3.5. Земные станции

3.5.1. Земной сегмент спутниковой системы состоит из земных станций различного типа. Земные станции (ЗС) в зависимости от области применения, типа спутниковой сети, в которой они работают (ФСС, НТВ), а также от их назначения (организация ТВ-каналов, каналов ПД, ТВ и РВ и др.) классифицируются в соответствии с отраслевым стандартом ОСТ 45.56-96 "Станции земные для линий спутниковой связи, работающие с ИСЗ на геостационарной орбите в диапазоне частот 6/4 ГГц и 14/11-12 ГГц. Типы, основные параметры, технические требования". ОСТ 45.56-96 устанавливает также требования к земным станциям в части обеспечения основных электрических параметров и технических характеристик по электромагнитной совместимости, электробезопасности и биологической безопасности.

3.5.2. В основу классификации ЗС положены следующие параметры:

- область применения;

- используемый диапазон частот;

- размер антенны, определяющий добротность и ЭИИМ станций.

Данные о классификации ЗС приведены в таблице 3.5.1 (ОСТ 45.56-96).

Таблица 3.5.1

КЛАССЫ ЗЕМНЫХ СТАНЦИЙ

┌─────┬─────────┬────────┬─────┬───────┬──────────┬──────────────┐

│Класс│Диапазон,│Диаметр │ЭИИМ,│Доброт-│ Коэфф. │ Области │

│ ЗС │ ГГц │антенны,│дБВт │ность, │готовности│ применения │

│ │ │ м │ │G/Т, │ ЗС │ │

│ │ │ │ │дб/К │ │ │

├─────┼─────────┼────────┼─────┼───────┼──────────┼──────────────┤

│ С1 │6/4 │> 10 │95 │31,8 │0,9999 │Магистральная │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┤ │первичная сеть│

│ С2 │ │7 - 10 │83 │26,6 │ │ВСС РФ, пере- │

│ │ │ │ │ │ │дача и прием │

│ │ │ │ │ │ │ТВ, ЗВ, ИГП, │

│ │ │ │ │ │ │передача дан- │

│ │ │ │ │ │ │ных │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┤ ├──────────────┤

│ С3 │ │4 - 7 │80 │21,3 │ │Внутризоновые │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┤ │и местные пер-│

│ С4 │ │2,4 - 4 │75 │16,5 │ │вичные ВСС РФ,│

│ │ │ │ │ │ │передача и │

│ │ │ │ │ │ │прием ТВ, ЗВ, │

│ │ │ │ │ │ │ИГП, передача │

│ │ │ │ │ │ │данных │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┼──────────┼──────────────┤

│ С5 │ │> 4 │75 │21,3 │- │Выделенные се-│

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┼──────────┤ти, не входя- │

│ С6 │ │2,4 - 4 │71 │16,5 │- │щие в ВСС РФ │

├─────┼─────────┼────────┼─────┼───────┼──────────┼──────────────┤

│ К1 │14/11-12 │> 5,5 │86 │31,0 │0,9999 │Магистральная,│

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┤ │внутризоновые │

│ К2 │ │3,5 - │84 │27,0 │ │и местные пер-│

│ │ │5,5 │ │ │ │вичные сети │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┤ │ВСС РФ, пере- │

│ К3 │ │2,5 - │82 │23,7 │ │дача и прием │

│ │ │4,5 │ │ │ │ТВ, ЗВ, ИГП, │

│ │ │ │ │ │ │передача дан- │

│ │ │ │ │ │ │ных │

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┼──────────┼──────────────┤

│ К4 │ │2,5 - 4 │81 │23,7 │- │Выделенные се-│

├─────┤ ├────────┼─────┼───────┼──────────┤ти, не входя- │

│ К5 │ │1,5 - │77 │18,7 │- │щие в ВСС РФ │

│ │ │2,5 │ │ │ │ │

├─────┼─────────┼────────┼─────┼───────┼──────────┼──────────────┤

│ С7 │4 │1,5 - 4 │- │12,0 │0,9999 │Прием ТВ, ЗВ, │

├─────┼─────────┼────────┼─────┼───────┤ │ИГП │

│ К6 │12 │1,0 - │- │12,0 │ │ │

│ │ │3,5 │ │ │ │ │

├─────┼─────────┼────────┴─────┴───────┴──────────┴──────────────┤

│ СН │6/4 │ЗС, не вошедшие в классы С1 - С7 и К1 - К6 │

├─────┼─────────┤ │

│ КН │14/11-12 │ │

└─────┴─────────┴────────────────────────────────────────────────┘

3.5.3. На первичной сети ВСС России для организации магистральных, зоновых и местных каналов используются ЗС классов С1 - С4 в диапазоне С (6/4 ГГц) и К1 - К3 в диапазоне Ku (14/11 ГГц).

К классам С7 и К6 относятся земные станции приема ТВ и ЗВ и изображений газетных полос, работающие соответственно в диапазонах 4 и 12 ГГц.

Классификация предусматривает, кроме того, классы СН и КН для ЗС, работающих в сетях, для которых ретрансляторы арендуются целиком, и характеристики этих ЗС жестко не ограничиваются, за исключением тех характеристик, которые определяют ЭМС. Класс СН и КН, кроме того, охватывает редкие станции, не вошедшие в остальные классы.

3.5.4. ЗС ФСС, в соответствии с таблицей "Распределения полос радиочастот в Российской Федерации в диапазоне от 9 кГц до 400 ГГц", могут работать в следующих полосах частот, МГц:

На передачу: На прием:

5725 - 6725 3400 - 4200

6725 - 7025 4500 - 4800

12750 - 13250 10700 - 11700

13750 - 14000 12500 - 12750

14000 - 14500

3.5.5. Каждая ЗС этих классов, входящая в состав первичной сети ВСС России, проектируется в зависимости от назначения и места размещения на сети. При этом все ЗС имеют единую функциональную схему (рис. 3.2), в состав которой входят:

- антенная система;

- радиотехническое оборудование;

- ствольное оборудование, которое обеспечивает многостанционный доступ к спутнику, модуляцию и демодуляцию сигналов, необходимые функции кодозащиты;

- каналообразующее оборудование, в котором производится формирование канальных потоков;

- оборудование сопряжения с наземной сетью;

- средства контроля и управления;

- система гарантированного электропитания.

3.5.6. Все вновь вводимые ЗС должны пройти сертификацию на соответствие их параметров требованиям ОСТ 45.56-96 и ОСТ 45.123-99 "Станции земные фиксированной спутниковой службы. Технические требования к основным частям станции".

3.5.7. Отдельный класс земных станций составляют земные станции ВИСАТ (VSAT).

3.5.8. Станция ВИСАТ (VSAT) - это земная станция с небольшой антенной. Станции ВИСАТ (VSAT) относятся к категории малых станций, которые должны отвечать специальным требованиям с целью исключения возможности создания помех наземным и спутниковым системам связи.

3.5.9. Особенности станций ВИСАТ (VSAT):

- станции устанавливаются обычно непосредственно у пользователя;

- работают без постороннего обслуживания, т.к. имеют 100% резерв и систему контроля и управления, работающую под постоянным контролем центральной станции;

- должны обладать более жесткими характеристиками по побочным излучениям во всех диапазонах частот и по всем направлениям.

3.5.10. Обычно сеть ВИСАТ (VSAT) строится по звездообразной схеме, включающей центральную станцию (ЦС) и множество периферийных станций, которые связаны только с центральной или работают между собой через ЦС. Возможна также организация прямых соединений "каждый с каждым".

3.5.11. Сети ВИСАТ (VSAT) за рубежом используются чаще всего для передачи данных, в меньшей степени для телефонной связи. В России имеется значительная потребность в сетях малоканальной телефонии при создании зоновых или местных линий связи на базе ЗС ВИСАТ (VSAT).

3.5.12. Станции ВИСАТ (VSAT) должны отвечать требованиям Международных рекомендаций МСЭ-Р S.725 - 728. В НИИР разработан отраслевой стандарт на станции ВИСАТ (VSAT) (ОСТ 45.98-98 "Станции земные вида ВИСАТ (VSAT) спутниковых сетей связи. Основные технические требования").

3.5.13. В ФСС работает также система распределения звукового вещания "Рабита". В системе "Рабита" в цифровом виде осуществляется передача блока программ российского вещания, а также полного объема программ внешнего вещания. Звуковой канал, организованный в такой системе, должен соответствовать требованиям [Б.1].

┌──────┐ На соединительную

┌────┐ ┌────┐ │Преоб-│ линию

┌────────┤МШУ ├─────────┐ │Де- │ │разо- │ ┌─────┐ /\

┌─┼───┐ └────┘ ┌───┼─┐ │ли- ├──┤ватель├───┼────┐│ ┌────┴─────┐

│ │ │ │ │ │ │тель│ └──────┘ ┌─┼─┐ ││ ПЧ │Аппаратура│

┌─┼─┘ ┌─┼─┐ ┌──┼─┐ └─┼─┤ │ ┌──────┐ │ │ │ └┼────────────┐ │сопряжения│

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │Преоб-│ │ └─┼───┘ │ └──────────┘

┌──────┐ │ └───┼─┘ │ │ └─┼───┘ │ ├──┤разо- ├─┘ ─┴─ │ /\ /\

│Антен-│ ┌───┐ │ │ ─┴─ ┌────┐ ─┴─ │ │ │ │ватель│ │ │ │

│ная │ │АВТ├─┘ └──────┤МШУ ├───────┘ │ │ └──────┘ │ ┌─────┐│ │

│систе-│ │ │ └────┘ │ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─────────────┼───>│Модем├┘ │

│ма ├─┤ │ │ ├ ─ ─ ─ ─ ──────> \/ └───┬─┘ │

│ │ │ │ └────┘ ┌─────┐ │ │

│ │ │ ├─┐ ┌─────────┐ ┌────┐ │Модем├────┼─────┘

│ │ └───┘ │ ┌────────┤Усилитель├───┐ │Сум-│ ┌────────┐ └───┬─┘ │

└──┬───┘ │ ┌─┼───┐ │мощности │ │ │ма- │ ┌───────┤Преобра-│───┐ │ │

│ │ │ │ │ └─────────┘ │ │тор │ ┌─┼───┐ │зователь│ │ │ │

┌──┴───┐ └─┼─┘ ┌─┼─┐ ┌──┴─┐ │ │ │ │ │ └────────┘ │ │ │

│ ОПУ │ │ │ │ │ │ ├──┤ ├──────┼─┘ ┌─┼─┐ ┌──┴─┐ │ │

│ │ └───┼─┘ │ └──┬─┘ │ │ │ │ │ │ │ │<─┘ │

└──────┘ │ ─┴─ ┌─────────┐ │ │ │ └───┼─┘ │ └──┬─┘ ПЧ │

└──────┤Усилитель├───┘ │ │ │ ─┴─ │ │

│мощности │ │ │ │ ┌────────┐ │ │

└─────────┘ │ │ └─────┤Преобра-├───┘ │

│ │ │зователь│ │

АВТ - антенно - волноводный тракт │ │ └────────┘ │

МШУ - малошумящий усилитель │ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ <─────────────┘

ОПУ - опорно - поворотное устройство │ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ <──────

ПЧ - промежуточная частота └────┘

Рис. 3.2. Структурная схема земной станции

3.5.14. В качестве приемных станций в системе "Рабита" применяются станции упрощенного типа с диаметром 2,5 - 3,5 м, что позволяет размещать станцию непосредственно у потребителя программ - на радиоцентрах, в радиовещательных аппаратных и аппаратных многопрограммного проводного вещания.

3.5.15. В диапазоне ФСС работает распределительная сеть ТВ-программ, которая в качестве приемных станций использует станции типа "Москва" разных модификаций. Диаметр антенн станций "Москва" от 1,5 до 2,5 м.

Параметры телевизионного канала при использовании станций типа "Москва" должны соответствовать требованиям, приведенным в [Б.1] и [Б.3].

В настоящее время предусматривается перевод станций "Москва", работающих в аналоговом режиме, на цифровые технологии.

3.5.16. В РСС в настоящее время в системе непосредственного телевизионного вещания работают:

- система вещания "Экран", передающая одну программу в аналоговом режиме;

- система НТВ+, работающая с использованием цифрового стандарта и позволяющая принимать до 40 ТВ-программ. Система НТВ+ использует емкость спутника "Бонум 1" и "Eutelsat W4".

3.5.17. В системе "Экран" используются станции типа "Экран", рассчитанные, в основном, на коллективный прием. Станции "Экран" работают в диапазоне 0,7 ГГц, параметры данных станций должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 50788-95.

3.5.18. В системе "Бонум 1" используются приемные станции НТВ+ с диаметром антенны 0,6 м, работающие в цифровом режиме в стандарте MPEG-2/DVB-S и устанавливаемые непосредственно у пользователя.

3.5.19. Отдельный подкласс земных станций составляют ЗС сопряжения системы подвижной спутниковой связи. В состав оборудования таких станций, кроме традиционного приемо - передающего оборудования и другого спутникового оборудования, входят координирующие станции сети, предназначенные для управления сетью, и коммутационное оборудование, задачей которого является установление соединений корреспондентов.

3.5.20. Эксплуатация электропитающих установок на ЗС осуществляется в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электрических установок предприятий первичной сети" т. 6 Правил технической эксплуатации первичных сетей ВСС России, которые разработаны с учетом требований основных действующих нормативных технических документов в части эксплуатации электроустановок.

3.5.21. В Приложении Д приведены краткие сведения по правилам приемки в эксплуатацию и порядку ввода законченных строительством земных станций.

3.5.22. В Приложении Е описан рекомендуемый порядок допуска земной станции к космическому сегменту.

3.5.23. В Приложении Ж даны рекомендации по выбору снижения мощности передатчиков земных станций для уменьшения переходных помех соседним несущим.

3.5.24. В Приложении И даны перечни технической и оперативно - технической документации, которая имеется или ведется для ЗС.

3.5.25. В Приложении К дана форма паспорта, составляемого на земную станцию.

3.5.26. В Приложении Л приведены основные данные отдельных устройств ЗС.