Domov Audio Video Druhy družicové komunikace. Satelitní komunikační systémy světa. Satelitní telefon: hlavní vlastnosti

Druhy družicové komunikace. Satelitní komunikační systémy světa. Satelitní telefon: hlavní vlastnosti

MOU Parabelskaya gymnázium

abstraktní

Satelitní komunikační systémy

Splnil

Goroshkina Xenia

Žák 11. třídy

kontrolovány

Borisov Alexandr Vladimirovič

parabel

2010

Úvod 3

1. Principy organizace družicových komunikačních kanálů 4

2. Dráhy komunikačních družic 5

3. Typické schéma organizace služeb satelitní komunikace 6

4. Oblasti použití družicové komunikace 6

4.1.Zásady organizace satelitní komunikace VSAT 7

4.2.Zásady organizace mobilních družicových komunikací 7

5. Technologie používané v satelitní komunikaci 8

6. Historie vzniku družicových komunikačních systémů 11

6.1. První satelitní komunikační a vysílací linky přes satelit "Molniya-1" 12

6.2. První satelitní systém na světě „Orbita“ pro distribuci televizních programů 13

6.3. První systém přímého televizního vysílání na světě „Ekran“ 14

6.4. Distribuční systémy pro televizní programy "Moskva" a "Moskva-Global 15"

6.5. Systém satelitního televizního vysílání v pásmu 12 GHz 16

6.6. Vytvoření systému Intersputnik 16

6.7. Vytvoření satelitního spojení pro vládní komunikaci 17

6.8. Na závěr… 17

Seznam použité literatury 20

Úvod

Satelitní komunikační systémy (SCC) jsou známy již dlouhou dobu a používají se k přenosu různých signálů na velké vzdálenosti. Od svého vzniku se družicové komunikace rychle rozvíjely a s nahromaděním zkušeností, zdokonalováním vybavení, rozvojem způsobů přenosu signálu došlo k přechodu od jednotlivých družicových komunikačních linek k lokálním a globálním systémům.

Taková rychlost rozvoje CCC se vysvětluje řadou výhod, které mají. Patří mezi ně zejména velká šířka pásma, neomezené překrývající se prostory, vysoká kvalita a spolehlivost komunikačních kanálů. Tyto výhody, které určují široké možnosti družicové komunikace, z ní dělají jedinečný a efektivní komunikační prostředek. Satelitní komunikace je v současnosti hlavním typem mezinárodní a vnitrostátní komunikace na dlouhé a střední vzdálenosti. S rozvojem stávajících komunikačních sítí se používání umělých družic Země pro komunikaci stále rozšiřuje. Mnoho zemí buduje své vlastní národní satelitní komunikační sítě.

U nás vzniká jednotný automatizovaný komunikační systém. K tomu se vyvíjejí, zdokonalují různé technické komunikační prostředky a nacházejí se nové oblasti použití.

Ve svém abstraktu se budu zabývat principy organizace satelitních systémů, rozsahem použití, historií vzniku SSS. V dnešní době je satelitnímu vysílání věnována velká pozornost, takže musíme vědět, jak systém funguje.

1. Principy organizace družicových komunikačních kanálů

Satelitní komunikace je jedním z typů rádiové komunikace založené na použití umělých družic Země jako opakovačů.

Družicová komunikace probíhá mezi pozemskými stanicemi, které mohou být stacionární i mobilní. Satelitní komunikace je vývoj tradiční radioreléové komunikace umístěním opakovače ve velmi vysoké nadmořské výšce (od stovek do desítek tisíc kilometrů). Vzhledem k tomu, že zóna jeho viditelnosti je v tomto případě téměř polovina zeměkoule, není potřeba řetěz opakovačů. Pro přenos přes satelit musí být signál modulován. Modulace se provádí na pozemské stanici. Modulovaný signál je zesílen, převeden na požadovanou frekvenci a přiveden do vysílací antény.

V prvních letech výzkumu se používaly pasivní satelitní opakovače, které byly jednoduchým reflektorem rádiového signálu (často kovová nebo polymerová koule s kovovým povlakem), který na palubě nenesl žádné transceiverové zařízení. Takové satelity nemají distribuci. Všechny moderní komunikační satelity jsou aktivní. Aktivní opakovače jsou vybaveny elektronickým zařízením pro příjem, zpracování, zesílení a opětovné vysílání signálu. Satelitní opakovače mohou být neregenerační a regenerační.

Neregenerativní družice, která přijala signál z jedné pozemské stanice, jej přenese na jinou frekvenci, zesílí a přenese jej na jinou pozemskou stanici. Satelit může k provádění těchto operací používat několik nezávislých kanálů, z nichž každý pracuje na určité části spektra (tyto kanály pro zpracování se nazývají transpondéry).

Regenerační satelit přijímaný signál demoduluje a znovu moduluje. Kvůli tomu se oprava chyb provádí dvakrát: na satelitu a na přijímací pozemské stanici. Nevýhodou této metody je složitost (a tím i mnohem vyšší cena satelitu) a také větší zpoždění přenosu signálu.

2. Dráhy komunikačních družic

Dráhy, na kterých jsou umístěny satelitní transpondéry, jsou rozděleny do tří tříd:

1 - rovníkový, 2 - šikmý, 3 - polární

Důležitou změnou rovníkové dráhy je geostacionární oběžná dráha, při kterém se satelit otáčí úhlovou rychlostí rovnou úhlové rychlosti Země, ve směru shodném se směrem rotace Země. Zjevnou výhodou geostacionární oběžné dráhy je, že přijímač v obslužné oblasti „vidí“ satelit neustále. Existuje však pouze jedna geostacionární dráha a není možné na ni umístit všechny satelity. Jeho další nevýhodou je vysoká nadmořská výška, a tedy i vysoké náklady na vynesení satelitu na oběžnou dráhu. Navíc satelit na geostacionární oběžné dráze není schopen obsluhovat pozemské stanice v cirkumpolární oblasti.

nakloněná dráha tyto problémy řeší, nicméně vzhledem k pohybu družice vůči pozemnímu pozorovateli je nutné vynést na jednu oběžnou dráhu alespoň tři družice, aby byl zajištěn nepřetržitý přístup ke komunikaci.

polární oběžná dráha je limitujícím případem šikmého.

Při použití nakloněných drah jsou pozemské stanice vybaveny sledovacími systémy, které nasměrují anténu na satelit. Stanice provozující satelity na geostacionární oběžné dráze jsou také obvykle vybaveny takovými systémy pro kompenzaci odchylek od ideální geostacionární dráhy. Výjimkou jsou malé antény používané pro příjem satelitní televize: jejich vyzařovací diagram je dostatečně široký, takže necítí satelitní vibrace blízko ideálního bodu. Charakteristickým rysem většiny mobilních satelitních komunikačních systémů je malá velikost antény terminálu, která ztěžuje příjem signálu.

3. Typické schéma organizace družicových komunikačních služeb

provozovatel družicového segmentu vytvoří na vlastní náklady komunikační družici zadáním zakázky na výrobu družice u některého z výrobců družice, provede její vypuštění a údržbu. Po vynesení družice na oběžnou dráhu začíná provozovatel družicového segmentu poskytovat služby pronajímání frekvenčního zdroje opakovací družice společnostem provozujícím družicové komunikační služby.

provozovatel družicových komunikačních služeb uzavře se segmentovým družicovým operátorem smlouvu o využití (pronájmu) kapacit na komunikační družici, kterou využívá jako opakovač s velkou obslužnou oblastí. Operátor družicových komunikačních služeb buduje pozemní infrastrukturu své sítě na specifické technologické platformě vyráběné výrobci pozemních zařízení pro satelitní komunikaci.

4. Rozsah satelitní komunikace:

Páteřní satelitní komunikace: Zpočátku byl vznik satelitní komunikace diktován potřebou přenášet velké množství informací. Postupem času se podíl hlasových přenosů na celkovém objemu páteřního provozu neustále snižuje a ustupuje datovým přenosům. S rozvojem sítí z optických vláken začaly tyto sítě vytlačovat satelitní komunikaci z trhu páteřní komunikace.

VSAT systémy Odpověď: Systémy VSAT (Very Small Aperture Terminal) poskytují satelitní komunikační služby zákazníkům (obvykle malým organizacím), kteří nevyžadují velkou šířku pásma. Rychlost přenosu dat pro VSAT je obvykle nižší než 2048 kbps. Slova "velmi malá apertura" odkazují na velikost koncových antén ve srovnání se staršími páteřními anténami. Terminály VSAT pracující v pásmu C obvykle používají antény o průměru 1,8-2,4 m, v pásmu Ku - 0,75-1,8 m. Systémy VSAT využívají technologii channelingu na vyžádání.

Mobilní satelitní komunikační systémy: Charakteristickým znakem většiny mobilních satelitních systémů je malá velikost koncové antény, která ztěžuje příjem signálu.

4.1.Principy organizace satelitní komunikace VSAT:

Hlavním prvkem satelitní sítě VSAT je NCC. Právě Network Control Center zajišťuje přístup ke klientským zařízením z internetu, veřejné telefonní sítě, ostatních terminálů sítě VSAT a realizuje výměnu provozu v rámci podnikové sítě klienta. NCC má širokopásmové připojení k páteřním komunikačním kanálům poskytovaným páteřními operátory a zajišťuje přenos informací ze vzdáleného terminálu VSAT do vnějšího světa.

4.2.Principy organizace mobilní satelitní komunikace:

Aby byla síla signálu dosahující k mobilnímu satelitnímu přijímači dostatečná, použije se jedno ze dvou řešení:

Satelity se nacházejí na geostacionární dráze. Vzhledem k tomu, že tato oběžná dráha je od Země vzdálena 35 786 km, je na satelitu zapotřebí výkonný vysílač.
Mnoho satelitů se nachází na nakloněných nebo polárních drahách. Potřebný výkon vysílače přitom není tak vysoký a náklady na vynesení satelitu na oběžnou dráhu jsou nižší. Tento přístup však vyžaduje nejen velký počet satelitů, ale také rozsáhlou síť pozemních přepínačů.

Zařízení klienta (mobilní satelitní terminály, satelitní telefony) interagují s vnějším světem nebo mezi sebou prostřednictvím přenosového satelitu a bran provozovatele mobilních satelitních komunikačních služeb, zajišťujících připojení k externím pozemním komunikačním kanálům (veřejná telefonní síť, internet atd. .)

5. Technologie používané v satelitní komunikaci

M mnohonásobné využití frekvencí v satelitní komunikaci. Protože rádiové frekvence jsou omezeným zdrojem, je nutné zajistit, aby stejné frekvence mohly používat různé pozemské stanice. Můžete to udělat dvěma způsoby:

prostorové oddělení – každá satelitní anténa přijímá signál pouze z určité oblasti, přičemž různé oblasti mohou využívat stejné frekvence.

polarizační separace - různé antény přijímají a vysílají signál ve vzájemně kolmých polarizačních rovinách, přičemž stejné frekvence mohou být aplikovány dvakrát (pro každou z rovin).

H frekvenční rozsahy.

Volba frekvence pro přenos dat z pozemské stanice na družici a ze družice na pozemskou stanici není libovolná. Kmitočet ovlivňuje například pohlcování rádiových vln v atmosféře a také potřebné rozměry vysílacích a přijímacích antén. Kmitočty, na kterých se uskutečňují přenosy ze pozemské stanice na družici, se liší od frekvencí používaných pro přenosy ze družice na pozemskou stanici (obecně první je vyšší). Frekvence používané v satelitní komunikaci jsou rozděleny do rozsahů, označených písmeny:

Název rozsahu	Frekvence	aplikace
		Mobilní satelitní komunikace
		Mobilní satelitní komunikace
	4 GHz, 6 GHz	Pevná satelitní komunikace
	Pro satelitní komunikaci v tomto rozsahu nejsou frekvence definovány. Pro radarové aplikace je specifikován rozsah 8-12 GHz.	Pevná satelitní komunikace (pro vojenské účely)
	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
		Pevná satelitní komunikace, satelitní vysílání
		Pevná satelitní komunikace, mezidružicová komunikace

Ku pásmo umožňuje příjem s relativně malými anténami, a proto se používá v satelitní televizi (DVB), a to i přesto, že povětrnostní podmínky mají na kvalitu vysílání v tomto pásmu značný vliv. Pro přenos dat velkými uživateli (organizacemi) se často používá pásmo C. To poskytuje lepší kvalitu příjmu, ale vyžaduje poměrně velkou anténu.

M modulace a kódování opravující chyby

Charakteristickým rysem satelitních komunikačních systémů je potřeba pracovat v podmínkách relativně nízkého poměru signálu k šumu, což je způsobeno několika faktory:

značná vzdálenost mezi přijímačem a vysílačem,
omezený satelitní výkon

Satelitní komunikace není vhodná pro přenos analogových signálů. Proto je pro přenos řeči předdigitalizována pomocí pulzně kódové modulace.
Aby bylo možné přenášet digitální data přes satelitní komunikační kanál, musí být nejprve převedena na rádiový signál zabírající určitý frekvenční rozsah. K tomu se používá modulace (digitální modulace se také nazývá klíčování).

Kvůli nízké síle signálu je potřeba systémů pro opravu chyb. K tomu se používají různá kódovací schémata korigující šum, nejčastěji různé varianty konvolučních kódů a také turbo kódy.

6. Historie vzniku satelitních komunikačních systémů

Myšlenka vytvořit globální satelitní komunikační systémy na Zemi byla předložena v roce 1945. Arthur Clark který se později stal slavným spisovatelem sci-fi. Realizace této myšlenky se stala možnou až 12 let poté, co se objevily balistické střely, se kterými 4. října 1957 Na oběžnou dráhu byla vypuštěna první umělá družice Země (AES). Pro řízení letu družice byl na ní umístěn malý rádiový vysílač - maják pracující v dosahu 27 MHz. Po několika letech 12. dubna 1961. poprvé na světě na sovětské kosmické lodi „Vostok“ Yu.A. Gagarin provedl historický let kolem Země. Zároveň astronaut pravidelně komunikoval se Zemí pomocí rádia. Tak začala systematická práce na studiu a využití kosmického prostoru pro řešení různých mírových problémů.

Vytvoření vesmírné technologie umožnilo vývoj velmi účinných systémů pro rádiovou komunikaci a vysílání na velké vzdálenosti. Ve Spojených státech začaly intenzivní práce na vytvoření komunikačních satelitů. Taková práce se začala odvíjet i u nás. Jeho rozsáhlé území a špatný rozvoj komunikací, zejména v řídce osídlených východních oblastech, kde je vytváření komunikačních sítí pomocí jiných technických prostředků (RRL, kabelové vedení atd.) spojeno s vysokými náklady, učinily tento nový typ komunikace velmi perspektivním .

U počátků vytváření domácích satelitních rádiových systémů byli vynikající domácí vědci a inženýři, kteří vedli hlavní výzkumná centra: M.F. Rešetněv, M.R. Kaplanov, N.I. Kalašnikov, L.Ya. Cantor

Hlavní úkoly stanovené před vědci byly následující:

Vývoj satelitních opakovačů pro televizní vysílání a komunikaci ("Screen", "Rainbow", "Hals"), od roku 1969 jsou satelitní opakovače vyvíjeny v samostatné laboratoři v čele s M.V. Brodský ;

Tvorba systémových projektů pro budování satelitní komunikace a vysílání;

Vývoj zařízení pro pozemské stanice (ES) družicové komunikace: modulátory, prahové demodulátory FM (frekvenční modulace) signálů, přijímací a vysílací zařízení atd.;

Provádění komplexních prací na vybavení satelitních komunikačních a vysílacích stanic zařízením;

Vývoj teorie sledování FM demodulátorů se sníženým prahem šumu, metody vícenásobného přístupu, modulační metody a kódování pro korekci chyb;

Vývoj regulační a technické dokumentace pro kanály, cesty televizních a komunikačních zařízení satelitních systémů;

Vývoj řídicích a monitorovacích systémů pro AP a satelitní komunikační a vysílací sítě.

specialisté NIIR vzniklo mnoho národních satelitních komunikačních a vysílacích systémů, které jsou v provozu dodnes. Pozemní a vzdušné vybavení těchto systémů bylo vyvinuto také na NIIR. Specialisté ústavu kromě vybavení navrhli metody návrhu jak samotných satelitních systémů, tak jednotlivých zařízení v nich obsažených. Zkušenosti specialistů NIIR s navrhováním satelitních komunikačních systémů se odrážejí v řadě vědeckých publikací a monografií.

6.1. První satelitní komunikační a vysílací linky přes satelit "Molniya-1"

První experimenty na satelitní komunikaci odrážením rádiových vln z amerického odrážejícího satelitu „Echo“ a Měsíce, používaného jako pasivní opakovače, provedli specialisté z NIIR v roce 1964. Radioteleskop na observatoři ve vesnici Zimenki v Gorkém kraji obdržel telegrafní zprávy a jednoduchý nákres z anglické observatoře „Jodrell Bank“.

Tento experiment prokázal možnost úspěšného využití vesmírných objektů k organizaci komunikace na Zemi.

V laboratoři družicové komunikace bylo připraveno několik systémových projektů a poté se podílela na vývoji prvního domácího družicového komunikačního systému "Molniya-1" v r. frekvenční rozsah pod 1 GHz. Hlavní organizací pro vytvoření tohoto systému byl Moskevský výzkumný ústav radiokomunikací (MNIIRS). Hlavním konstruktérem systému Molniya-1 je PAN. Kaplanov- zástupce vedoucího MNIIRS.

V 60. letech NIIR vyvíjel transceiverový komplex pro troposférický radioreléový systém Horizont, rovněž pracující ve frekvenčním rozsahu pod 1 GHz. Tento komplex byl upraven a vytvořené zařízení, nazvané „Horizon-K“, bylo použito k vybavení první satelitní komunikační linky „Molniya-1“, která spojovala Moskvu a Vladivostok. Tato linka byla určena pro přenos TV programu nebo skupinového spektra 60 telefonních kanálů. Za účasti specialistů NIIR byly v těchto městech vybaveny dvě pozemské stanice (ES). MRIRS vyvinula palubní opakovač pro první umělou komunikační družici Molniya-1, která byla úspěšně vypuštěna 23. dubna 1965. Byl vypuštěn na vysoce eliptickou dráhu s dobou oběhu kolem Země 12 hodin. Taková dráha byla vhodná pro obsluhu území SSSR nacházejícího se v severních zeměpisných šířkách, protože po dobu osmi hodin na každé oběžné dráze družice bylo vidět z jakéhokoli místa v zemi. Start na takovou dráhu z našeho území se navíc provádí s menší energií než na geostacionární. Dráha družice Molniya-1 si zachovala svůj význam dodnes a je využívána i přes převažující rozvoj geostacionárních družic.

6.2. Světově první satelitní systém "Orbita" pro distribuci TV programů

Po dokončení výzkumu technických možností družice "Molniya-1" specialisty NIIR N.V. Talyzin a L.Ya. Kantor bylo navrženo vyřešit problém dodávek televizních programů z centrální televize do východních oblastí země vytvořením prvního satelitního vysílacího systému na světě „Orbita“ v r. v pásmu 1 GHz na základě zařízení "Horizon-K".

V letech 1965-1967. v rekordním čase bylo ve východních oblastech naší země současně postaveno a zprovozněno 20 pozemských stanic "Orbita" a nová centrální vysílací stanice "Reserve". Systém Orbita se stal celosvětově prvním kruhovým, televizním, satelitním distribučním systémem, ve kterém jsou nejefektivněji využívány možnosti satelitní komunikace.

Je třeba poznamenat, že pásmo, ve kterém fungoval nový systém Orbita 800-1000 MHz, neodpovídalo pásmu přidělenému v souladu s Radiokomunikačním řádem pro družicovou pevnou službu. Práce na převodu systému Orbita do pásma C 6/4 GHz prováděli specialisté NIIR v období 1970-1972. Stanice pracující v novém frekvenčním pásmu dostala název Orbita-2. Pro něj byla vytvořena kompletní sestava zařízení pro provoz v mezinárodním frekvenčním rozsahu - v sekci Země-vesmír - v pásmu 6 GHz, v sekci Vesmír-Země - v pásmu 4 GHz. Pod vedením V.M. cirlina byl vyvinut systém pro nasměrování a automatické sledování antén se softwarovým zařízením. Tento systém využíval extrémní automat a metodu kónického skenování.

Stanice "Orbita-2" začala zakořeňovat od roku 1972., a do konce roku 1986. bylo jich postaveno asi 100. Mnohé z nich v současnosti provozují transceivery.

Později byla pro provoz sítě Orbita-2 vytvořena a na oběžnou dráhu vypuštěna první sovětská geostacionární družice Raduga, jejíž vícehlavňový palubní opakovač byl vytvořen na NIIR (vedoucí práce A.D. Fortušenko a její účastníci M.V. Brodsky, A. , I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin atd.) Současně byly vytvořeny a zvládnuty výrobní technologie a metody pozemního zpracování kosmických produktů.

Pro systém Orbita-2 byly vyvinuty nové vysílače Gradient (I.E. Mach, M.Z. Zeitlin aj.), dále parametrické zesilovače (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, B.C. Sanin, V.M. Krylov) a zařízení pro příjem signálu (V.I. Dyachkov, V.M. Dorofeev, Yu.A. Afanasiev, V.A. Polukhin atd.).

6.3. První systém přímého televizního vysílání na světě „Ekran“

Široký rozvoj systému Orbita jako prostředku pro dodávání TV programů se stal koncem 70. let ekonomicky neopodstatněným kvůli vysokým nákladům na AP, a proto není účelné jej instalovat v místě s počtem obyvatel méně než 100-200 tis. lidé. Efektivnější se ukázal systém „Ekran“, který pracuje ve frekvenčním rozsahu pod 1 GHz a má vysoký vysílací výkon palubního opakovače (až 300 W). Účelem vytvoření tohoto systému bylo pokrýt televizním vysíláním řídce osídlené oblasti na Sibiři, Dálném severu a části Dálného východu. Pro jeho realizaci byly přiděleny frekvence 714 a 754 MHz, na kterých bylo možné vytvořit poměrně jednoduchá a levná přijímací zařízení. Systém Ekran se stal ve skutečnosti prvním systémem přímého satelitního vysílání na světě.

Přijímací zařízení tohoto systému musela být nákladově efektivní jak pro obsluhu malých obcí, tak pro individuální příjem TV programů.

Byla vypuštěna první družice systému Ekran 26. října 1976 . na geostacionární dráhu na 99°E. O něco později v Krasnojarsku byly vyrobeny stanice hromadného příjmu „Ekran-KR-1“ a „Ekran-KR-10“ s výstupním výkonem televizního vysílače 1 a 10 W. Pozemská stanice vysílající signály na družici „Ekran“ měla anténu o průměru zrcadla 12 m, byla vybavena vysílačem „Gradient“ o výkonu 5 kW, pracujícím v pásmu 6 GHz. Přijímací jednotky tohoto systému, vyvinuté specialisty NIIR, byly nejjednoduššími a nejlevnějšími přijímacími stanicemi ze všech implementovaných v těchto letech. Do konce roku 1987 dosáhl počet instalovaných stanic Ekran 4 500.

6.4. Distribuční systémy pro TV programy "Moskva" a "Moskva-Global"

Další pokrok ve vývoji systémů satelitního TV vysílání u nás je spojen s vytvořením systému „Moskva“, ve kterém byly technicky zastaralé ES systému Orbita nahrazeny malými ES Započal vývoj malých ES v roce 1974 z iniciativy N.V. Talyzina a L.Ya. Cantor.

Pro systém Moskva na satelitu Gorizont byl poskytnut vysokovýkonný trunk, pracující v pásmu 4 GHz na úzce směrovanou anténu. Energetické poměry v systému byly zvoleny tak, aby zajistily použití malé parabolické antény o průměru zrcadla 2,5 m bez automatického navádění na přijímací ES. Hlavním rysem systému „Moskva“ bylo přísné dodržování norem pro hustotu spektrálního toku energie na zemském povrchu, stanovených Předpisy pro komunikaci pro systémy pevných služeb.. To umožnilo použít tento systém pro televizní vysílání po celém SSSR. Systém zajišťoval vysoce kvalitní příjem centrálního TV programu a rozhlasového programu. Následně byl v systému vytvořen další kanál určený k přenosu novinových stránek.

Tyto stanice se rozšířily i v tuzemských institucích umístěných v zahraničí (v Evropě, severní Africe a na řadě dalších území), což umožnilo našim občanům v zahraničí přijímat domácí programy. Při tvorbě systému „Moskva“ byla využita řada vynálezů a originálních řešení, která umožnila zlepšit jak konstrukci samotného systému, tak jeho hardwarové systémy. Tento systém sloužil jako prototyp mnoha satelitních systémů později vyvinutých v USA a západní Evropě, které využívaly satelity středního výkonu pracující v pásmu pevných satelitních služeb pro poskytování TV programů malým a středně nákladným ES.

V letech 1986-1988. Byl vyvinut speciální systém „Moscow-Global“ s malými AP, určený k dodávání centrálních TV programů tuzemským zastoupením v zahraničí a také k přenosu malého množství diskrétních informací. Tento systém je také v provozu. Poskytuje organizaci jednoho TV kanálu, tří kanálů pro přenos diskrétních informací rychlostí 4800 bps a dvou kanálů rychlostí 2400 bps. Diskrétní kanály pro přenos informací byly využívány v zájmu Výboru pro televizní a rozhlasové vysílání, TASS a APN (Political News Agency). K pokrytí téměř celé zeměkoule využívá dva satelity na geostacionární dráze na 11°W. a 96°E Přijímací stanice mají zrcadlo o průměru 4 m, zařízení lze umístit jak ve speciálním kontejneru, tak uvnitř.

6.5. Systém satelitního televizního vysílání v pásmu 12 GHz

Od roku 1976. V NIIR byly v těchto letech zahájeny práce na vytvoření zásadně nového satelitního televizního systému ve frekvenčním pásmu 12 GHz (STV-12) přiděleném podle mezinárodního plánu pro takové satelitní televizní vysílání, které by nemělo omezení na vyzařovaný výkon. vlastní Ekranu a „Moskvě“ a mohl zajistit pokrytí celého území naší země víceprogramovým televizním vysíláním, výměnou programů a řešením problému republikového vysílání. Při vytváření tohoto systému byla NIIR vedoucí organizací.

Specialisté ústavu provedli studie, které určily optimální parametry tohoto systému a vyvinuli vícehlavňové palubní opakovače a zařízení pro vysílání a příjem AP. V první fázi vývoje tohoto systému byl použit domácí satelit "Hals", signály byly přenášeny v analogové formě a bylo použito importované přijímací zařízení. Později byl proveden přechod na digitální zařízení založené na zahraniční družici a také na vysílací a přijímací zařízení.

6.6. Vytvoření systému Intersputnik

V roce 1967 začal rozvoj mezinárodní spolupráce mezi socialistickými zeměmi v oblasti družicových komunikací. Jeho účelem bylo tvořit mezinárodní satelitní systém "Intersputnik", navržený pro potřeby Bulharska, Maďarska, Německa, Mongolska, Polska, Rumunska, SSSR a Československa v oblasti telefonické komunikace, přenosu dat a výměně televizních programů . V roce 1969 návrh tohoto systému, byly vyvinuty právní základy organizace Intersputnik, a v roce 1971 podepsali smlouvu o jeho vytvoření.

Systém Intersputnik se stal druhým mezinárodním satelitním komunikačním systémem na světě (po systému Intelsat). Specialisté NIIR vyvinuli AP projekty, které byly vybudovány s pomocí SSSR v mnoha zemích socialistického společenství. První AP v zahraničí byl vytvořen na Kubě a druhý - v Československu. Celkem NIIR dodalo více než deset AP do zahraničí pro příjem TV, AP a programů pro speciální účely.

Zpočátku Intersputnik využíval družice typu Molniya-3 na vysoce eliptické dráze a od roku 1978 dvě vícehlavňové geostacionární družice typu Gorizont se stanicemi na 14° W. a 53° (a poté 80°) E Zpočátku byl na ZS instalován vysílač "Gradient-K" a přijímací komplex "Orbita-2".

Všechna systémová a technická řešení pro vytvoření systému Intersputnik, stejně jako zařízení AP, byla vytvořena specialisty NIIR spolu s pilotním závodem NIIR Promsvyazradio a spoluprovádějícími organizacemi. Systém Intersputnik je dodnes v provozu, pronajímá si kmeny ruského vesmírného souhvězdí a využívá jeho geostacionární družici LMI-1, která se nachází na pozici 75°E. Práce byly provedeny ve spolupráci s Výrobním sdružením Iskra (Krasnojarsk), Moskevským a Podolským radiotechnickým závodem.

Vedoucím práce byl S.V. Borodich .

6.7. Vytvoření satelitního spojení pro vládní komunikaci

V roce 1972. Mezi SSSR a USA byla uzavřena mezivládní dohoda o vytvoření přímé linky vládních komunikací (LPS) mezi hlavami států v případě nouze. Realizace této důležité vládní dohody byla svěřena specialistům NIIR. Hlavním konstruktérem vývoje LPS byl V.L. Bykov a odpovědní exekutoři - IA. Yastrebtsov, A.N. Vorobjov.

Na území SSSR byly vytvořeny dvě AP: jedna (v Dubně u Moskvy), druhá (v Zoločevě u Lvova). Proběhlo zprovoznění LPS v roce 1975. Prostřednictvím AP "Dubna" působí dodnes. Jednalo se o první zkušenost s vytvořením satelitní linky v mezinárodním systému "Intelsat" domácími specialisty.

6.8. Ve vazbě…

V letech 1960-1980. Specialisté NIIR řešili pro náš stát velmi důležité a technicky složité problémy vytváření národních satelitních komunikačních a vysílacích systémů.

· Byly vytvořeny systémy pro distribuci TV programů po rozsáhlém území naší země, včetně přímého satelitního televizního vysílání. Mnoho systémů vytvořených na NIIR bylo prvních na světě: "Orbita", "Ekran", "Moskva" atd. Vybavení pozemní části těchto systémů, stejně jako palubní zařízení, bylo také vyvinuto NIIR, vyráběl ho domácí průmysl.

· Satelitní komunikační a vysílací systémy umožnily uspokojit potřeby desítek milionů občanů naší země, zejména těch, kteří žili v řídce osídlených oblastech západní Sibiře a Dálného východu. Díky vytvoření satelitních systémů v těchto regionech mají občané poprvé možnost přijímat centrální televizní programy v reálném čase.

· Zavedení satelitních systémů bylo mimořádně důležité pro hospodářský a sociální rozvoj těžko dostupných regionů Sibiře a Dálného východu i celé země.

· Obyvatelé Sachalinu, Kamčatky, Chabarovského území a mnoha dalších vzdálených území získali přístup k veřejné telefonní síti.

· Vědci NIIR provedli originální vědecký výzkum zaměřený na vytvoření metod pro výpočet různých druhů zařízení používaných v satelitních komunikačních systémech. Vytvořili také metodiku pro navrhování satelitních komunikačních systémů a napsali řadu zásadních monografií a vědeckých článků o problémech satelitní komunikace.

Závěr

Moderní organizace se vyznačují velkým objemem nejrůznějších informací, především elektronických a telekomunikačních, které jimi denně procházejí. Proto je důležité mít kvalitní výstup do spínacích uzlů, které zajišťují přístup ke všem důležitým komunikačním linkám. V Rusku, kde jsou vzdálenosti mezi sídly obrovské a kvalita pevných linek není příliš žádoucí, je nejlepším řešením tohoto problému použití satelitních komunikačních systémů (SCC).

Zpočátku se CCC používal k přenosu televizního signálu. Naše země se vyznačuje rozsáhlým územím, které je potřeba pokrýt komunikačními prostředky. To se stalo snazším po příchodu satelitní komunikace, konkrétně systému Orbita-2. Později se objevily satelitní telefony, jejichž hlavní výhodou je nezávislost na přítomnosti jakýchkoli místních telefonních sítí. Vysoce kvalitní telefonní komunikace je dostupná téměř odkudkoli na světě.

V rámci prezidentova programu „Univerzální komunikační služba“ byly v každém sídle instalovány telefonní automaty a ve zvláště odlehlých oblastech byly využívány satelitní telefonní automaty.

Podle federálního cílového programu „Rozvoj televizního a rozhlasového vysílání v Ruské federaci na léta 2009-2015“ se v Rusku zavádí digitální vysílání. Program je plně financován, včetně prostředků půjdou na vytvoření multifunkčních satelitů.

Bibliografie

1. Internetový zdroj "Historie satelitní komunikace" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. Internetový zdroj "Principy organizace satelitní komunikace" http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. Internetový zdroj "Free Encyclopedia"

http://en.wikipedia.org

Posouzení

na abstrakt "Satelitní komunikační systémy"

žáci 11. třídy MOU Parabelskaya gymnázium

Goroshkina Xenia

Téma eseje je plně zveřejněno. Materiál všech sekcí je zajímavý, podaný přístupně a přehledně. Dobré ilustrace. Je dodržena struktura abstraktu. Dílo lze využít jako učební pomůcku pro studenty.

Hodnocení "VÝBORNÉ"

Odborník: Borisov A. V. Učitel fyziky

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Vloženo na http://www.allbest.ru/

Úvod

1. Rozvoj satelitní komunikační sítě

2. Současný stav satelitní komunikační sítě

3. Satelitní komunikační systém

4. Aplikace družicové komunikace

5. Technologie VSAT

6. Globální satelitní komunikační systém Globalstar

Závěr

Úvod

Moderní realita již hovoří o nevyhnutelnosti nahradit klasické mobilní a navíc pevné telefony satelitní komunikací. Nejnovější satelitní komunikační technologie nabízejí životaschopná technická a nákladově efektivní řešení pro rozvoj jak univerzálních komunikačních služeb, tak sítí přímého hlasového a televizního vysílání.

Díky vynikajícím úspěchům v oblasti mikroelektroniky se satelitní telefony staly tak kompaktními a spolehlivými při používání, že všechny požadavky jsou kladeny různými skupinami uživatelů a služba pronájmu satelitu je jednou z nejoblíbenějších služeb na moderním trhu satelitní komunikace. . Značné vyhlídky rozvoje, zřejmé výhody oproti jiné telefonii, spolehlivost a zaručená nepřetržitá komunikace – to vše je o satelitních telefonech.

Satelitní komunikace je dnes jediným cenově výhodným řešením poskytování komunikačních služeb účastníkům v oblastech s nízkou hustotou osídlení, což potvrzuje řada ekonomických studií. Satelit je jediným technicky proveditelným a nákladově efektivním řešením, pokud je hustota obyvatelstva nižší než 1,5 osoby/km2.

Satelitní komunikace má nejdůležitější výhody nutné pro budování rozsáhlých telekomunikačních sítí. Za prvé, může být použit k rychlému vytvoření síťové infrastruktury, která pokrývá velkou oblast a není závislá na přítomnosti nebo stavu pozemních komunikačních kanálů. Za druhé, použití moderních technologií pro přístup ke zdroji satelitních opakovačů a možnost doručovat informace téměř neomezenému počtu spotřebitelů současně výrazně snižuje náklady na provoz sítě. Tyto výhody satelitní komunikace ji činí velmi atraktivní a vysoce efektivní i v regionech s dobře rozvinutými pozemními telekomunikacemi.

Předběžné prognózy rozvoje osobních satelitních komunikačních systémů ukazují, že na začátku 21. V současné době je počet uživatelů satelitního systému Inmarsat 40 000.

V posledních letech se v Rusku stále více zavádějí moderní typy a prostředky komunikace. Ale pokud se mobilní radiotelefon již stal známým, pak je osobní satelitní komunikační zařízení (satelitní terminál) stále vzácností. Analýza vývoje takovýchto komunikačních prostředků ukazuje, že v blízké budoucnosti budeme svědky každodenního používání osobních satelitních komunikačních systémů (SPSS).

Blíží se čas sjednocení pozemních a satelitních systémů do globálního komunikačního systému. Osobní komunikace bude možná v celosvětovém měřítku, tj. dosah účastníka kdekoli na světě bude zajištěn vytočením jeho telefonního čísla, bez ohledu na polohu účastníka. Než se to však stane skutečností, budou muset satelitní komunikační systémy úspěšně projít testy a potvrdit deklarované technické vlastnosti a ekonomické ukazatele v průběhu komerčního provozu. Pokud jde o spotřebitele, aby se mohli správně rozhodnout, budou se muset naučit, jak se dobře orientovat v různých nabídkách.

Cíle projektu:

1. Prostudujte si historii satelitního komunikačního systému.

2. Seznamte se s vlastnostmi a perspektivami vývoje a návrhu satelitní komunikace.

3. Získejte informace o moderní satelitní komunikaci.

Cíle projektu:

1. Analyzujte vývoj satelitního komunikačního systému ve všech jeho fázích.

2. Získejte úplný přehled o moderní satelitní komunikaci.

1. Rozvoj satelitní komunikační sítě

Na konci roku 1945 se svět dočkal malého vědeckého článku, který se věnoval teoretickým možnostem zlepšení komunikace (především vzdálenosti mezi přijímačem a vysílačem) zvednutím antény do maximální výšky. Použití umělých družic jako opakovačů rádiových signálů bylo možné díky teorii anglického vědce Arthura Clarka, který v roce 1945 zveřejnil poznámku nazvanou „Mimozemské opakovače“. Ve skutečnosti předvídal nové kolo ve vývoji radioreléové komunikace a navrhoval přivést opakovače do maximální dostupné výšky.

O teoretický výzkum se začali zajímat američtí vědci, kteří v článku viděli spoustu výhod nového typu spojení:

již není třeba budovat řetězec pozemních opakovačů;

jeden satelit stačí k zajištění velké oblasti pokrytí;

možnost přenosu rádiového signálu kamkoli na světě bez ohledu na dostupnost telekomunikační infrastruktury.

V důsledku toho začal ve druhé polovině minulého století praktický výzkum a vytváření satelitní komunikační sítě po celém světě. Jak rostl počet opakovačů na oběžné dráze, byly zaváděny nové technologie a zlepšovalo se vybavení pro satelitní komunikaci. Nyní je tento způsob výměny informací dostupný nejen pro velké korporace a vojenské společnosti, ale také pro jednotlivce.

Vývoj družicových komunikačních systémů začal vypuštěním prvního přístroje Echo-1 (pasivní opakovač ve formě pokovené koule) do vesmíru v srpnu 1960. Později byly vyvinuty klíčové satelitní komunikační standardy (provozní frekvenční pásma) a jsou široce používány po celém světě.

Historie vývoje družicových komunikací a hlavní typy komunikací

Ahistorie vývoje CcestovatelZsystémyZkravata má pět fáze:

1957-1965 Přípravné období, které začalo v říjnu 1957 poté, co Sovětský svaz vypustil první umělou družici Země na světě, a o měsíc později druhou. Stalo se tak v době vrcholící studené války a rychlých závodů ve zbrojení, takže satelitní technologie se přirozeně stala majetkem především armády. Uvažovaná etapa je charakterizována vypouštěním raných experimentálních družic, včetně komunikačních družic, které byly vypouštěny především na nízké oběžné dráhy Země.

První geostacionární reléový satelit TKLSTAR byl vytvořen v zájmu americké armády a vypuštěn na oběžnou dráhu v červenci 1962. Ve stejném časovém období byla vyvinuta řada amerických vojenských komunikačních satelitů SYN-COM (Synchronous Communications Satellite).

1965-1973 Období rozvoje globálních SSN založených na geostacionárních opakovačích. Rok 1965 byl ve znamení dubnového startu geostacionárního SR INTELSAT-1, který znamenal počátek komerčního využití družicové komunikace. První družice řady INTELSAT zajišťovaly transkontinentální komunikaci a hlavně podporovaly páteřní komunikační spojení mezi malým počtem pozemských stanic s národní bránou poskytující rozhraní k národním veřejným pozemním sítím.

Hlavní kanály zajišťovaly spojení, jejichž prostřednictvím se přenášel telefonní provoz, televizní signály a telexová komunikace. Intelsat CCC obecně doplňoval a zálohoval podmořské transkontinentální kabelové komunikační linky, které v té době existovaly.

1973-1982 Fáze rozsáhlého šíření regionálních a národních CCC. V této etapě historického vývoje CCC vznikla mezinárodní organizace Inmarsat, která nasadila globální komunikační síť Inmarsat, jejímž hlavním účelem bylo zajišťovat komunikaci s loděmi v plavbě. Později Inmarsat rozšířil své služby na všechny typy mobilních uživatelů.

1982-1990 Období prudkého rozvoje a rozšíření malých zemních terminálů. V 80. letech umožnily pokroky v inženýrství a technologii klíčových prvků CCC, stejně jako reformy k liberalizaci a demonopolizaci komunikačního průmyslu v řadě zemí, využívat satelitní kanály v podnikových komunikačních sítích, nazývaných VSAT.

Sítě VSAT umožnily instalovat kompaktní satelitní pozemské stanice v bezprostřední blízkosti uživatelských kanceláří, čímž vyřešily problém „poslední míle“ pro velké množství firemních uživatelů, vytvořily podmínky pro pohodlnou a efektivní výměnu informací a umožnily k odlehčení veřejných pozemních sítí.Využití „inteligentních“ satelitů.

Od první poloviny 90. let vstoupila SSS do kvantitativně i kvalitativně nové etapy svého vývoje.

V provozu, výrobě nebo návrhu bylo velké množství globálních a regionálních satelitních komunikačních sítí. Satelitní komunikační technologie se stala oblastí významného zájmu a obchodní činnosti. V tomto časovém období došlo k explozi v rychlostech mikroprocesorů pro všeobecné použití a kapacitě ukládání polovodičů, přičemž se zlepšila spolehlivost a také se snížila spotřeba energie a náklady na tyto součásti.

Hlavní typy komunikace

Vzhledem k širokému záběru vyzdvihnu nejběžnější typy komunikace, které se v současnosti u nás i ve světě používají:

rádiové relé;

vysoká frekvence;

poštovní;

satelit;

optický;

kontrolní místnost.

Každý typ má svou technologii a sadu potřebného vybavení pro plnohodnotné fungování. Těmito kategoriemi se budu zabývat podrobněji.

Komunikace přes satelit

Historie satelitní komunikace začíná na konci roku 1945, kdy britští vědci vyvinuli teorii přenosu rádiového reléového signálu přes opakovače, které by byly ve vysoké nadmořské výšce (geostacionární dráha). První umělé družice začaly být vypouštěny v roce 1957.

Výhody tohoto typu připojení jsou zřejmé:

minimální počet opakovačů (v praxi stačí jeden nebo dva satelity k zajištění vysoce kvalitní komunikace);

zlepšení základních charakteristik signálu (žádné rušení, zvýšená přenosová vzdálenost, zlepšená kvalita);

zvětšení oblasti pokrytí.

Satelitní komunikační zařízení je dnes komplexním komplexem, který se skládá nejen z orbitálních opakovačů, ale také základnových pozemních stanic umístěných v různých částech planety.

2. Současný stav satelitní komunikační sítě

Ze všech mnoha komerčních projektů MSS (mobilní satelitní komunikace) pod 1 GHz byl implementován jeden systém Orbcomm, který zahrnuje 30 negeostacionárních (negeostacionárních (non-GSO)) družic poskytujících pokrytí Země.

Díky použití relativně nízkých frekvenčních pásem systém umožňuje poskytování služeb nízkorychlostního přenosu dat, jako je e-mail, obousměrné stránkování a služby dálkového ovládání, jednoduchým, levným předplatitelským zařízením. Hlavními uživateli Orbcommu jsou dopravní společnosti, pro které tento systém poskytuje cenově výhodné řešení pro kontrolu a řízení nákladní dopravy.

Nejznámějším operátorem na trhu MSS je Inmarsat. Na trhu je asi 30 typů předplatitelských zařízení, přenosných i mobilních: pro pozemní, námořní a letecké použití, které poskytují přenos hlasu, faxu a dat rychlostí od 600 bps do 64 kbps. Inmarsat soutěží se třemi systémy MSS, včetně Globalstar, Iridium a Thuraya.

První dva poskytují téměř úplné pokrytí zemského povrchu pomocí velkých konstelací, v tomto pořadí, sestávajících ze 40 a 79 satelitů mimo GSO. Pre Thuraya se stala globální v roce 2007 vypuštěním třetí geostacionární (GEO) družice, která pokryje Ameriku, kde je v současnosti nedostupná. Všechny tři systémy poskytují telefonní a nízkorychlostní datové služby přijímacím zařízením srovnatelným s hmotností a velikostí jako mobilní telefony GSM.

Rozvoj družicových komunikačních systémů hraje významnou roli při utváření jednotného informačního prostoru na území státu a úzce souvisí s federálními programy na odstranění digitální propasti, rozvojem celostátní infrastruktury a sociálních projektů. Nejvýznamnější federální cílené programy na území Ruské federace jsou projekty „Rozvoj televizního a rozhlasového vysílání“ a „Odstranění digitální propasti“. Hlavními úkoly projektů je rozvoj digitální pozemní televize, komunikačních sítí, systémů hromadného širokopásmového přístupu ke globálním informačním sítím a poskytování multiservisních služeb na mobilních a pohyblivých objektech. Kromě federálních projektů poskytuje vývoj družicových komunikačních systémů nové příležitosti pro řešení problémů podnikového trhu. Oblasti použití satelitních technologií a různých satelitních komunikačních systémů se každým rokem rychle rozšiřují.

Jedním z klíčových faktorů úspěšného rozvoje družicových technologií v Rusku je realizace Programu rozvoje orbitální konstelace civilních komunikačních a vysílacích družic, včetně družic na vysoce eliptických drahách.

Vývoj družicových komunikačních systémů

Hlavními hnacími silami rozvoje odvětví satelitní komunikace v dnešním Rusku jsou:

spuštění sítí v pásmu Ka (na ruských satelitech "EXPRES-AM5", "EXPRES-AM6"),

aktivní rozvoj segmentu mobilních a mobilních komunikací na různých dopravních platformách,

vstup satelitních operátorů na masový trh,

vývoj řešení pro organizaci páteřních kanálů pro mobilní komunikační sítě v aplikacích Ka-band a M2M.

Obecným trendem na globálním trhu satelitních služeb je rychlý růst rychlostí přenosu dat poskytovaných na satelitních zdrojích, který splňuje základní požadavky moderních multimediálních aplikací a odpovídá vývoji softwaru a růstu objemu přenášených dat v podnikových a soukromé segmenty.

V satelitních komunikačních sítích provozovaných v pásmu Ka je největší zájem spojen s rozvojem služeb pro privátní i firemní segment v rámci snižování nákladů na satelitní kapacitu, realizovaných na satelitech v pásmu Ka s velkou šířkou pásma (High- Propustnost satelitu - HTS).

Využití satelitních komunikačních systémů

Satelitní komunikační systémy jsou navrženy tak, aby vyhovovaly potřebám komunikace a satelitního přístupu k internetu kdekoli na světě. Jsou potřebné tam, kde je vyžadována zvýšená spolehlivost a odolnost proti poruchám, používají se pro vysokorychlostní přenos dat při organizování vícekanálové telefonní komunikace.

Specializované komunikační systémy mají řadu výhod, ale klíčová je schopnost implementovat vysoce kvalitní telefonii i mimo oblasti pokrytí celulárních komunikačních stanic.

Takové komunikační systémy umožňují pracovat z autonomního napájení po dlouhou dobu a být v režimu čekání na hovor, k tomu dochází díky nízké energetické náročnosti uživatelského zařízení, nízké hmotnosti a všesměrové anténě.

V současné době existuje mnoho různých satelitních komunikačních systémů. Všechny mají své pro a proti. Každý výrobce navíc nabízí uživatelům individuální sadu služeb (internet, fax, dálnopis), definuje sadu funkcí pro každou oblast pokrytí a také kalkuluje náklady na satelitní vybavení a komunikační služby. V Rusku jsou klíčové: Inmarsat, Iridium a Thuraya.

Oblasti použití SSS (Satelitní komunikační systémy): navigace, ministerstva a resorty, řídící orgány státních struktur a institucí, Ministerstvo pro mimořádné situace a záchranné složky.

Inmarsat

První mobilní satelitní komunikační systém na světě nabízející uživatelům po celém světě celou řadu pokročilých služeb: na moři, na zemi i ve vzduchu.

Satelitní komunikační systém Inmarsat (Inmarsat) má řadu výhod:

oblast pokrytí - celé území zeměkoule, kromě polárních oblastí

kvalitu poskytovaných služeb

důvěrnosti

další příslušenství (sady do auta, faxy atd.)

příchozí hovory zdarma

dostupnost v provozu

online systém pro kontrolu stavu účtu (fakturace)

vysoká míra důvěry mezi uživateli, prověřená časem (více než 25 let existence a 210 tisíc uživatelů po celém světě)

Hlavní služby satelitního komunikačního systému Inmarsat (Inmarsat):

E-mailem

Přenos dat (včetně vysokorychlostního)

Telex (pro některé standardy)

Iridium (Iridium)

První globální satelitní komunikační systém na světě, který funguje kdekoli na světě, včetně oblastí jižního a severního pólu. Výrobce nabízí univerzální službu dostupnou pro podnikání a život v kteroukoli denní dobu.

Satelitní komunikační systém Iridium (Iridium) má řadu výhod:

oblast pokrytí - celé území zeměkoule

nízké tarify

příchozí hovory zdarma

Hlavní služby satelitního komunikačního systému Iridium (Iridium):

Přenos dat

Stránkování

Thuraya

Satelitní operátor, který poskytuje služby pro 35 % zeměkoule. Služby implementované v tomto systému: satelitní a GSM sluchátka a satelitní telefonní automaty. Levná mobilní komunikace pro svobodu komunikace a pohybu.

Satelitní komunikační systém Thuraya má řadu výhod:

kompaktní velikost

schopnost automaticky přepínat mezi satelitní a mobilní komunikací

nízké náklady na služby a telefonní přístroje

příchozí hovory zdarma

Hlavní služby satelitního komunikačního systému Thuraya:

E-mailem

Přenos dat

3.Satelitní komunikační systém

Satelitní opakovače

Poprvé byly roky výzkumu použity pasivní satelitní transpondéry (příkladem jsou satelity Echo a Echo-2), což byl jednoduchý reflektor rádiového signálu (často kovová nebo polymerová koule s kovovým povlakem), který nenesl žádný transceiver. zařízení na palubě. Takové satelity nemají distribuci.

Dráhy satelitních transpondérů

Dráhy, na kterých jsou umístěny satelitní transpondéry, jsou rozděleny do tří tříd:

rovníkový

nakloněný

polární

Důležitou variací rovníkové dráhy je geostacionární dráha, při které se satelit otáčí úhlovou rychlostí rovnou úhlové rychlosti Země ve směru, který se shoduje se směrem rotace Země.

Šikmá dráha tyto problémy řeší, nicméně vzhledem k pohybu družice vůči pozemnímu pozorovateli je pro zajištění nepřetržitého komunikačního přístupu nutné vypustit alespoň tři družice na oběžnou dráhu.

Polární - dráha, která má sklon dráhy k rovině rovníku devadesát stupňů.

4. Systém VSAT

Mezi satelitními technologiemi je zvláštní pozornost věnována rozvoji satelitních komunikačních technologií, jako je VSAT (Very Small Aperture Terminal).

Na základě zařízení VSAT je možné budovat multiservisní sítě, které poskytují téměř všechny moderní komunikační služby: přístup k internetu; telefonní spojení; konsolidace lokálních sítí (budování VPN sítí); Přenos audio a video informací; redundance stávajících komunikačních kanálů; sběr dat, monitorování a dálkové ovládání průmyslových zařízení a mnoho dalšího.

Trocha historie. Rozvoj sítí VSAT začíná vypuštěním prvního komunikačního satelitu. Na konci 60. let byla v průběhu experimentů s družicí ATS-1 vytvořena experimentální síť skládající se z 25 pozemských stanic, satelitní telefonní komunikace na Aljašce. Linkabit, jeden z původních tvůrců Ku-band VSAT, se spojil s M/A-COM, který se později stal předním dodavatelem zařízení VSAT. Hughes Communications získala divizi od M/A-COM a přeměnila ji na Hughes Network Systems. Hughes Network Systems je v současnosti předním světovým poskytovatelem širokopásmových satelitních komunikačních sítí. Satelitní komunikační síť založená na VSAT zahrnuje tři klíčové prvky: centrální řídicí stanici (CCS), opakovací satelit a předplatitelské terminály VSAT.

opakovací satelit

Sítě VSAT jsou budovány na bázi geostacionárních opakovacích satelitů. Nejdůležitějšími vlastnostmi satelitu jsou výkon palubních vysílačů a počet radiofrekvenčních kanálů (svazků nebo transpondérů) na něm. Standardní trunk má šířku pásma 36 MHz, což odpovídá maximální propustnosti cca 40 Mbps. Průměrně se výkon vysílačů pohybuje od 20 do 100 wattů. V Rusku lze jako příklady opakovacích satelitů uvést komunikační a vysílací satelity Jamal. Jsou určeny pro rozvoj kosmického segmentu OAO Gascom a byly instalovány na orbitálních pozicích 49°E. d. a 90° palců. d.

Účastnické terminály VSAT

Účastnický terminál VSAT je malá satelitní komunikační stanice s anténou o průměru 0,9 až 2,4 m, určená především pro spolehlivou výměnu dat prostřednictvím satelitních kanálů. Stanice se skládá z anténního napáječe, venkovní externí radiofrekvenční jednotky a vnitřní jednotky (satelitního modemu). Venkovní jednotka je malý transceiver nebo jen přijímač. Vnitřní jednotka zajišťuje spárování satelitního kanálu s koncovým zařízením uživatele (počítač, LAN server, telefon, fax atd.).

5. Technologie VSAT

Existují dva hlavní typy přístupu k satelitnímu kanálu: obousměrný (duplexní) a jednosměrný (simplexní, asymetrický nebo kombinovaný).

Při organizování jednosměrného přístupu se spolu se satelitním zařízením nutně používá pozemní komunikační kanál (telefonní linka, optická vlákna, celulární sítě, rádiový ethernet), který se používá jako kanál požadavku (nazývaný také zpětný kanál).

Schéma jednosměrného přístupu pomocí DVB karty a telefonní linky jako zpětného kanálu.

Schéma obousměrného přístupu pomocí zařízení HughesNet (Hughes Network Systems).

Dnes existuje v Rusku několik významných operátorů sítí VSAT, kteří obsluhují asi 80 000 stanic VSAT. 33 % takových terminálů se nachází v centrálním federálním okruhu, po 13 % v sibiřském a uralském federálním okruhu, 11 % na Dálném východě a po 5–8 % v ostatních federálních okresech. Mezi největšími operátory stojí za to zdůraznit:

6.Globální satelitní komunikační systém Globalstar

V Rusku je provozovatelem satelitního komunikačního systému Globalstar uzavřená akciová společnost GlobalTel. Jako výhradní poskytovatel globálních mobilních satelitních komunikačních služeb systému Globalstar poskytuje CJSC GlobalTel komunikační služby po celé Ruské federaci. Díky vytvoření CJSC „GlobalTel“ mají obyvatelé Ruska další možnost komunikovat přes satelit odkudkoli z Ruska téměř kamkoli na světě.

Systém Globalstar zajišťuje vysoce kvalitní satelitní komunikaci pro své předplatitele pomocí 48 pracovních a 8 náhradních satelitů na nízké oběžné dráze umístěných ve výšce 1410 km. (876 mil) od zemského povrchu. Systém poskytuje globální pokrytí téměř celého povrchu zeměkoule mezi 700 severní a jižní šířkou s rozsahem až 740. Satelity jsou schopny přijímat signály až z 80 % povrchu Země, tedy téměř odkudkoli na zeměkouli, s výjimkou polárních oblastí a některých oblastí střední části oceánů . Satelity systému jsou jednoduché a spolehlivé.

Oblasti použití systému Globalstar

Systém Globalstar je navržen tak, aby poskytoval vysoce kvalitní satelitní služby širokému spektru uživatelů, včetně: hlasu, krátkých zpráv, roamingu, určování polohy, faxu, dat, mobilního internetu.

Účastníky, kteří používají přenosná a mobilní zařízení, mohou být firmy a jednotlivci pracující na územích, která nejsou pokryta mobilními sítěmi, nebo jejichž specifická práce zahrnuje časté služební cesty do míst, kde není připojení nebo kde není kvalita komunikace.

Systém je určen pro širokého spotřebitele: zástupce médií, geology, pracovníky v těžbě a zpracování ropy a plynu, drahé kovy, stavební inženýry, energetiky. Zaměstnanci státních struktur Ruska - ministerstev a útvarů (například Ministerstvo pro mimořádné situace) mohou při své činnosti aktivně využívat satelitní komunikaci. Speciální sady pro instalaci na vozidla mohou být účinné při použití na užitkových vozidlech, na rybářských a jiných typech námořních a říčních plavidel, na železniční dopravě atd.

satelitní komunikace globální mobilní

7. Mobilní satelitní komunikační systémy

Charakteristickým rysem většiny mobilních satelitních komunikačních systémů je malá velikost antény terminálu, která ztěžuje příjem signálu. Aby byla síla signálu dosahující k přijímači dostatečná, použije se jedno ze dvou řešení:

Satelity jsou na geostacionární oběžné dráze. Vzhledem k tomu, že tato oběžná dráha je od Země vzdálena 35 786 km, je na satelitu zapotřebí výkonný vysílač. Tento přístup využívá systém Inmarsat (jehož hlavním úkolem je poskytovat komunikační služby lodím) a někteří regionální osobní satelitní operátoři (například Thuraya).

Satelitní internet

Satelitní internet je způsob, jak zajistit přístup k internetu pomocí satelitních komunikačních technologií (obvykle ve standardu DVB-S nebo DVB-S2).

Možnosti přístupu

Existují dva způsoby výměny dat přes satelit:

jednosměrný (jednosměrný), někdy také nazývaný "asymetrický" - když se satelitní kanál používá pro příjem dat a dostupné pozemní kanály pro přenos

dvoucestný (dvoucestný), někdy také nazývaný "symetrický" - když se satelitní kanály používají pro příjem i vysílání;

Jednosměrný satelitní internet

Jednosměrný satelitní internet znamená, že uživatel má nějaký existující způsob připojení k internetu. Zpravidla se jedná o pomalý a / nebo drahý kanál (GPRS / EDGE, připojení ADSL, kde jsou služby přístupu k internetu špatně rozvinuté a omezená rychlost atd.). Tímto kanálem jsou přenášeny pouze požadavky na internet.

Obousměrný satelitní internet

Obousměrný satelitní internet znamená příjem dat ze satelitu a jejich odesílání zpět také přes satelit. Tato metoda je velmi kvalitní, protože umožňuje dosáhnout vysokých rychlostí při přenosu a odesílání, ale je poměrně drahá a vyžaduje povolení pro rádiové vysílací zařízení (o to druhé se však často stará poskytovatel). Vysoká cena obousměrného internetu je plně opodstatněná především díky mnohem spolehlivějšímu připojení. Na rozdíl od jednosměrného přístupu nevyžaduje obousměrný satelitní internet žádné další zdroje (kromě napájení, samozřejmě).

Charakteristickým rysem "obousměrného" satelitního přístupu k internetu je dostatečně velké zpoždění na komunikačním kanálu. Než se signál dostane k předplatiteli satelitu a ze satelitu k centrální satelitní komunikační stanici, bude to trvat asi 250 ms. Stejná částka je potřeba i na cestu zpět. Navíc nevyhnutelné zpoždění při zpracování signálu a při přechodu „přes internet“. V důsledku toho je doba pingu na obousměrném satelitním spojení asi 600 ms nebo více. To ukládá některá specifika fungování aplikací přes satelitní internet a je to smutné zejména pro náruživé hráče.

Další vlastností je, že zařízení od různých výrobců jsou vzájemně prakticky nekompatibilní. To znamená, že pokud jste si vybrali jednoho operátora pracujícího na určitém typu zařízení (například ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron atd.), pak můžete jít k operátorovi pouze pomocí stejného zařízení. Pokus o implementaci interoperability zařízení různých výrobců (standard DVB-RCS) podpořilo velmi malé množství firem a dnes jde spíše o „soukromou“ technologii než o obecně uznávaný standard.

Zařízení pro jednosměrný satelitní internet

8. Nevýhody družicové komunikace

Slabá odolnost proti hluku

Obrovské vzdálenosti mezi pozemskými stanicemi a satelitem způsobují, že poměr signálu k šumu na přijímači je velmi nízký (mnohem menší než u většiny mikrovlnných spojů). Aby byla za těchto podmínek zajištěna přijatelná pravděpodobnost chyby, je nutné použít velké antény, prvky s nízkým šumem a složité kódy pro opravu chyb. Tento problém je zvláště akutní v mobilních komunikačních systémech, protože ty mají limit na velikost antény a zpravidla i na výkon vysílače.

Vliv atmosféry

Kvalita satelitní komunikace je silně ovlivněna vlivy v troposféře a ionosféře.

Absorpce v troposféře

Absorpce signálu atmosférou závisí na jeho frekvenci. Absorpční maxima jsou na 22,3 GHz (rezonance vodní páry) a 60 GHz (kyslíková rezonance). Obecně absorpce významně ovlivňuje šíření signálů nad 10 GHz (tj. počínaje Ku-pásmem). Kromě absorpce dochází při šíření rádiových vln v atmosféře k efektu slábnutí, jehož příčinou je rozdíl v indexech lomu různých vrstev atmosféry.

Ionosférické efekty

Šíření zpoždění

Problém zpoždění šíření signálu se tak či onak týká všech satelitních komunikačních systémů. Systémy využívající satelitní transpondér na geostacionární oběžné dráze mají nejvyšší latenci. V tomto případě je zpoždění způsobené konečností rychlosti šíření rádiových vln přibližně 250 ms a při zohlednění zpoždění multiplexování, přepínání a zpracování signálu může být celkové zpoždění až 400 ms. Zpoždění šíření je nejvíce nežádoucí v aplikacích v reálném čase, jako je telefonie. V tomto případě, je-li doba šíření signálu přes satelitní komunikační kanál 250 ms, časový rozdíl mezi replikami předplatitelů nemůže být menší než 500 ms. V některých systémech (například systémy VSAT využívající hvězdicovou topologii) je signál přenášen dvakrát přes satelitní spojení (z terminálu do centrálního místa a z centrálního místa do jiného terminálu). V tomto případě se celkové zpoždění zdvojnásobí.

Závěr

Již v nejranějších fázích vytváření satelitních systémů byla zřejmá složitost budoucí práce. Bylo nutné najít materiální zdroje, uplatnit intelektuální úsilí mnoha týmů vědců, zorganizovat práci ve fázi praktické realizace. Navzdory tomu se však do řešení problému aktivně zapojují nadnárodní společnosti s volným kapitálem. V současné době se navíc nerealizuje jeden, ale několik paralelních projektů. Firmy-vývojáři tvrdošíjně soutěží o budoucí spotřebitele, o světové prvenství v oblasti telekomunikací.

V současnosti jsou satelitní komunikační stanice sloučeny do sítí pro přenos dat. Spojení skupiny geograficky rozmístěných stanic do sítě umožňuje poskytovat uživatelům širokou škálu služeb a příležitostí a také efektivně využívat družicové zdroje. V takových sítích je obvykle jedna nebo více řídicích stanic, které zajišťují provoz pozemských stanic jak v režimu řízeném správcem, tak v plně automatickém režimu.

Výhoda satelitní komunikace je založena na obsluze geograficky vzdálených uživatelů bez dodatečných nákladů na meziskladování a přepínání.

SSN jsou neustále a žárlivě srovnávány s komunikačními sítěmi z optických vláken. Zavádění těchto sítí se zrychluje díky rychlému technologickému rozvoji příslušných oblastí vláknové optiky, což vyvolává otázky o osudu SSN. Například vývoj a plánování, což je nejdůležitější, zavedení zřetězení (kompozitního) kódování dramaticky snižuje pravděpodobnost neopravené bitové chyby, což vám zase umožňuje překonat hlavní problém CCC - mlhu a déšť.

Seznam použitých zdrojů

1 Baranov V. I. Stechkin B. S. Extrémní kombinatorické problémy a jejich

aplikace, M.: Nauka, 2000, str. 198.

2 Bertsekas D. Gallagher R. Sítě přenosu dat. M.: Mir, 2000, str. 295.

3 Black Yu Počítačové sítě: protokoly, standardy, rozhraní, M.: Mir, 2001, str. 320.

4 Bolshova G. "Satelitní komunikace v Rusku: Pamír", Iridium, Globalstar ..." "Sítě" - 2000 - č. 9. - S. 20-28.

5 Efimushkin V. A. Technické aspekty satelitních komunikačních systémů "Síť" - 2000 - č. 7. - S. 19-24.

6 Nevdyaev L. M. Moderní technologie satelitní komunikace // "Bulletin of Communications" - 2000 - č. 12. - str. 30-39.

7 Nevdyaev L. M. Odyssey ve středních výškách "Sítě" - 2000 - č. 2. - S. 13-15.

8 SPC "Elsov", Protokol o organizaci a logice sítě satelitního přenosu dat "Banker". - 2004, str. 235.

9 Smirnova A. A. Firemní satelitní a HF komunikační systémy Moskva, 2000, str.

10 Smirnova A. A. Osobní satelitní komunikace, svazek 64, Moskva, 2001, str.

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Přenos digitálních dat přes satelitní komunikační kanál. Principy konstrukce satelitních komunikačních systémů. Využití satelitního relé pro televizní vysílání. Přehled systému vícenásobného přístupu. Schéma digitální cesty pro konverzi TV signálu.

abstrakt, přidáno 23.10.2013

Historie vývoje družicových komunikací. Účastnické terminály VSAT. Dráhy satelitních transpondérů. Kalkulace nákladů na vypuštění družice a instalaci potřebného vybavení. Centrální řídící stanice. Globální satelitní komunikační systém Globalstar.

semestrální práce, přidáno 23.03.2015

Problematika budování mezistátního podnikového satelitního komunikačního systému a jeho indikátorů. Rozvoj komunikační sítě z Almaty po přímé mezinárodní komunikační kanály přes Londýn. Parametry satelitní linky, radioreléové linky, obslužné oblasti IRT.

práce, přidáno 22.02.2008

Zásady budování územního komunikačního systému. Analýza metod organizace družicové komunikace. Základní požadavky na účastnický terminál družicové komunikace. Stanovení technických charakteristik modulátoru. Hlavní typy manipulovaných signálů.

práce, přidáno 28.09.2012

Vlastnosti budování satelitní komunikační linky, způsoby přepojování a přenosu dat. Popis a technické parametry kosmických dopravních prostředků, jejich umístění na geostacionárních drahách. Výpočet energetické bilance informačního satelitního kanálu.

práce, přidáno 04.10.2013

Výměna vysílání a televizních programů. Umístění pozemních opakovačů. Myšlenka umístit opakovač na kosmickou loď. Vlastnosti satelitního komunikačního systému (SSS), jeho výhody a omezení. Vesmírné a pozemní segmenty.

abstrakt, přidáno 29.12.2010

Obecné informace o osobních satelitních komunikačních systémech. Seznámení s vývojem konstelace ruské státní družice a programem startu kosmické lodi. Charakteristika vesmírných a pozemských stanic pro vysílání a příjem signálů.

prezentace, přidáno 16.03.2014

Komunikace jako odvětví ekonomiky, které zajišťuje příjem a přenos informací. Vlastnosti a zařízení telefonní komunikace. Satelitní komunikační služby. Buněčná komunikace jako jeden z typů mobilní rádiové komunikace. Přenos signálu a připojení pomocí základnové stanice.

prezentace, přidáno 22.05.2012

Výpočet rozpětí radioreléového vedení. Volba optimální výšky antény. Poruchy komunikace způsobené deštěm a subrefrakcí rádiových vln. Energetický výpočet vedení "dolů" a "nahoru" pro satelitní komunikační systém. Zisk antény přijímače.

semestrální práce, přidáno 28.04.2015

Vývoj nouzového modelu. Organizace komunikace s operační skupinou a likvidační skupinou pro provádění mimořádných záchranných akcí. Výběr satelitní komunikace, její výhody a nevýhody. Šířka pásma komunikačního kanálu s rušením.

U počátků vytváření domácích satelitních rádiových systémů byli vynikající domácí vědci a inženýři, kteří vedli hlavní výzkumná centra: M.F. Rešetněv, M.R. Kaplanov, N.I. Kalašnikov, L.Ya. Cantor