Обзор негеостационарных спутниковых систем: коммуникационный аспект

Следующий этап развития спутниковых технологий характеризуется новой эволюцией спутников на негеостационарных орбитах (NGSO), которая открывает новые перспективные коммуникационные возможности для предоставления решений в области внеземной связности и поддержки широкого спектра цифровых технологий в различных отраслях. Коммуникационные системы NGSO обладают рядом ключевых особенностей, таких как меньшая задержка распространения сигнала, меньшие размеры и более низкие потери сигнала по сравнению с традиционными спутниками на геостационарной орбите (GSO), что потенциально позволяет предоставлять посредством спутников приложения, чувствительные к задержкам. NGSO обещает существенно повысить скорость связи и энергоэффективность, тем самым устраняя основные факторы, сдерживающие коммерциализацию спутников GSO для более широкого применения. Ожидаемые преимущества систем NGSO послужили мотивацией для подготовки в данной статье всестороннего обзора передовых исследований NGSO, посвящённых коммуникационным перспективам, включая технологии физического уровня и радиодоступа, сетевые аспекты, а также общие характеристики и архитектуры систем. Кроме того, остаётся множество задач развертывания NGSO, которые необходимо решить для обеспечения бесшовной интеграции не только с системами GSO, но и с наземными сетями. В статье также рассматриваются эти беспрецедентные проблемы, включая сосуществование с системами GSO с точки зрения доступа к спектру и вопросов регулирования, проектирование спутниковых группировок и архитектур, проблемы управления ресурсами и требования к пользовательскому оборудованию. Наконец, мы обозначаем ряд инновационных направлений исследований и новых возможностей для дальнейших исследований NGSO.