятая орбитальная дуга равна 76° (приблизительно; 67° по 143° западной долготы). Спутники этого сектора обеспечивают связь стран Северной, Центральной и Южной Америки.

Главными компонентами спутника являются: системы управления положением, питания; телеметрии, трекинга, команд; приемопередатчики и антенна (рис. 1.2).

Структура спутника обеспечивает функционирование всех его компонентов. Предоставленный сам себе спутник, в конечном счете, перейдет к случайным вращениям и превратится в бесполезное для связи устройство. Устойчивость и нужная ориентация антенны поддерживается системой стабилизации (рис. 1.3). Вес и размер у спутника ограничены возможностью транспортных средств, требованиям к солнечным батареям и объему топлива, необходимого для жизнеобеспечения спутника (обычно в течение десяти лет) [2].

Телеметрическое оборудование спутника используется для передачи на Землю информации об его положении. В случае необходимости коррекции положения, на спутник передаются соответствующие команды, по получении которых включается энергетическое оборудование, и коррекция осуществляется [5].

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.

Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от сотен до десятков тысяч км). Так как зона его видимости в этом случае – почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает – в большинстве случаев достаточно и одного.

Для передачи через спутник сигнал должен быть модулирован. Модуляция производится на земной станции. Модулированный сигнал усиливается, переносится на нужную частоту и поступает на передающую антенну.

Преимущество сетей спутниковой связи состоит в обслуживании географически удаленных пользователей, исключая дополнительные расходы на коммутацию и промежуточное хранение.

ССС обычно сравнивают с оптико-волоконными сетями связи. В связи с быстрым развитием соответствующих областей волоконной оптики, внедрение этих сетей ускоряется, что заставляет задуматься о судьбе ССС. Например, разработка, планирование и внедрение конкатенирующего (составного) кодирования, резко уменьшает вероятность возникновения неисправленной побитовой ошибки, что, в свою очередь, позволяет преодолеть главную проблему ССС – туман и дождь.

Искусственные спутники Земли размещаются в трёх зонах, обусловленных существованием поясов Ван Аллена. Геостационарные спутники возвышаются над Землёй на высоте 35786 км, средневысотные спутники занимают диапазон от 5000 до 15000 километров, для покрытия всей земной поверхности таких спутников требуется около 10, такие спутники нашли применение в системе GPS; завершают классификацию низкоорбитальные спутники, которых для покрытия связью всей Земли нужно не менее пятидесяти.

Недостатки спутниковой связи:

– Высокая латентность (задержка) сигнала, обусловленная временем прохождения электромагнитной волны расстояния до орбиты спутника. Например, до высокоорбитального спутника на орбите 35786 км, сигнал идет 199 мс (со скоростью света), что означает задержку прохождения сигнала между двумя наземными станциями порядка 239 мс (и задержку интерактивного ответа на сигнал – порядка 477 мс).

– Неизбежность периодической интерференции сигнала при пересечении спутником линии наземная станция — Солнце.

– Необходимость слежения наземной станции за спутниками имеющими негеостационарные орбиты

Список литературы

1 Баранов В.И., Стечкин Б.С. Экстремальные комбинаторные задачи и их приложения. – М.: Наука, 2000. – 198с.

2 Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. – М.: Мир, 2000. – 295с.

3 Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. – М.: Мир, 2001. – 320с.

4 Большова Г. Спутниковая связь в России: "Памир", Iridium, Globalstar ." «Сети». – 2000 – № 9. – 20-28с.

5 Ефимушкин В.А. Технические аспекты систем спутниковой связи "Сети". – 2000 - №7. - с. 19-24.

6 Невдяев Л.М. Современные технологии спутниковой связи // "Вестник Связи". – 2000 – № 12. – 30-39с.

7 Невдяев Л.М. Одиссея на средних высотах «Сети». – 2000 – № 2. – 13-15с.

8 НПЦ "Элсов". Протокол по организации и логике работы спутниковой сети передачи данных "Банкир". – 2004. – 235с.

9 Смирнова А. А. Корпоративные системы спутниковой и КВ связи Москва, 2000. – 7-33с.

10 Смирнова А. А. Персональная спутниковая связь. Том 64. – М.: Радио и связь, 2001. – 7-47с.

11 Танетов В.Н. Первые системы спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 2002. – 215с.

Примечания

Приложение: рисунок "Спутник связи "Молния -1""