На выставке Связь 2021 компания "Микроволновая электроника" представила новую революционную разработку - тропосферную станцию Гроза. В СМИ уже появились сообщения, что Холдинг «Росэлектроника» (Ростех), планирует организовать в 2022г. серийное производство цифровых помехозащищённых гражданских станций тропосферной связи «Гроза». Тропосферная станция позволит обеспечить связью труднодоступные районы в горной местности, вдоль береговых линий, на Крайнем Севере и в других удалённых точках страны.
Тропосфера - нижний слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км. Эффект рассеяния и отражения сигнала от этого слоя выглядит привлекательным свойством для телекоммуникаций. В СССР использование тропосферного распространения радиоволн для создания военной аппаратуры связи началось еще в 1956 г., а в США 1954г. Позже позже спутниковая связь сильно потеснила тропосферную связь, особенно в гражданской области. Однако благодаря новым разработкам "тропосфера" в 20 годы (после 2023-2024гг.) может снова бросить вызов "космической группировке".
Спутниковая связь относительно дорога, работает не везде. А тропосферная связь станции "Гроза" обеспечивается повсеместно передачей сигнала рассеянного (в т.ч. отраженного обратно) от нижнего слоя атмосферы в радиусе до 230-300 км без прямой видимости антенн. Возможность обеспечения интернет-канал со скоростью цифровых потоков до 50 Мбит/с была реализована недавно. Раньше таких космических скоростей на тропосферных станциях не достигали. Малогабаритная перевозимая военная станция тропосферной связи Р-423-ПМ имеет скорость передачи всего 256 Кбит/с. Да и габариты всего агрегата снизились на порядок. Раньше такие системы располагались на шасси маза. Сейчас же в разборном состоянии вся станция помещается в легковой автомобиль. Снизилась и потребляемая мощность 400 Вт, у Р-423-ПМ 750 Вт.
Сердцем тропосферной станции Гроза - её модемом, сигнально кодовой конструкцией как раз и занимается компания "Микроволновая электроника", всю же станцию собирает НПП Радиосвязь. Правильная схематехника модема позволила добиться высокого результата.
Главная идея цифровой модуляции состоит в том, что каждому возможному значению передаваемого символа ставятся в соответствие некоторые параметры аналогового несущего колебания (волны). Модуляции и соответствующая ему демодуляция осуществляются использованием модемном оборудовании.
Усовершенствованная учеными нелинейная (фазовый тип) модуляция SR-FQPSK (Square-Root Feher Quadrature Phase Shift Keying - ранее не применяемая в связи) позволила увеличить среднюю мощность полезного сигнала передатчика при той же потребляемой мощности за счет работы в нелинейном режиме усиления (класс C).
Адаптивный итерационный эквалайзер (корректировка амплитуды сигнала, восстановление сигнала) на основе нейронных сетей позволил существенно (на 5 – 10 дБ) увеличить энергетическую эффективность системы связи.
Ученые физфака МГУ подчеркивают, что сигнал имеет постоянную огибающую (так называют соединение - касательную по точкам максимумов и минимумов амплитуды волнового сигнала), что обеспечивает преимущество в несколько дБ относительно мультитоновых и OFDM-сигналов (в спутниковой связи) за счет нулевого пик-фактора и высокого КПД нелинейного усилителя.
Как указал источник, проведены исследования НПП Радиосвязь, которые показывают, что через 2-3 года тропосферная связь становится более экономически выгодна, чем спутниковая при одинаковой пропускной способности канала. Спутниковый канал может обходиться в 300-400 тыс.руб. в месяц. Через 2-3 года тропосферный канал окупается и становится более дешевым, чем спутниковый. Дело в том, что у спутника относительно мало ресурсов на борту, ограниченная пропускная способность, поэтому его трафик дорогой. Тропосферный канал обладает постоянством, какой оператор к нему подключится - второй вопрос. Впрочем, Илон Маск в феврале 2021 г пообещал, что скорость спутникового интернета Starlink возрастёт до 300 Мбит/с уже в этом (2021) году, в феврале она составляла от 77 до 130 Мбит/с. Насколько я понял, скорость Гроза 50 мбит/c обеспечивает на расстоянии до 100 км.
Похоже, что Гроза обошла в технологическом соревновании образец тропосферной станции Ладья (2012г.), создатель которой АО МНИРТИ обещал революцию в тропосферной связи. Выделенный диапазон рабочих частот станции Гроза – 4,4–5 ГГц.
Подборка Связь. Технологии на канале в блоге Друг Истории
О станции "Гроза" на выставке Связь-2023 и 2024 смотрите
Признателен за лайки и подписку) Олег Душин ©, Друг Истории, следите за анонсами публикаций - и на Tелеграмм канал Друг Истории