Помехозащищенность наземных абонентских терминалов системы спутниковой связи Starlink [С. И. Макаренко] (pdf) читать постранично, страница - 3

2
АТ

ШС 3

ШС 1

Подспутниковая зона (диаметр 1900 км)

Рис. 1. Сопровождение АТ со стороны КА [1]
t=0c

ШС

АТ

а
t = 125 c

ШС

АТ

б
t = 250 c

АТ

ШС

в
Рис. 2. Изменение по углу места антенны АТ при наведении ее на КА [1]

DOI: 10.24412/2410-9916-2023-2-81-101
URL: https://sccs.intelgr.com/archive/2023-02/04-Makarenko.pdf

84

Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security

№2. 2023
ISSN 2410-9916

Таблица 1 – ТТХ терминалов UT-1, UT-2 и ESIM [1]
Параметр
Положение луча ДНА2

UT-1

UT-2
ОтклоненЛуч в Отклонен- Луч в
ный луч на
зенит ный луч зенит
±60º

ESIM1
ОтклоненЛуч в
ный луч на
зенит
±60º

Диапазон частот, ГГц:
– прием
10,7-12,7
10,7-12,7
10,7-12,7
– передача
14-14,5
14-14,5
14-14,5
Ширина полосы частот, МГц
– прием
2000
2000
2000
– передача
500
500
500
Эквивалентный диаметр ан0,48 (одна ФАР
тенны, м:
на прием и пере– приемной антенны
0,31×0,31 м
0,37×0,37 м
дачу) КИП3=0,57
– передающей антенны
0,31×0,31 м
0,31×0,31 м
Время работы на передачу
11%
14%
н/д4
Усиление антенны, дБи:
– приемной антенны
33,2
30,6
34,2
30
36,1
32
– передающей антенны
34,6
32
34,2
30
34,2
30
Ширина ДНА,
– прием
3,5º
5,5º
3,4º
5,5º
3,5º
5,5º
– передача
2,8º
4,5º
3,5º
5,5º
3,5º
5,5º
Кросс-поляризационная разн/д
11
вязка в пределах сканирования, дБ
Мощность излучения, Вт
0,76
4,06
1,2
3,2
1,2
3,2
5
ЭИИМ , дБВт
33,4
38,2
35
39,1
35
39,1
Коэффициент G/T, дБ/K
7,8
3,8
9,2
5
11,1
7
Классы излучений
240M8D7W; 120M8D7W; 62M5D7W; 31M3D7W; 15M6D7W
Тип используемых сигналов
BPSK ... 64QAM
Используемые полосы частот,
МГц
– прием
240; 120; 60; 30; 15
– передача
60; 30; 15
Скорости передачи данных,
Мсимв./с
– прием
240; 120; 60; 30; 15
– передача
60; 30; 15
Примечания:
1
Информация по ESIM дана по данным из заявки SpaceX в FCC и может отличаться
от ТТХ конечного изделия;
2
ДНА – диаграмма направленности антенны;
3
КИП – коэффициент использования на передачу;
4
н/д – нет данных;
5
ЭИИМ – эффективная изотропно излучаемая мощность.

3. ФАР АТ Starlink позволяет формировать ДНА с достаточно узким
главным лепестком – до 5,5º, при этом анализ формы ДНА (рис. 3) для различных углов отклонения главного луча ДНА показывает быстрое убывание усиления антенны по боковым лепесткам относительно главного луча. Так для боковых лепестков ДНА, расположенных на ±20º от направления главного луча
DOI: 10.24412/2410-9916-2023-2-81-101
URL: https://sccs.intelgr.com/archive/2023-02/04-Makarenko.pdf

85

Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security

№2. 2023
ISSN 2410-9916

коэффициент усиления снижается примерно на 24 дБи (с 34 до 10 дБи); для боковых лепестков ДНА, расположенных на ±40º и далее от направления главного
луча – на 34 дБи (с 34 до 0 дБи) [1].

а
б
Рис. 3. ДНА АТ UT-2, передающего на частоте 14,125 ГГц, при
различных значениях угла места при наведении ДНА на КА:
a – «прямое» сечение ФАР; б – «косое» сечение ФАР [1]
4. В АТ Starlink реализована технология ACM (Adaptive Coding and Modulation) обеспечивающая адаптивную смену используемого сигнала и скорости
кодирования помехоустойчивого кода FEC (Forward Error Correction) в зависимости от показателя ОСП на входе АТ [1]. В материалах компании SpaceX точно не раскрывается используемые сигналы и скорости кодирования для схемы
АСМ. Однако указывается что при организации абонентских линий используются сигналы от BPSK до 64QAM. Можно предположить, что используемые в
ССС Starlink сигнально-кодовые конструкции аналогичны сигнально-кодовым
конструкциям, определенным в стандарте DVB-S2x [3], а также сигнальнокодовым конструкциям, используемым в других ССС – см. таблицу 2. При
этом, среднее значение ОСП на входе типового приемника АТ Starlink, полученное в ходе опытной эксплуатации системы в нормальных условиях составляет порядка 11,5-12,5 дБ [1].
Таблица 2 – Сигнально-кодовые конструкции,
получившие широкое распространение в ССС [3, 4]
Тип сигнала
BPSK
QPSK
8PSK
8PSK
16APSK
16APSK
16APSK
32APSK
64QAM
64QAM
64QAM

Кодовая скорость FEC
0,5
0,5
0,75
0,833
0,666
0,83
0,88
0,75
0,772
0,873
0,948

Минимально требуемое значение ОСП
на входе приёмника, дБ
–10
1
7,91
9,35
8,97
11,61
12,89
12,73
более 17
более 17
более 17

DOI: 10.24412/2410-9916-2023-2-81-101
URL: https://sccs.intelgr.com/archive/2023-02/04-Makarenko.pdf

86

Системы управления, связи и безопасности
Systems of Control, Communication and Security

№2. 2023
ISSN 2410-9916

5. АТ Starlink типа UT-1 работает с каналами на прием 5 номиналов ширины: в 15, 30, 60, 120 и 240 МГц и с каналами на передачу 3 номиналов ширины: в 15, 30 и 60 МГц в диапазонах каналов «вверх»/«вниз» 14-14,5 / 10,712,7 ГГц. При этом назначение конкретных используемых частот и полосы каналов для каждого АТ производится по командам из центра мониторинга и
управления сетью NCMC (network control and monitoring center). Центр NCMC
опрашивает каждый АТ и шлюзовую станцию (ШС) в ССС Starlink не реже чем
один раз в 100 мс, проводит оценку их работоспособности и мощности излучения и, при необходимости, дает команды на изменение режима оранизации связи. ШС опрашивается через наземную сеть, а АТ