Łączność stratosferyczna

Przedmiot: Systemy Satelitarne.

1. Łączność stratosferyczna Przemysław Konitz Tomasz Torcz
2. Wstęp • Przyczyny powstania koncepcji łączności bezprzewodowej opartej o radiowe platformy stratosferyczne (HASP – High Altitude Platform Station) • Sky Station International SSI (…) • Zasady funkcjonowania … • Budowa platformy stratosferycznej… • Stratosferyczny system komórkowy … • Uwarunkowania propagacyjne w łączności stratosferycznej • Wpływ atmosfery
3. Geneza HASP • satelity – b. drogie • duża odległość => tłumienie do 200 dB • LEO – częsta zmiana pozycji • (3. prawo Keplera) • im wyższy maszt, tym większy zasięg • line-of-sight
4. Sky Station International SSI Thomson-CSF; Thales; Daimler-Chrysler; Aerospatiale; Finmeccanica; Alenia Aerospazio; Thomson; Dornier; Comsat
5. Zasady funkcjonowania • Pasmo pracy: • WARC-1997 > łącze „w dół” (47.2 -47.5 GHz) > łącze „w górę” (47.9 – 48.2 GHz) • WARC-2000 > dodatkowe podpasma o szerokości 60MHz w pobliżu 2 GHz (do współpracy z syst. 3ciej generacji) • Ponadto w 2000 > ustalono, iż łącza stratosferyczne będą mogły pracować w okolicach 28 lub 31 GHz • Szybkość transmisji: • Łącza stałe ( do 10 Mbit/s „w dół”, do 2 Mbit/s „w górę”) • Łącza ruchome > mowa - 16kbit/s > dane - 384kbit/s • Dostęp do medium: • W łączu „w dół” tryb TDM • W łączu „w górę” tryb FDMA/TDMA
6. • Modulacja • Pomiędzy użytkownikami QPSK • W łączności z kontrolną stacją naziemna 64QAM • Większa pojemność systemu (1000 wiązek – niezależnych radiowych kanałów przestrzennych) • Obszar pokrycia: • UAC (Urban Area Coverage) – min kąt elewacji 30o • SAC (Suburban Area Coverage) – min kąt elewacji 10o • RAC (Rural Area Coverage) – min kąt elewacji 5o
8. Budowa platformy stratosferycznej 4 912 kg Masa ładunku 5 628 kg Masa balony 10 540 kg Masa całkowita platformy 22 260 m2 Powierzchnia powłoki balonowej 170 000 m3 Objętość powłoki balonowej
9. Stratosferyczny system komórkowy
10. Stratosferyczny system komórkowy • naziemny – propagacja wielodrogowa • strato – propagacja głównie w wolnej przestrzeni • brak odbić – mniejsze interferencje • łatwe i szybkie zwiększanie pojemności
11. Propagacja • tłumienie podstawowe: L pod [dB] = 92,4 + 20log(f[GHz]) + 20log(d[km]) • tłumienie dodatkowe: L dod = L g + L ch + L d • L g – gazy atmosferyczne, L ch - chmury, L d - deszcz
12. Zalety balonów • krótki czas propagacji (< 200 μs) • mniejsza odległość => niższe tłumienie • niższy koszt • łatwość serwisowania • szybkość rozlokowania
13. Wady • mniejsza wysokość -> słabsze pokrycie • obsługa całego globu: – 3 satelity geostacjonarne – wiele setek balonów stratosferycznych – rozwiązanie niepraktyczne • trudność utrzymania pozycji • wciąż na etapie prototypów
14. Dziękujemy!