Японские исследователи предложили новый подход к организации спутниковой связи. Вместо использования одного крупного спутника с фазированной антенной решеткой они разработали систему, в которой десятки тысяч пикоспутников, объединенных в рой, работают как единая антенна.
Спутники синхронизируются беспроводным способом, что позволяет отказаться от физических соединений. Эксперимент подтвердил возможность надежной передачи данных на смартфон.
Концепция спутниковой связи напрямую с обычными мобильными устройствами (D2D) предполагает обеспечение покрытия в удаленных районах, где отсутствуют наземные сети. Традиционные фазированные антенные решетки, используемые для этих целей, требуют крупных и дорогих спутников, уязвимых к отказам оборудования. Координация множества элементов антенны без кабельной связи также представляет техническую сложность.
Исследователи из Токийского института науки под руководством доцента Ацуши Сиранэ представили решение на Международной конференции IEEE по твердотельным схемам. Предложенная ими технология пространственного беспроводного объединения и распределения позволяет спутникам синхронизироваться по опорному сигналу со спутника-шлюза, что исключает необходимость в энергозатратных локальных генераторах на каждом аппарате. Компактные размеры спутников снижают стоимость запуска за счет возможности совместного выведения.
Для проверки концепции был разработан приемопередающий чип на основе стандартной кремниевой КМОП-технологии. Эксперименты с беспроводными модулями, имитирующими группировку спутников, показали точное управление лучом и высокое качество передачи данных с использованием сигналов стандарта LTE. Распределенная структура обеспечивает отказоустойчивость: выход из строя отдельных спутников не нарушает работу всей сети. Результаты открывают возможность создания глобальных спутниковых систем связи с прямым подключением к обычным устройствам при снижении затрат и рисков.
Читайте также: «В России создали антенну спутниковой связи для самолетов «Эфир-600».