Περιεχόμενο έργου:

Εισαγωγή

3.Σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας

4. Εφαρμογή δορυφορικής επικοινωνίας

5.Τεχνολογία VSAT

7.Κινητά δορυφορικά συστήματα επικοινωνίας

8. Μειονεκτήματα των δορυφορικών επικοινωνιών

9. Συμπέρασμα

Εισαγωγή

Οι σύγχρονες πραγματικότητες μιλούν ήδη για το αναπόφευκτο των δορυφορικών επικοινωνιών να αντικαταστήσουν τις συνήθεις κινητές, και ακόμη περισσότερο, σταθερά. Η τελευταία λέξη της τεχνολογίαςΟι δορυφορικές επικοινωνίες προσφέρουν βιώσιμες τεχνικές και οικονομικά αποδοτικές λύσεις για την ανάπτυξη τόσο των καθολικών υπηρεσιών επικοινωνίας όσο και των δικτύων απευθείας μετάδοσης ήχου και τηλεόρασης. Χάρη στα εξαιρετικά επιτεύγματα στον τομέα της μικροηλεκτρονικής, τα δορυφορικά τηλέφωνα έχουν γίνει τόσο συμπαγή και αξιόπιστα στη χρήση που γίνεται όλη η ζήτηση από διάφορες ομάδες χρηστών και η υπηρεσία ενοικίασης δορυφορικές συσκευέςείναι μια από τις πιο απαιτητικές υπηρεσίες στην αγορά των σύγχρονων δορυφορικών επικοινωνιών. Σημαντικές προοπτικές ανάπτυξης, προφανή πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες τηλεφωνίες, αξιοπιστία και εγγυημένη αδιάλειπτη επικοινωνία - όλα αυτά αφορούν δορυφορικά τηλέφωνα.

Η δορυφορική επικοινωνία σήμερα είναι η μόνη οικονομικά αποδοτική λύση για την παροχή υπηρεσιών επικοινωνίας σε συνδρομητές σε περιοχές με χαμηλή πληθυσμιακή πυκνότητα, κάτι που επιβεβαιώνεται από πλήθος οικονομικών μελετών. Ο δορυφόρος είναι η μόνη τεχνικά εφικτή και οικονομικά αποδοτική λύση εάν η πυκνότητα πληθυσμού είναι μικρότερη από 1,5 άτομα/km2.Η δορυφορική επικοινωνία έχει τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα που είναι απαραίτητα για την κατασκευή τηλεπικοινωνιακών δικτύων μεγάλης κλίμακας. Πρώτον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να σχηματίσει γρήγορα μια υποδομή δικτύου που καλύπτει μια μεγάλη περιοχή και δεν εξαρτάται από την παρουσία ή την κατάσταση επίγειων καναλιών επικοινωνίας. Δεύτερον, η χρήση σύγχρονων τεχνολογιών για την πρόσβαση στον πόρο των δορυφορικών αναμεταδοτών και η δυνατότητα παράδοσης πληροφοριών σε σχεδόν απεριόριστο αριθμό καταναλωτών ταυτόχρονα μειώνουν σημαντικά το κόστος λειτουργίας του δικτύου. Αυτά τα πλεονεκτήματα της δορυφορικής επικοινωνίας την καθιστούν πολύ ελκυστική και εξαιρετικά αποδοτική ακόμη και σε περιοχές με καλά ανεπτυγμένες επίγειες τηλεπικοινωνίες. Οι προκαταρκτικές προβλέψεις για την ανάπτυξη προσωπικών συστημάτων δορυφορικής επικοινωνίας δείχνουν ότι στις αρχές του 21ου ο αριθμός των συνδρομητών τους ανερχόταν σε περίπου 1 εκατομμύριο και την επόμενη δεκαετία - 3 εκατομμύρια. Επί του παρόντος, ο αριθμός των χρηστών του δορυφορικού συστήματος Inmarsat είναι 40.000.

ΣΤΟ τα τελευταία χρόνιαΣτη Ρωσία, εισάγονται όλο και περισσότερο σύγχρονοι τύποι και μέσα επικοινωνίας. Αλλά, εάν ένα κινητό ραδιοτηλέφωνο έχει ήδη γίνει οικείο, τότε μια προσωπική συσκευή δορυφορικής επικοινωνίας (δορυφορικό τερματικό) εξακολουθεί να είναι σπάνια. Μια ανάλυση της ανάπτυξης τέτοιων μέσων επικοινωνίας δείχνει ότι στο εγγύς μέλλον θα είμαστε μάρτυρες της καθημερινής χρήσης προσωπικών δορυφορικών συστημάτων επικοινωνίας (SPSS). Πλησιάζει η ώρα για την ενοποίηση επίγειων και δορυφορικών συστημάτων σε ένα παγκόσμιο σύστημα επικοινωνιών. Η προσωπική επικοινωνία θα καταστεί δυνατή σε παγκόσμια κλίμακα, δηλαδή η πρόσβαση του συνδρομητή οπουδήποτε στον κόσμο θα διασφαλίζεται με την κλήση του αριθμού τηλεφώνου του, ανεξάρτητα από την τοποθεσία του συνδρομητή. Αλλά προτού αυτό γίνει πραγματικότητα, τα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών θα πρέπει να περάσουν επιτυχώς τη δοκιμή και να επιβεβαιώσουν το ισχυριζόμενο Προδιαγραφέςκαι την οικονομική απόδοση και τη διαδικασία της εμπορικής εκμετάλλευσης. Όσο για τους καταναλωτές, τι να κάνουν σωστή επιλογή, θα πρέπει να μάθουν πώς να πλοηγούνται καλά σε μια ποικιλία προτάσεων.

Στόχοι του έργου:

1. Μελετήστε την ιστορία του συστήματος δορυφορικών επικοινωνιών.

2. Εξοικειωθείτε μεχαρακτηριστικά και προοπτικές για την ανάπτυξη και τον σχεδιασμό δορυφορικών επικοινωνιών.

3. Λάβετε πληροφορίες για σύγχρονες δορυφορικές επικοινωνίες.

Στόχοι του έργου:

1. Αναλύστε την ανάπτυξη ενός συστήματος δορυφορικής επικοινωνίας σε όλα τα στάδια.

2. Αποκτήστε πλήρη κατανόηση των σύγχρονων δορυφορικών επικοινωνιών.

1. Ανάπτυξη δικτύου δορυφορικών επικοινωνιών

Στα τέλη του 1945, ο κόσμος είδε ένα μικρό επιστημονικό άρθρο, το οποίο ήταν αφιερωμένο στις θεωρητικές δυνατότητες βελτίωσης της επικοινωνίας (κυρίως, της απόστασης μεταξύ δέκτη και πομπού) ανυψώνοντας την κεραία στο μέγιστο ύψος της. Η χρήση τεχνητών δορυφόρων ως επαναλήπτες ραδιοφωνικών σημάτων έγινε δυνατή χάρη στη θεωρία του Άγγλου επιστήμονα Άρθουρ Κλαρκ, ο οποίος δημοσίευσε ένα σημείωμα με τίτλο «Εξωγήινοι επαναλήπτες» το 1945. Πρόβλεψε στην πραγματικότητα έναν νέο γύρο στην εξέλιξη των επικοινωνιών ραδιοκυμάτων, προτείνοντας να φέρει τους επαναλήπτες στο μέγιστο διαθέσιμο ύψος.

Αμερικανοί επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν για τη θεωρητική έρευνα, οι οποίοι είδαν στο άρθρο πολλά πλεονεκτήματα από έναν νέο τύπο σύνδεσης:

δεν χρειάζεται πλέον να δημιουργήσετε μια αλυσίδα επίγειων επαναλήπτες.

ένας δορυφόρος είναι αρκετός για να παρέχει μεγάλη περιοχή κάλυψης.

τη δυνατότητα μετάδοσης ραδιοφωνικού σήματος σε οποιοδήποτε σημείο του κόσμου, ανεξάρτητα από τη διαθεσιμότητα τηλεπικοινωνιακής υποδομής.

Ως αποτέλεσμα, η πρακτική έρευνα και ο σχηματισμός ενός δικτύου δορυφορικών επικοινωνιών σε όλο τον κόσμο ξεκίνησε το δεύτερο μισό του περασμένου αιώνα. Καθώς ο αριθμός των επαναληπτών σε τροχιά μεγάλωνε, εισήχθησαν νέες τεχνολογίες και βελτιώθηκε ο εξοπλισμός για δορυφορικές επικοινωνίες. Τώρα με αυτόν τον τρόποΗ ανταλλαγή πληροφοριών έχει γίνει διαθέσιμη όχι μόνο σε μεγάλες εταιρείες και στρατιωτικές εταιρείες, αλλά και σε ιδιώτες.

Η ανάπτυξη των συστημάτων δορυφορικής επικοινωνίας ξεκίνησε με την εκτόξευση της πρώτης συσκευής Echo-1 (ένας παθητικός επαναλήπτης με τη μορφή επιμεταλλωμένης μπάλας) στο διάστημα τον Αύγουστο του 1960. Αργότερα, αναπτύχθηκαν βασικά πρότυπα δορυφορικής επικοινωνίας (λειτουργικές ζώνες συχνοτήτων) και χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλο τον κόσμο.

1.1 Η ιστορία της ανάπτυξης των δορυφορικών επικοινωνιών και οι κύριοι τύποι επικοινωνιών

Η ιστορία της ανάπτυξης του Συστήματος Δορυφορικών Επικοινωνιών έχει πέντε στάδια:

1957-1965 Η προπαρασκευαστική περίοδος, που ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 1957 μετά την εκτόξευση Σοβιετική Ένωσηο πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης στον κόσμο και ένα μήνα αργότερα ο δεύτερος. Αυτό συνέβη στο αποκορύφωμα του Ψυχρού Πολέμου και της ταχείας κούρσας εξοπλισμών, έτσι, όπως ήταν φυσικό, η δορυφορική τεχνολογία έγινε κατ' αρχήν ιδιοκτησία του στρατού. Το στάδιο που εξετάζεται χαρακτηρίζεται από την εκτόξευση πρώιμων πειραματικών δορυφόρων, συμπεριλαμβανομένων δορυφόρων επικοινωνίας, οι οποίοι εκτοξεύτηκαν κυρίως σε χαμηλές γήινες τροχιές.

Ο πρώτος δορυφόρος γεωστατικής αναμετάδοσης TKLSTAR δημιουργήθηκε προς το συμφέρον του Αμερικανικού Στρατού και εκτοξεύτηκε σε τροχιά τον Ιούλιο του 1962. Την ίδια χρονική περίοδο, αναπτύχθηκε μια σειρά αμερικανικών στρατιωτικών δορυφόρων επικοινωνιών SYN-COM (Synchronous Communications Satellite).

1965-1973 Η περίοδος ανάπτυξης του παγκόσμιου SSN με βάση γεωστατικούς επαναλήπτες. Το έτος 1965 σηματοδοτήθηκε από την εκτόξευση τον Απρίλιο του γεωστατικού SR INTELSAT-1, το οποίο σηματοδότησε την αρχή της εμπορικής χρήσης των δορυφορικών επικοινωνιών. Οι πρώτοι δορυφόροι της σειράς INTELSAT παρείχαν διηπειρωτικές επικοινωνίες και υποστήριζαν κυρίως συνδέσεις επικοινωνίας κορμού μεταξύ ενός μικρού αριθμού επίγειων σταθμών εθνικής πύλης παρέχοντας διεπαφή με εθνικά δημόσια επίγεια δίκτυα.

Τα κύρια κανάλια παρείχαν συνδέσεις μέσω των οποίων μεταδιδόταν η τηλεφωνική κίνηση, τα τηλεοπτικά σήματα και οι επικοινωνίες τέλεξ. Γενικά, το Intelsat CCC συμπλήρωνε και υποστήριξε τις υποθαλάσσιες διηπειρωτικές καλωδιακές γραμμές επικοινωνίας που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

1973-1982 Το στάδιο της ευρείας διάδοσης των περιφερειακών και εθνικών CCC. Σε αυτό το στάδιο της ιστορικής εξέλιξης του CCC, δημιουργήθηκε ο διεθνής οργανισμός Inmarsat, ο οποίος ανέπτυξε το παγκόσμιο δίκτυο επικοινωνιών Inmarsat, ο κύριος σκοπός του οποίου ήταν να παρέχει επικοινωνία με πλοία στη ναυσιπλοΐα. Αργότερα, η Inmarsat επέκτεινε τις υπηρεσίες της σε όλους τους τύπους χρηστών κινητής τηλεφωνίας.

1982-1990 Η περίοδος της ραγδαίας ανάπτυξης και εξάπλωσης των μικρών γήινων τερματικών. Στη δεκαετία του 1980, η πρόοδος στον τομέα της μηχανικής και της τεχνολογίας των βασικών στοιχείων του SSS, καθώς και οι μεταρρυθμίσεις για την απελευθέρωση και την απομονοπωλοποίηση της βιομηχανίας επικοινωνιών σε πολλές χώρες, κατέστησαν δυνατή τη χρήση δορυφορικών καναλιών σε εταιρικές επιχειρηματικά δίκτυαεπικοινωνιών, που ονομάζονται VSAT.

Τα δίκτυα VSAT κατέστησαν δυνατή την εγκατάσταση συμπαγών δορυφορικών επίγειων σταθμών σε άμεση γειτνίαση με γραφεία χρηστών, επιλύοντας έτσι το πρόβλημα του «τελευταίου μιλίου» για έναν τεράστιο αριθμό εταιρικών χρηστών, δημιούργησαν συνθήκες για μια άνετη και αποτελεσματική ανταλλαγή πληροφοριών και κατέστησαν δυνατή για την εκφόρτωση δημόσιων επίγειων δικτύων Η χρήση «έξυπνων» δορυφορικών συνδέσεων.

Από το πρώτο μισό της δεκαετίας του '90, το CCC μπήκε σε ποσοτικά και ποιοτικά νέο στάδιοτης ανάπτυξής του.

Ένας μεγάλος αριθμός παγκόσμιων και περιφερειακών δορυφορικά δίκτυαοι επικοινωνίες ήταν στο στάδιο της λειτουργίας, της παραγωγής ή του σχεδιασμού. Η τεχνολογία δορυφορικών επικοινωνιών έχει γίνει ένας τομέας σημαντικού ενδιαφέροντος και επιχειρηματικής δραστηριότητας. Αυτή τη χρονική περίοδο σημειώθηκε έκρηξη στις ταχύτητες μικροεπεξεργαστή γενικής χρήσης και στις δυνατότητες αποθήκευσης ημιαγωγών, βελτιώνοντας παράλληλα την αξιοπιστία και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος αυτών των εξαρτημάτων.

Κύριοι τύποι επικοινωνίας

Λαμβάνοντας υπόψη το ευρύ πεδίο εφαρμογής, θα επισημάνω τους πιο συνηθισμένους τύπους επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται σήμερα στη χώρα μας και σε όλο τον κόσμο:

Ρελέ ραδιοφώνου?

υψηλή συχνότητα;

ταχυδρομικός;

GSM;

δορυφόρος;

οπτικός;

αίθουσα ελέγχου.

Κάθε τύπος έχει τη δική του τεχνολογία και σύνθετο απαραίτητο εξοπλισμόγια πλήρη λειτουργικότητα. Θα εξετάσω αυτές τις κατηγορίες με περισσότερες λεπτομέρειες.

Επικοινωνία μέσω δορυφόρου

Η ιστορία των δορυφορικών επικοινωνιών ξεκινά στα τέλη του 1945, όταν Βρετανοί επιστήμονες ανέπτυξαν τη θεωρία της μετάδοσης ενός ραδιοφωνικού σήματος μέσω αναμεταδοτών που θα βρίσκονταν σε μεγάλο ύψος (γεωστατική τροχιά). Οι πρώτοι τεχνητοί δορυφόροι άρχισαν να εκτοξεύονται το 1957.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου σύνδεσης είναι προφανή:

ο ελάχιστος αριθμός επαναληπτών (στην πράξη, ένας ή δύο δορυφόροι είναι αρκετοί για την παροχή επικοινωνιών υψηλής ποιότητας).

βελτίωση των βασικών χαρακτηριστικών του σήματος (χωρίς παρεμβολές, αυξημένη απόσταση μετάδοσης, βελτιωμένη ποιότητα).

αύξηση της περιοχής κάλυψης.

Σήμερα, ο εξοπλισμός δορυφορικών επικοινωνιών είναι ένα πολύπλοκο συγκρότημα, το οποίο αποτελείται όχι μόνο από τροχιακούς επαναλήπτες, αλλά και από επίγειους σταθμούς βάσης, οι οποίοι βρίσκονται σε διαφορετικά μέρηπλανήτες.

2. Η τρέχουσα κατάσταση του δικτύου δορυφορικών επικοινωνιών

Από όλα τα πολλά εμπορικά έργα MSS (κινητές δορυφορικές επικοινωνίες) κάτω από 1 GHz, έχει εφαρμοστεί ένα σύστημα Orbcomm, το οποίο περιλαμβάνει 30 μη γεωστατικούς (μη γεωστατικούς (μη GSO)) δορυφόρους που παρέχουν κάλυψη της Γης.

Λόγω της χρήσης ζωνών σχετικά χαμηλών συχνοτήτων, το σύστημα επιτρέπει την παροχή υπηρεσιών μεταφοράς δεδομένων χαμηλής ταχύτητας, όπως υπηρεσίες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, αμφίδρομης σελιδοποίησης και τηλεχειριστηρίου, σε απλές συνδρομητικές συσκευές χαμηλού κόστους. Οι κύριοι χρήστες του Orbcomm είναι εταιρείες μεταφορών, για τις οποίες το σύστημα αυτό παρέχει μια οικονομικά αποδοτική λύση για τον έλεγχο και τη διαχείριση της μεταφοράς φορτίου.

Ο πιο γνωστός χειριστής στην αγορά MSS είναι η Inmarsat. Υπάρχουν περίπου 30 τύποι συνδρομητικών συσκευών στην αγορά, φορητές και κινητές: για χρήση ξηράς, θαλάσσης και αέρα, που παρέχουν μετάδοση φωνής, φαξ και δεδομένων με ταχύτητες από 600 bit/s έως 64 kbit/s. Το Inmarsat ανταγωνίζεται τρία συστήματα MSS, συμπεριλαμβανομένων των Globalstar, Iridium και Thuraya.

Οι δύο πρώτοι παρέχουν σχεδόν πλήρη κάλυψη της επιφάνειας της γης μέσω της χρήσης μεγάλων αστερισμών, αντίστοιχα, που αποτελούνται από 40 και 79 δορυφόρους εκτός GSO. Ο Pre Thuraya έγινε παγκόσμιος το 2007 με την εκτόξευση ενός τρίτου γεωστατικού δορυφόρου (GEO) που θα καλύψει την Αμερική όπου δεν είναι προς το παρόν διαθέσιμος. Και τα τρία συστήματα παρέχουν υπηρεσίες τηλεφωνική επικοινωνίακαι μετάδοση δεδομένων χαμηλής ταχύτητας σε συσκευές λήψης συγκρίσιμων σε βάρος και μέγεθος με τα κινητά τηλέφωνα GSM.

Η ανάπτυξη δορυφορικών συστημάτων επικοινωνίας παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση ενός ενιαίου χώρου πληροφοριών στην επικράτεια του κράτους και συνδέεται στενά με ομοσπονδιακά προγράμματαγια την εξάλειψη του ψηφιακού χάσματος, την ανάπτυξη πανελλαδικών υποδομών και κοινωνικών έργων. Τα πιο σημαντικά ομοσπονδιακά στοχευμένα προγράμματα στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας είναι τα έργα "Ανάπτυξη τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών εκπομπών" και "Εξάλειψη του ψηφιακού χάσματος". Τα κύρια καθήκοντα των έργων είναι η ανάπτυξη ψηφιακής επίγειας τηλεόρασης, δικτύων επικοινωνίας, συστημάτων μαζικής ευρυζωνικής πρόσβασης σε παγκόσμια πληροφοριακά δίκτυακαι παροχή υπηρεσιών πολλαπλών υπηρεσιών σε κινητά και κινητά αντικείμενα. Εκτός από τα ομοσπονδιακά έργα, η ανάπτυξη συστημάτων δορυφορικών επικοινωνιών παρέχει νέες ευκαιρίες για την επίλυση των προβλημάτων της εταιρικής αγοράς. Τομείς χρήσης δορυφορικές τεχνολογίεςκαι διάφορα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών επεκτείνονται ραγδαία κάθε χρόνο.

Ένας από τους βασικούς παράγοντες για την επιτυχή ανάπτυξη των δορυφορικών τεχνολογιών στη Ρωσία είναι η εφαρμογή του Προγράμματος για την Ανάπτυξη του Τροχιακού Αστερισμού Δορυφόρων Πολιτικής Επικοινωνίας και Εκπομπής, συμπεριλαμβανομένων δορυφόρων σε εξαιρετικά ελλειπτικές τροχιές.

Ανάπτυξη συστημάτων δορυφορικών επικοινωνιών

Οι κύριοι μοχλοί για την ανάπτυξη της βιομηχανίας δορυφορικών επικοινωνιών στη Ρωσία σήμερα είναι:

εκτόξευση δικτύων στη ζώνη Ka (στους ρωσικούς δορυφόρους "EXPRES-AM5", "EXPRES-AM6"),

ενεργή ανάπτυξη του τμήματος των κινητών και κινητών επικοινωνιών σε διάφορες πλατφόρμες μεταφορών,

είσοδος φορέων εκμετάλλευσης δορυφόρων στη μαζική αγορά,

ανάπτυξη λύσεων για την οργάνωση καναλιών κορμού για δίκτυα κινητής επικοινωνίας στις εφαρμογές Ka-band και M2M.

Η γενική τάση στην παγκόσμια αγορά δορυφορικών υπηρεσιών είναι η ταχεία αύξηση των ρυθμών μεταφοράς δεδομένων που παρέχονται σε δορυφορικούς πόρους, η οποία ανταποκρίνεται στις βασικές απαιτήσεις των σύγχρονων εφαρμογών πολυμέσων και ανταποκρίνεται στην ανάπτυξη λογισμικού και στην αύξηση του όγκου των δεδομένων που μεταδίδονται στην επιχείρηση και ιδιωτικών τμημάτων.
Στα δίκτυα δορυφορικών επικοινωνιών που λειτουργούν στη ζώνη Ka, το μεγαλύτερο ενδιαφέρον συνδέεται με την ανάπτυξη υπηρεσιών για τον ιδιωτικό και εταιρικό τομέα στο πλαίσιο της μείωσης του κόστους της δορυφορικής χωρητικότητας, που υλοποιούνται σε δορυφόρους Ka-band με υψηλό εύρος ζώνης (Υψηλό Throughput Satellite - HTS).

Χρήση δορυφορικών συστημάτων επικοινωνίας

Τα συστήματα δορυφορικής επικοινωνίας έχουν σχεδιαστεί για να καλύπτουν τις ανάγκες επικοινωνίας και δορυφορικής πρόσβασης στο Διαδίκτυο οπουδήποτε στον κόσμο. Απαιτούνται όπου απαιτείται αυξημένη αξιοπιστία και ανοχή σφαλμάτων, χρησιμοποιούνται για μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας στην οργάνωση πολυκαναλικής τηλεφωνικής επικοινωνίας.

Τα εξειδικευμένα συστήματα επικοινωνίας έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα, αλλά το κλειδί είναι η δυνατότητα υλοποίησης τηλεφωνίας υψηλής ποιότητας εκτός των περιοχών κάλυψης των σταθμών κινητής τηλεφωνίας.

Τέτοια συστήματα επικοινωνίας σας επιτρέπουν να εργάζεστε από αυτόνομη παροχή ρεύματοςγια μεγάλο χρονικό διάστημα και να είστε σε λειτουργία αναμονής κλήσης, αυτό συμβαίνει λόγω της χαμηλής ενεργειακής απόδοσης του εξοπλισμού χρήστη, του μικρού βάρους και της πανκατευθυντικής κεραίας.

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν πολλά διάφορα συστήματαδορυφορικές επικοινωνίες. Όλα έχουν τα υπέρ και τα κατά τους. Επιπλέον, κάθε κατασκευαστής προσφέρει στους χρήστες ένα μεμονωμένο σύνολο υπηρεσιών (Διαδίκτυο, φαξ, τέλεξ), ορίζει ένα σύνολο λειτουργιών για κάθε περιοχή κάλυψης και υπολογίζει επίσης το κόστος του δορυφορικού εξοπλισμού και των υπηρεσιών επικοινωνίας. Στη Ρωσία, τα βασικά είναι:Inmarsat, Iridium και Thuraya.

Σφαίρες χρήσης SSS (Δορυφορικά συστήματα επικοινωνίας): ναυσιπλοΐας, υπουργεία και τμήματα, όργανα διοίκησης κρατικών δομών και θεσμών, το Υπουργείο Εκτάκτων Καταστάσεων και οι μονάδες διάσωσης.

Η πρώτη προσφορά κινητού συστήματος δορυφορικών επικοινωνιών στον κόσμο πλήρες σετσύγχρονες υπηρεσίες σε χρήστες σε όλο τον κόσμο:, και στο πνεύμα.

Το σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας Inmarsat (Inmarsat) έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα:

περιοχή κάλυψης - ολόκληρη η επικράτεια του πλανήτη, εκτός από τις πολικές περιοχές

την ποιότητα των παρεχόμενων υπηρεσιών

εμπιστευτικότητα

πρόσθετα αξεσουάρ (κιτ αυτοκινήτου, φαξ, κ.λπ.)

δωρεάν εισερχόμενες κλήσεις

διαθεσιμότητα σε χρήση

ηλεκτρονικό σύστημα για τον έλεγχο της κατάστασης του λογαριασμού (τιμολόγηση)

υψηλό επίπεδο εμπιστοσύνης μεταξύ των χρηστών, δοκιμασμένο στο χρόνο (πάνω από 25 χρόνια ύπαρξης και 210 χιλιάδες χρήστες παγκοσμίως)

Οι κύριες υπηρεσίες του συστήματος δορυφορικών επικοινωνιών Inmarsat (Inmarsat):

Τηλέφωνο

Φαξ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ

Μεταφορά δεδομένων (συμπεριλαμβανομένης της υψηλής ταχύτητας)

Τέλεξ (για ορισμένα πρότυπα)

GPS

Το πρώτο παγκόσμιο σύστημα δορυφορικών επικοινωνιών στον κόσμο που λειτουργεί οπουδήποτε στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών του Νότιου και του Βόρειου Πόλου. Ο κατασκευαστής προσφέρει μια καθολική υπηρεσία διαθέσιμη για τις επιχειρήσεις και τη ζωή οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας.

Το σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας Iridium (Iridium) έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα:

περιοχή κάλυψης - ολόκληρη η επικράτεια του πλανήτη

σχέδια χαμηλών τιμολογίων

δωρεάν εισερχόμενες κλήσεις

Οι κύριες υπηρεσίες του συστήματος δορυφορικής επικοινωνίας Iridium (Ιρίδιο) :

Τηλέφωνο

Μεταφορά δεδομένων

σελιδοποίηση

δορυφορικός χειριστής, η οποία παρέχει υπηρεσίες στο 35% του πλανήτη. Υπηρεσίες που υλοποιούνται σε αυτό το σύστημα: δορυφορικά και GSM ακουστικά, καθώς και δορυφορικά καρτοτηλέφωνα. Φτηνός σύνδεση κινητής τηλεφωνίαςγια την ελευθερία της επικοινωνίας και της κίνησης.

Το σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας Thuraya έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα:

συμπαγές μέγεθος

τη δυνατότητα αυτόματης εναλλαγής μεταξύ δορυφορικών και κυψελοειδών επικοινωνιών

χαμηλό κόστος υπηρεσιών και τηλεφώνων

δωρεάν εισερχόμενες κλήσεις

Οι κύριες υπηρεσίες του δορυφορικού συστήματος επικοινωνίας Thuraya:

Τηλέφωνο

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ

Μεταφορά δεδομένων

GPS

3.Σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας

3. 1. Δορυφορικοί επαναλήπτες

Για πρώτη φορά χρόνια έρευνας, χρησιμοποιήθηκαν παθητικοί δορυφορικοί αναμεταδότες (παραδείγματα είναι οι δορυφόροι Echo και Echo-2), οι οποίοι ήταν ένας απλός ανακλαστήρας ραδιοφωνικού σήματος (συχνά μια μεταλλική ή πολυμερής σφαίρα με μεταλλική επίστρωση) που δεν έφερε κανένα πομποδέκτη εξοπλισμός επί του σκάφους. Τέτοιοι δορυφόροι δεν έχουν λάβει διανομή.

3.2 Τροχιές δορυφορικών αναμεταδοτών

Οι τροχιές στις οποίες βρίσκονται οι δορυφορικοί αναμεταδότες χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:

ισημερινού

κεκλιμένος

πολικός

Μια σημαντική παραλλαγή της ισημερινής τροχιάς είναι η γεωστατική τροχιά, στην οποία ο δορυφόρος περιστρέφεται με γωνιακή ταχύτητα ίση με τη γωνιακή ταχύτητα της Γης, σε κατεύθυνση που συμπίπτει με την φορά περιστροφής της Γης.

Μια κεκλιμένη τροχιά λύνει αυτά τα προβλήματα, ωστόσο, λόγω της κίνησης του δορυφόρου σε σχέση με τον παρατηρητή εδάφους, είναι απαραίτητο να εκτοξεύονται τουλάχιστον τρεις δορυφόροι ανά τροχιά για να παρέχεται πρόσβαση σε επικοινωνία όλο το εικοσιτετράωρο.

Πολική - μια τροχιά που έχει μια τροχιακή κλίση στο επίπεδο του ισημερινού ενενήντα μοιρών.

4.Σύστημα VSAT

Μεταξύ των δορυφορικών τεχνολογιών, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ανάπτυξη τεχνολογιών δορυφορικών επικοινωνιών όπως το VSAT (Very Small Aperture Terminal).

Με βάση τον εξοπλισμό VSAT, είναι δυνατή η κατασκευή δικτύων πολλαπλών υπηρεσιών που παρέχουν σχεδόν όλες τις σύγχρονες υπηρεσίες επικοινωνίας: πρόσβαση στο Διαδίκτυο. τηλεφωνική σύνδεση? ένας σύλλογος τοπικά δίκτυα(δημιουργία δικτύων VPN). μετάδοση πληροφοριών ήχου και βίντεο· πλεονασμός των υπαρχόντων καναλιών επικοινωνίας· συλλογή δεδομένων, παρακολούθηση και τηλεχειρισμός βιομηχανικών εγκαταστάσεων και πολλά άλλα.

Λίγο ιστορία. Η ανάπτυξη των δικτύων VSAT ξεκινά με την εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου επικοινωνιών. Στα τέλη της δεκαετίας του '60, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων με τον δορυφόρο ATS-1, δημιουργήθηκε ένα πειραματικό δίκτυο, αποτελούμενο από 25 επίγειους σταθμούς, δορυφορικές τηλεφωνικές επικοινωνίες στην Αλάσκα. Η Linkabit, ένας από τους αρχικούς δημιουργούς του Ku-band VSAT, συγχωνεύθηκε με την M/A-COM, η οποία αργότερα έγινε ο κορυφαίος προμηθευτής εξοπλισμού VSAT. Η Hughes Communications απέκτησε το τμήμα από την M/A-COM, μετατρέποντάς το σε Hughes Network Systems. Η Hughes Network Systems είναι σήμερα ο κορυφαίος πάροχος ευρυζωνικών δικτύων δορυφορικών επικοινωνιών στον κόσμο. Ένα δίκτυο δορυφορικών επικοινωνιών που βασίζεται σε VSAT περιλαμβάνει τρία βασικά στοιχεία: έναν κεντρικό σταθμό ελέγχου (CCS), έναν δορυφόρο επαναλήπτη και τερματικά VSAT συνδρομητών.

4.1.Δορυφορικός αναμεταδότης

Τα δίκτυα VSAT κατασκευάζονται με βάση γεωστατικούς δορυφόρους επαναλήπτες. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του δορυφόρου είναι η ισχύς των εποχούμενων πομπών και ο αριθμός των καναλιών ραδιοσυχνοτήτων (κορμούς ή αναμεταδότες) σε αυτόν. Ο τυπικός κορμός έχει εύρος ζώνης 36 MHz, που αντιστοιχεί σε μέγιστη απόδοση περίπου 40 Mbps. Κατά μέσο όρο, η ισχύς των πομπών κυμαίνεται από 20 έως 100 watt. Στη Ρωσία, οι δορυφόροι επικοινωνίας και εκπομπής Yamal μπορούν να αναφερθούν ως παραδείγματα δορυφόρων επαναλήπτη. Προορίζονται για την ανάπτυξη του διαστημικού τμήματος της OAO Gascom και εγκαταστάθηκαν σε τροχιακές θέσεις 49°Α. δ. και 90 ° in. ρε.

4.2 Συνδρομητικά τερματικά VSAT

Το συνδρομητικό τερματικό VSAT είναι ένας μικρός δορυφορικός σταθμός επικοινωνίας με κεραία με διάμετρο 0,9 έως 2,4 m, σχεδιασμένος κυρίως για αξιόπιστη ανταλλαγή δεδομένων μέσω δορυφορικών καναλιών. Ο σταθμός αποτελείται από μια συσκευή τροφοδοσίας κεραίας, μια εξωτερική εξωτερική μονάδα ραδιοσυχνοτήτων και μια εσωτερική μονάδα (δορυφορικό μόντεμ). Εξωτερική μονάδαείναι ένας μικρός πομποδέκτης ή απλώς ένας δέκτης. Η εσωτερική μονάδα παρέχει σύζευξη του δορυφορικού καναλιού με τον τερματικό εξοπλισμό του χρήστη (υπολογιστής, διακομιστής LAN, τηλέφωνο, φαξ, κ.λπ.).

5. Τεχνολογία VSAT

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πρόσβασης σε ένα δορυφορικό κανάλι: αμφίδρομη (αμφίδρομη) και μονόδρομη (απλή, ασύμμετρη ή συνδυασμένη).

Κατά την οργάνωση της μονόδρομης πρόσβασης, μαζί με δορυφορικό εξοπλισμόχρησιμοποιείται απαραιτήτως ένα επίγειο κανάλι επικοινωνίας (τηλεφωνική γραμμή, οπτικές ίνες, κυψελωτά δίκτυα, ραδιόφωνο ethernet), το οποίο χρησιμοποιείται ως κανάλι αιτήματος (ονομάζεται επίσης αντίστροφο κανάλι).

Σχέδιο μονόδρομης πρόσβασης χρησιμοποιώντας μια κάρτα DVB και μια τηλεφωνική γραμμή ως αντίστροφο κανάλι.

Σχέδιο αμφίδρομης πρόσβασης με χρήση εξοπλισμού HughesNet (Hughes Network Systems).

Σήμερα, υπάρχουν αρκετοί σημαντικοί φορείς εκμετάλλευσης δικτύου VSAT στη Ρωσία, οι οποίοι εξυπηρετούν περίπου 80.000 σταθμούς VSAT. Το 33% αυτών των τερματικών βρίσκεται στην Κεντρική Ομοσπονδιακή Περιφέρεια, το 13% το καθένα στις Ομοσπονδιακές Περιφέρειες της Σιβηρίας και των Ουραλίων, το 11% στην Άπω Ανατολή και το 5-8% το καθένα στις άλλες ομοσπονδιακές περιφέρειες. Μεταξύ των μεγαλύτερων χειριστών αξίζει να επισημανθούν:

6. Παγκόσμιο σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας Globalstar

Στη Ρωσία, ο διαχειριστής του συστήματος δορυφορικών επικοινωνιών Globalstar είναι η κλειστή μετοχική εταιρεία GlobalTel. Ως αποκλειστικός πάροχος παγκόσμιων υπηρεσιών κινητής δορυφορικής επικοινωνίας του συστήματος Globalstar, η CJSC GlobalTel παρέχει υπηρεσίες επικοινωνίας σε ολόκληρο το Ρωσική Ομοσπονδία. Χάρη στη δημιουργία της CJSC "GlobalTel", οι κάτοικοι της Ρωσίας έχουν άλλη μια ευκαιρία να επικοινωνούν μέσω δορυφόρου από οπουδήποτε στη Ρωσία έως σχεδόν οπουδήποτε στον κόσμο.

Το σύστημα Globalstar παρέχει υψηλής ποιότητας δορυφορικές επικοινωνίες για τους συνδρομητές του με τη βοήθεια 48 εργαζόμενων και 8 εφεδρικών δορυφόρων χαμηλής τροχιάς που βρίσκονται σε υψόμετρο 1410 km. (876 μίλια) από την επιφάνεια της Γης. Το σύστημα παρέχει παγκόσμια κάλυψη σχεδόν ολόκληρης της επιφάνειας της υδρογείου μεταξύ 700 βόρειων και νότιων γεωγραφικών πλάτη με επέκταση έως και 740. Οι δορυφόροι μπορούν να λαμβάνουν σήματα έως και το 80% της επιφάνειας της Γης, δηλαδή σχεδόν από οπουδήποτε στον πλανήτη, με εξαίρεση τις πολικές περιοχές και ορισμένες περιοχές του κεντρικού τμήματος των ωκεανών . Οι δορυφόροι του συστήματος είναι απλοί και αξιόπιστοι.

6.1. Τομείς εφαρμογής του συστήματος Globalstar

Το σύστημα Globalstar έχει σχεδιαστεί για να παρέχει υψηλής ποιότητας δορυφορικές υπηρεσίες σε ένα ευρύ φάσμα χρηστών, όπως: φωνή, σύντομο μήνυμα, περιαγωγή, εντοπισμός θέσης, φαξ, δεδομένα, κινητό Διαδίκτυο.

Οι συνδρομητές που χρησιμοποιούν φορητές και κινητές συσκευές μπορεί να είναι επιχειρήσεις και άτομα που εργάζονται σε περιοχές που δεν καλύπτονται από δίκτυα κινητής τηλεφωνίας ή των οποίων η συγκεκριμένη εργασία περιλαμβάνει συχνά επαγγελματικά ταξίδια σε μέρη όπου δεν υπάρχει σύνδεση ή κακή ποιότητα επικοινωνίας.

Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για έναν ευρύ καταναλωτή: εκπροσώπους των μέσων ενημέρωσης, γεωλόγους, εργαζόμενους στην εξόρυξη και επεξεργασία πετρελαίου και φυσικού αερίου, πολύτιμων μετάλλων, πολιτικούς μηχανικούς, μηχανικούς ηλεκτρικής ενέργειας. Οι υπάλληλοι των κρατικών δομών της Ρωσίας - υπουργεία και τμήματα (για παράδειγμα, το Υπουργείο Καταστάσεων Έκτακτης Ανάγκης) μπορούν να χρησιμοποιούν ενεργά δορυφορικές επικοινωνίες στις δραστηριότητές τους. Ειδικά κιτγια εγκατάσταση σε οχήματα μπορεί να είναι αποτελεσματική όταν χρησιμοποιείται σε επαγγελματικά οχήματα, σε αλιευτικά και άλλους τύπους θαλάσσιων και ποτάμιων σκαφών, σε σιδηροδρομικές μεταφορές κ.λπ.

7.1. Συστήματα κινητών δορυφορικών επικοινωνιών

Ένα χαρακτηριστικό των περισσότερων συστημάτων κινητής δορυφορικής επικοινωνίας είναι το μικρό μέγεθος της κεραίας του τερματικού, το οποίο καθιστά δύσκολη τη λήψη σήματος. Για να είναι επαρκής η ισχύς του σήματος που φτάνει στον δέκτη, εφαρμόζεται μία από τις δύο λύσεις:

Οι δορυφόροι βρίσκονται σε γεωστατική τροχιά. Δεδομένου ότι αυτή η τροχιά απέχει 35.786 χλμ. από τη Γη, απαιτείται ένας ισχυρός πομπός στον δορυφόρο. Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται από το σύστημα Inmarsat (το κύριο καθήκον του οποίου είναι η παροχή υπηρεσιών επικοινωνίας στα πλοία) και ορισμένοι περιφερειακοί προσωπικοί φορείς εκμετάλλευσης δορυφόρων (για παράδειγμα, η Thuraya).

7.1. Δορυφορικό Διαδίκτυο

Δορυφορικό Διαδίκτυο - ένας τρόπος παροχής πρόσβασης στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας τεχνολογίες δορυφορικής επικοινωνίας (συνήθως σε Πρότυπο DVB-Sή DVB-S2).

Επιλογές πρόσβασης

Υπάρχουν δύο τρόποι ανταλλαγής δεδομένων μέσω δορυφόρου:

• μονόδρομος (μονόδρομος), μερικές φορές ονομάζεται επίσης "ασύμμετρος" - όταν ένα δορυφορικό κανάλι χρησιμοποιείται για τη λήψη δεδομένων και τα διαθέσιμα επίγεια κανάλια χρησιμοποιούνται για μετάδοση

  αμφίδρομη (αμφίδρομη), μερικές φορές ονομάζεται επίσης "συμμετρική" - όταν χρησιμοποιούνται δορυφορικά κανάλια τόσο για λήψη όσο και για μετάδοση.

Μονόδρομο δορυφορικό internet

Το μονόδρομο δορυφορικό Διαδίκτυο υποδηλώνει ότι ο χρήστης έχει κάποιον υπάρχοντα τρόπο σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Κατά κανόνα, αυτό είναι ένα αργό ή/και ακριβό κανάλι (GPRS / EDGE, σύνδεση ADSL όπου οι υπηρεσίες πρόσβασης στο Διαδίκτυο είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένες και περιορισμένη ταχύτητα κ.λπ.). Μόνο αιτήματα στο Διαδίκτυο μεταδίδονται μέσω αυτού του καναλιού.

Δορυφορικό Διαδίκτυο διπλής κατεύθυνσης

Το αμφίδρομο δορυφορικό Διαδίκτυο σημαίνει λήψη δεδομένων από τον δορυφόρο και αποστολή τους πίσω επίσης μέσω του δορυφόρου. Αυτή η μέθοδος είναι πολύ υψηλής ποιότητας, καθώς σας επιτρέπει να επιτύχετε υψηλές ταχύτητες κατά τη μετάδοση και την αποστολή, αλλά είναι αρκετά δαπανηρή και απαιτεί άδεια για εξοπλισμό μετάδοσης ραδιοφώνου (ωστόσο, ο πάροχος συχνά φροντίζει για το τελευταίο). Το υψηλό κόστος του αμφίδρομου Διαδικτύου είναι απολύτως δικαιολογημένο λόγω της πολύ πιο αξιόπιστης σύνδεσης καταρχήν. Σε αντίθεση με την μονόδρομη πρόσβαση, το αμφίδρομο δορυφορικό Διαδίκτυο δεν απαιτεί πρόσθετους πόρους (εκτός από ισχύ, φυσικά).

Ένα χαρακτηριστικό της "αμφίδρομης" δορυφορικής πρόσβασης στο Διαδίκτυο είναι μια αρκετά μεγάλη καθυστέρηση στο κανάλι επικοινωνίας. Μέχρι να φτάσει το σήμα στον συνδρομητή του δορυφόρου και από τον δορυφόρο στον Κεντρικό σταθμό δορυφορικής επικοινωνίας, θα χρειαστούν περίπου 250 ms. Το ίδιο ποσό χρειάζεται για το ταξίδι της επιστροφής. Πλέον, οι αναπόφευκτες καθυστερήσεις στην επεξεργασία του σήματος και για να περάσεις «μέσα από το Διαδίκτυο». Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος ping σε μια αμφίδρομη δορυφορική σύνδεση είναι περίπου 600 ms ή περισσότερο. Αυτό επιβάλλει ορισμένες ιδιαιτερότητες στη λειτουργία των εφαρμογών μέσω δορυφορικού Διαδικτύου και είναι ιδιαίτερα λυπηρό για τους μανιώδεις παίκτες.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι ότι το διάφορους κατασκευαστέςπρακτικά ασυμβίβαστες μεταξύ τους. Δηλαδή, εάν έχετε επιλέξει έναν χειριστή που εργάζεται σε έναν συγκεκριμένο τύπο εξοπλισμού (για παράδειγμα, ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron κ.λπ.), τότε μπορείτε να πάτε στον χειριστή μόνο χρησιμοποιώντας τον ίδιο εξοπλισμό. Μια προσπάθεια εφαρμογής διαλειτουργικότητας εξοπλισμού από διαφορετικούς κατασκευαστές (πρότυπο DVB-RCS) υποστηρίχθηκε από πολύ μικρό αριθμό εταιρειών και σήμερα είναι περισσότερο μια «ιδιωτική» τεχνολογία παρά ένα γενικά αποδεκτό πρότυπο.

Εξοπλισμός για μονόδρομο δορυφορικό Διαδίκτυο

8. Μειονεκτήματα των δορυφορικών επικοινωνιών

Ασθενής θόρυβος

Οι τεράστιες αποστάσεις μεταξύ των επίγειων σταθμών και του δορυφόρου προκαλούν την αναλογία σήματος προς θόρυβο στον δέκτη να είναι πολύ χαμηλή (πολύ μικρότερη από ό,τι για τις περισσότερες ζεύξεις μικροκυμάτων). Προκειμένου να παρέχεται μια αποδεκτή πιθανότητα σφάλματος υπό αυτές τις συνθήκες, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν μεγάλες κεραίες, στοιχεία χαμηλού θορύβου και πολύπλοκοι κωδικοί διόρθωσης σφαλμάτων. Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα έντονο στα συστήματα κινητής επικοινωνίας, καθώς έχουν όριο στο μέγεθος της κεραίας και, κατά κανόνα, στην ισχύ του πομπού.

Επιρροή της ατμόσφαιρας

Η ποιότητα της δορυφορικής επικοινωνίας επηρεάζεται έντονα από τις επιπτώσεις στην τροπόσφαιρα και την ιονόσφαιρα.

Απορρόφηση στην τροπόσφαιρα

Η απορρόφηση ενός σήματος από την ατμόσφαιρα εξαρτάται από τη συχνότητά του. Τα μέγιστα απορρόφησης είναι στα 22,3 GHz (συντονισμός υδρατμών) και 60 GHz (συντονισμός οξυγόνου). Γενικά, η απορρόφηση επηρεάζει σημαντικά τη διάδοση σημάτων πάνω από 10 GHz (δηλαδή ξεκινώντας από τη ζώνη Ku). Εκτός από την απορρόφηση, κατά τη διάδοση των ραδιοκυμάτων στην ατμόσφαιρα, υπάρχει ένα φαινόμενο εξασθένισης, αιτία του οποίου είναι η διαφορά στους δείκτες διάθλασης διαφορετικών στρωμάτων της ατμόσφαιρας.

Ιονοσφαιρικές επιδράσεις

Καθυστέρηση διάδοσης

Το πρόβλημα της καθυστέρησης μετάδοσης του σήματος, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, επηρεάζει όλα τα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών. Τα συστήματα που χρησιμοποιούν δορυφορικό αναμεταδότη σε γεωστατική τροχιά έχουν την υψηλότερη καθυστέρηση. Σε αυτή την περίπτωση, η καθυστέρηση λόγω του πεπερασμένου της ταχύτητας διάδοσης ραδιοκυμάτων είναι περίπου 250 ms και λαμβάνοντας υπόψη τις καθυστερήσεις πολυπλεξίας, μεταγωγής και επεξεργασίας σήματος, η συνολική καθυστέρηση μπορεί να είναι έως και 400 ms. Η καθυστέρηση μετάδοσης είναι πιο ανεπιθύμητη σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου όπως η τηλεφωνία. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν ο χρόνος μετάδοσης του σήματος μέσω του δορυφορικού καναλιού επικοινωνίας είναι 250 ms, η χρονική διαφορά μεταξύ των αντιγράφων των συνδρομητών δεν μπορεί να είναι μικρότερη από 500 ms. Σε ορισμένα συστήματα (για παράδειγμα, συστήματα VSAT που χρησιμοποιούν τοπολογία αστεριού), το σήμα μεταδίδεται δύο φορές μέσω δορυφορικής ζεύξης (από ένα τερματικό σε μια κεντρική τοποθεσία και από μια κεντρική τοποθεσία σε άλλο τερματικό). Σε αυτή την περίπτωση, η συνολική καθυστέρηση διπλασιάζεται.

9. Συμπέρασμα

Ήδη από τα πρώτα στάδια της δημιουργίας δορυφορικών συστημάτων, η πολυπλοκότητα των μελλοντικών εργασιών έγινε εμφανής. Ήταν απαραίτητο να βρεθούν υλικοί πόροι, να εφαρμοστούν οι πνευματικές προσπάθειες πολλών ομάδων επιστημόνων, να οργανωθεί η εργασία στο στάδιο της πρακτικής εφαρμογής. Ωστόσο, παρόλα αυτά, οι διεθνικές εταιρείες με ελεύθερο κεφάλαιο συμμετέχουν ενεργά στην επίλυση του προβλήματος. Επιπλέον, επί του παρόντος υλοποιούνται όχι ένα, αλλά πολλά παράλληλα έργα. Οι εταιρείες-προγραμματιστές ανταγωνίζονται επίμονα για τους μελλοντικούς καταναλωτές, για την παγκόσμια ηγεσία στον τομέα των τηλεπικοινωνιών.

Επί του παρόντος, οι σταθμοί δορυφορικών επικοινωνιών συνδυάζονται σε δίκτυα μετάδοσης δεδομένων. Ο συνδυασμός μιας ομάδας γεωγραφικά κατανεμημένων σταθμών σε ένα δίκτυο καθιστά δυνατή την παροχή στους χρήστες ενός ευρέος φάσματος υπηρεσιών και ευκαιριών, καθώς και την αποτελεσματική χρήση δορυφορικών πόρων. Σε τέτοια δίκτυα, υπάρχει συνήθως ένας ή περισσότεροι σταθμοί ελέγχου που παρέχουν λειτουργία επίγειων σταθμών τόσο σε λειτουργίες διαχείρισης από διαχειριστή όσο και σε πλήρως αυτόματη λειτουργία.

Το πλεονέκτημα των δορυφορικών επικοινωνιών βασίζεται στην εξυπηρέτηση γεωγραφικά απομακρυσμένων χρηστών χωρίς πρόσθετο κόστος για ενδιάμεση αποθήκευση και μεταγωγή.

Τα SSN συγκρίνονται συνεχώς και με ζήλο με τα δίκτυα επικοινωνίας οπτικών ινών. Η εισαγωγή αυτών των δικτύων επιταχύνεται λόγω της ραγδαίας τεχνολογικής ανάπτυξης των σχετικών τομέων των οπτικών ινών, γεγονός που εγείρει ερωτήματα για την τύχη του SSN. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη και ο σχεδιασμός, το πιο σημαντικό, η εισαγωγή συνενωτικής (σύνθετης) κωδικοποίησης μειώνει δραματικά την πιθανότητα ενός μη διορθωμένου σφάλματος bit, το οποίο, με τη σειρά του, σας επιτρέπει να ξεπεράσετε το κύριο πρόβλημα του CCC - ομίχλη και βροχή.

12. Κατάλογος των πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

1

Baranov V. I. Stechkin B. S. Ακραία συνδυαστικά προβλήματα και τους

εφαρμογές, Μ.: Nauka, 2000, σελ. 198.

Bertsekas D. Gallagher R. Δίκτυα μετάδοσης δεδομένων. Μ.: Μιρ, 2000, σελ. 295.

Black Yu. Δίκτυα υπολογιστών: πρωτόκολλα, πρότυπα, διεπαφές, M.: Mir, 2001, σελ. 320.

Bolshova G. "Δορυφορικές επικοινωνίες στη Ρωσία: "Pamir", Iridium, Globalstar..." "Networks" - 2000 - №9. - Με. 20-28.

Efimushkin V. A. Τεχνικές πτυχές των συστημάτων δορυφορικών επικοινωνιών "Δίκτυα" - 2000 - Νο. 7. - Με. 19-24.

Nevdyaev L. M. Σύγχρονες τεχνολογίεςδορυφορικές επικοινωνίες // "Δελτίο Επικοινωνιών" - 2000 - Αρ. 12. - Σελ. 30-39.

Nevdyaev L. M. Odyssey στα μεσαία ύψη του "Δικτύου" - 2000 - Νο. 2. - Με. 13-15.

SPC "Elsov", Πρωτόκολλο για την οργάνωση και τη λογική του δορυφορικού δικτύου μετάδοσης δεδομένων "Banker". – 2004, σελ. 235.

Smirnova A. A. Επιχειρηματικά συστήματαδορυφορικές επικοινωνίες και HF Μόσχα, 2000, σελ.

Smirnova A. A. Προσωπικά δορυφορική σύνδεση, Τόμος 64, Μόσχα, 2001, σελ.

Κινητές δορυφορικές επικοινωνίες

Εισαγωγή

Οποιοδήποτε σύστημα επικοινωνίας εξαρτάται τελικά από κάποιες βασικές παραμέτρους του συστήματος που καθορίζουν την ποιότητα της επικοινωνίας.

Έτσι, εάν για την κυψελοειδές επικοινωνία μια τέτοια κύρια παράμετρος είναι το ύψος της κεραίας σταθμός βάσης, τότε για τα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών, αυτός είναι ο τύπος τροχιάς του διαστημικού τμήματός του και τα χαρακτηριστικά της τροχιάς. Γενικά, κάθε σύστημα δορυφορικής επικοινωνίας αποτελείται από τρία τμήματα, όπως προαναφέρθηκε: το διάστημα (ή ο διαστημικός αστερισμός), το έδαφος (σταθμοί επίγειας εξυπηρέτησης, σταθμοί πύλης) και το τμήμα χρήστη (απευθείας τερματικά που βρίσκονται στον καταναλωτή).

Σχήμα 1 Η δομή του συστήματος δορυφορικής επικοινωνίας στο παράδειγμα του δικτύου VSAT της επικοινωνίας "Cosmic" της Κρατικής Επιχείρησης"

Ανάλογα με τον τύπο των τροχιών που χρησιμοποιούνται, τα δορυφορικά συστήματα επικοινωνίας χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: συστήματα με δορυφόρους σε γεωστατική τροχιά (GEO) (υψόμετρο 36.000 km· ο αριθμός των δορυφόρων για τον αστερισμό GEO είναι 3, ένας δορυφόρος καλύπτει το 34% της γης επιφάνεια, επικοινωνίες - 600 ms) και μη γεωστατική.

Εικόνα 2. Τροχιές και περιοχές κάλυψης της επιφάνειας της γης στο παράδειγμα του γεωστατικού διαστημικού αστερισμού του συστήματος INMARSAT

Τα μη γεωστατικά δορυφορικά συστήματα, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε MEO μεσαίου υψομέτρου (υψόμετρο - 5000-15000 km, αριθμός διαστημοπλοίων - 8-12, περιοχή κάλυψης ενός δορυφόρου - 25-28%, καθυστέρηση στη φωνή μετάδοση για παγκόσμιες επικοινωνίες - 250-400 ms) και LEO χαμηλής τροχιάς (ύψος - 500-2000 km, αριθμός διαστημοπλοίων - 48-66, περιοχή κάλυψης ενός δορυφόρου - 3-7%, καθυστέρηση μετάδοσης φωνής για παγκόσμια επικοινωνία - 170-300 ms).

Τα περισσότερα από τα υπάρχοντα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών έχουν γεωστατικούς δορυφορικούς αστερισμούς, κάτι που εξηγείται εύκολα: μικρός αριθμός δορυφόρων, κάλυψη ολόκληρης της επιφάνειας της γης. Ωστόσο, μια μεγάλη καθυστέρηση σήματος τα καθιστά εφαρμόσιμα, κατά κανόνα, μόνο για ραδιοφωνικές και τηλεοπτικές εκπομπές. Για συστήματα ραδιοτηλεφωνικής επικοινωνίας, μια μεγάλη καθυστέρηση σήματος είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητη, καθώς οδηγεί σε κακή ποιότητα επικοινωνίας και αύξηση του κόστους του τμήματος χρηστών. Ως εκ τούτου, αρχικά, τα περισσότερα συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών παρείχαν κυρίως σταθερές δορυφορικές επικοινωνίες (επικοινωνία μεταξύ σταθερών αντικειμένων) και μόνο με την εισαγωγή ψηφιακών μεθόδων επικοινωνίας και την εκτόξευση μη γεωστατικών διαστημικών οχημάτων αναπτύχθηκαν ευρέως οι κινητές δορυφορικές επικοινωνίες. Σημειώστε ότι σύγχρονα συστήματαοι κινητές δορυφορικές επικοινωνίες, πρώτον, είναι συμβατές με τα παραδοσιακά επίγεια συστήματα κινητών επικοινωνιών (κυρίως με ψηφιακά κυψελωτά) και, δεύτερον, η αλληλεπίδραση των κινητών δορυφορικών ραδιοφωνικών δικτύων με το δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο είναι δυνατή σε οποιοδήποτε επίπεδο (τοπικό, ενδοζωνικό, υπεραστικό ).

Οι κύριοι παγκόσμιοι φορείς εκμετάλλευσης κινητών δορυφορικών επικοινωνιών γνωστοί στη Ρωσία

Σύστημα ιριδίου (διεθνής κοινοπραξία Iridium lls, Ουάσιγκτον). Το σύστημα παγκόσμιων κινητών προσωπικών δορυφορικών επικοινωνιών "Iridium" προοριζόταν να παρέχει υπηρεσίες επικοινωνίας με κινητά και σταθερά αντικείμενα που βρίσκονται σε όλη την υδρόγειο. Το διαστημικό τμήμα του συστήματος αποτελούνταν από 66 κύριους (ύψος τροχιάς 780 km πάνω από την επιφάνεια της Γης) και 6 εφεδρικούς δορυφόρους (645 km). Το σύστημα παρείχε στους συνδρομητές τις ακόλουθες υπηρεσίες: μετάδοση φωνής (2,4 Kbps), μετάδοση δεδομένων και φαξ με την ίδια ταχύτητα, προσωπική κλήση και προσδιορισμό τοποθεσίας.

Όντας ένα πολύ ακριβό έργο (πάνω από 5 δισεκατομμύρια δολάρια), το Iridium έθεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές για τερματικά και την κυκλοφορία στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης, στοχεύοντας λανθασμένα μόνο πολύ πλούσιους καταναλωτές της υπηρεσίας. Επιπλέον, κατά τη λειτουργία προέκυψαν τεχνικά και οικονομικά προβλήματα απρόβλεπτα από το έργο, τα οποία οδήγησαν την κοινοπραξία σε πτώχευση.

Σύστημα Globalstar (Globalstar ltd., San Jose, California). Το σύστημα παγκόσμιων κινητών προσωπικών δορυφορικών επικοινωνιών "Globalstar" έχει σχεδιαστεί για να παρέχει υπηρεσίες επικοινωνίας με κινητά και σταθερά αντικείμενα που βρίσκονται στον κόσμο μεταξύ 700 * βόρειου γεωγραφικού πλάτους. και 700* S

Τα φορητά τερματικά του συστήματος "Globalstar" παράγονται σε διάφορες τροποποιήσεις για να εξασφαλιστεί η δυνατότητα χρήσης τους τόσο για την οργάνωση επικοινωνίας στο σύστημα "Globalstar" όσο και σε δίκτυα επίγειας κυψελοειδούς επικοινωνίας των προτύπων GSM, AMPS, CDMA.

Το διαστημικό τμήμα του συστήματος είναι ένας αστερισμός από 48 πρωτεύοντες και 8 εφεδρικούς δορυφόρους, με βάρος λιγότερο από 450 κιλά, τοποθετημένοι σε κυκλικές τροχιές σε υψόμετρο 1414 km πάνω από την επιφάνεια της Γης. Οι δορυφόροι πρώτης γενιάς έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε λειτουργία πλήρους φορτίου για τουλάχιστον 7,5 χρόνια.

Για την κάλυψη της κατοικημένης επικράτειας του πλανήτη, σχεδιάζεται να κατασκευαστούν περίπου 50 σταθμοί διεπαφής, παρέχοντας μέγιστη κάλυψη (έως και 85%) της επιφάνειας της γης με το διαστημικό τμήμα του συστήματος. Στο πρώτο στάδιο ανάπτυξης του συστήματος, κατασκευάστηκαν 38 σταθμοί διασύνδεσης. Υπάρχουν 3 τέτοιοι σταθμοί σε λειτουργία στη Ρωσία: στην περιοχή της Μόσχας (Pavlov Posad), στο Novosibirsk και στο Khabarovsk. Αυτοί οι σταθμοί εξασφαλίζουν την παροχή υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας με υψηλή ποιότητα υπηρεσιών πρακτικά σε ολόκληρη τη Ρωσία, νότια των 700 βόρειων γεωγραφικών πλάτους. Καθένας από αυτούς τους σταθμούς είναι συνδεδεμένος με το ρωσικό δημόσιο δίκτυο. Το σύστημα Globalstar λειτουργεί στη Ρωσία από τον Μάιο του 2000.

Σύστημα ICO (διεθνής εταιρεία ICO Global Communications). Το σύστημα παγκόσμιων κινητών προσωπικών δορυφορικών επικοινωνιών "ICO" έχει σχεδιαστεί για να παρέχει υπηρεσίες επικοινωνίας με κινητά και σταθερά αντικείμενα σε όλη την υδρόγειο, συμπεριλαμβανομένων των πολικών περιοχών. Η εταιρεία «ICO Global Communications» ιδρύθηκε με πρωτοβουλία του διεθνούς οργανισμού «INMARSAT». Είναι ένας πραγματικά διεθνής οργανισμός. Καμία από τις χώρες δεν παίζει κυρίαρχο ρόλο σε αυτό. Περισσότερες από 60 εταιρείες σε όλο τον κόσμο είναι επενδυτές ICO.

Προβλέπεται ότι το σύστημα ICO θα λειτουργεί σε συνδυασμό με συστήματα κυψελωτών επικοινωνιών, παρέχοντας υπηρεσίες σε περιοχές και ζώνες που δεν καλύπτονται από συστήματα κυψελωτών ραδιοεπικοινωνιών. Σύμφωνα με το έργο, τα περισσότερα από τα τερματικά συνδρομητών του συστήματος ICO θα είναι προσωπικά τηλέφωνα τσέπης που θα μπορούν να λειτουργούν σε δύο τρόπους λειτουργίας (δορυφορική/επίγεια κινητή). Το εκτιμώμενο κόστος του τερματικού συνδρομητή του συστήματος ICO είναι $1.000, ένα λεπτό κίνησης είναι $1.

Το διαστημικό τμήμα του συστήματος θα αντιπροσωπεύεται από έναν αστερισμό 10 κύριων και 2 δορυφόρων αναμονής σε τροχιά MEO σε υψόμετρο περίπου 10.390 km πάνω από την επιφάνεια της Γης.

Ένα χαρακτηριστικό αυτού του συστήματος θα είναι ένα ειδικά διαμορφωμένο δίκτυο IcoNet, το οποίο θα συνδέει δώδεκα δορυφορικούς κόμβους πρόσβασης (SAN) που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο με «έξυπνες» γραμμές επικοινωνίας και θα παρέχει μια γρήγορη σύνδεση των δημόσιων δικτύων με τερματικά κινητών και κινητά τερματικά μεταξύ τους. , ανεξάρτητα από την τοποθεσία τους. Στο έδαφος της Ρωσίας, σχεδιάζεται να κατασκευαστεί ένα USD. Η υποδομή του επίγειου τμήματος του συστήματος ICO βασίζεται στην αποδεδειγμένη αρχιτεκτονική των δικτύων GSM, καθώς και σε τυπικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες για τη διασφάλιση της συμβατότητας του συστήματος ICO με άλλα επίγεια πρότυπα κυψελοειδούς επικοινωνίας.

Το σύστημα ICO σχεδιάζει να παρέχει στους χρήστες τους ακόλουθους τύπους υπηρεσιών: τηλεϋπηρεσίες, υπηρεσίες περιβάλλοντος μεταφοράς, υπηρεσίες που παρέχονται στο σύστημα GSM, υπηρεσίες μηνυμάτων και περιαγωγής.

Οι Teleservices θα παρέχουν υπηρεσίες όπως: ψηφιακή τηλεφωνία, κλήσεις έκτακτης ανάγκης, μετάδοση φαξ ομάδας 3 με ταχύτητες έως 14,4 kbps και υπηρεσίες σύντομων μηνυμάτων. Ταυτόχρονα, η ψηφιακή τηλεφωνία θα παρέχει ποιότητα φωνής παρόμοια με αυτή που παρέχουν τα υπάρχοντα πρότυπα επίγειας κινητής τηλεφωνίας.

Επιπλέον, το σύστημα ICO σχεδιάζει να παρέχει υπηρεσίες για τη μετάδοση διαφανών και αδιαφανών δεδομένων χαμηλής ταχύτητας σε ασύγχρονη λειτουργία σε ταχύτητες 300, 1200, 2400, 4800 και 9600 bps και διαφανή δεδομένα σε σύγχρονη λειτουργία σε ταχύτητες 1200, 2400, 4800 και 9600 bps. /Με.

Λόγω των οικονομικών προβλημάτων της κοινοπραξίας, αποφασίστηκε η συγχώνευση της ICO Global Communications με την Teledesic Corporation, γεγονός που θα καθυστερούσε την έναρξη των υπηρεσιών μέχρι το 2003. Ένα USD στο έδαφος της Ρωσίας υποτίθεται ότι θα κατασκευαστεί μέχρι την ίδια ημερομηνία. Αναμένεται ότι 450.000 συνδρομητές θα χρησιμοποιήσουν το σύστημα ICO στη Ρωσία.

Σύστημα INMARSAT(εταιρεία «INMARSAT ltd.», Λονδίνο). Η INMARSAT διαθέτει δορυφόρους εγκατεστημένους σε γεωστατική τροχιά στις ακόλουθες θέσεις: 54*W, 15,5*W, 64,5*E, 178*E. Αυτό παρέχει μια σχεδόν παγκόσμια σύνδεση μεταξύ 75 * S.l. και 75* σ.λ.

Περισσότεροι από 50 επίγειοι σταθμοί λειτουργούν στο σύστημα INMARSAT, παρέχοντας επικοινωνία με κινητό εξοπλισμό εγκατεστημένο σε θαλάσσια και ποτάμια πλοία, πλατφόρμες γεώτρησης, αεροσκάφη, οχήματα (πρακτικά κανένας στη Ρωσία), σε επαγγελματικές περιπτώσεις.

Χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι τύποι κινητών σταθμών: "INMARSAT-A", "INMARSAT-B", "INMARSAT-M", "INMARSAT-mini-M", "INMARSAT-C", "INMARSAT-D +" (σελιδοποίηση με απάντηση), " INMARSAT-aero" (διάφοροι τύποι). Οι αναφερόμενοι τύποι σταθμών έχουν διαφορετικά φυσικά και ηλεκτρικά χαρακτηριστικά, γεγονός που καθορίζει μια μεγάλη διαφορά στην τιμή των σταθμών, το τιμολόγιο επικοινωνίας και την ποιότητά τους (ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών, ποιότητα μετάδοσης φωνής).

Αυτή τη στιγμή, στο σύστημα INMARSAT λειτουργούν περίπου 170 χιλιάδες σταθμοί όλων των τύπων, εκ των οποίων περίπου 10 χιλιάδες έχουν Ρωσικοί αριθμοί(είναι Ρώσοι).

Σύστημα ORBCOM (ORBCOM Global, Ντάλας, Βιρτζίνια). Το σύστημα επικοινωνίας ORBCOM προορίζεται για αμφίδρομη μετάδοση δεδομένων και προσδιορισμό θέσης αντικειμένου χρησιμοποιώντας τεχνητούς δορυφόρους της Γης χαμηλής τροχιάς (από 28 έως 48 δορυφόρους). Η μετάδοση δεδομένων στη γραμμή δορυφόρου προς Γη πραγματοποιείται με ταχύτητα 4,8 Kbps και στη γραμμή Γη προς δορυφόρο - 2,4 Kbps. Το σύστημα αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ από την ORBCOM Global για να καλύψει τις ανάγκες για ανταλλαγή πληροφοριών με περιοχές απομακρυσμένες από την υπάρχουσα επίγεια τηλεπικοινωνιακή υποδομή.

Το κύριο μειονέκτημα του συστήματος είναι η έλλειψη τηλεφωνικής υπηρεσίας.

Ειδήσεις από παγκόσμιους δορυφορικούς φορείς

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά και γνωστά έργα των παγκόσμιων δορυφορικών επικοινωνιών είναι το έργο της εταιρείας Iridium. Τον Νοέμβριο του 2000, το Πτωχευτικό Δικαστήριο των ΗΠΑ μεταβίβασε τον έλεγχο του Iridium σε μια εταιρεία επιχειρηματικών κεφαλαίων. Ως αποτέλεσμα, αυτή η φαινομενικά χαμένη εταιρεία κέρδισε ένα έργο 72 εκατομμυρίων δολαρίων για τον εξοπλισμό του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ με κινητές δορυφορικές επικοινωνίες. Αυτό είναι ακόμη πιο ενδιαφέρον γιατί ο διαγωνισμός κέρδισε έναν άλλο μεγάλο και πιο δυναμικά αναπτυσσόμενο φορέα εκμετάλλευσης αυτή τη στιγμή - την εταιρεία Globalstar.

Η φετινή χρονιά ήταν γενικά φτωχή για την Globalstar (παρόλο που έλαβε μια μεγάλη παραγγελία για τον εξοπλισμό τηλεφώνων λεωφορείων στη Βραζιλία και την κυκλοφορία του συστήματος στη Ρωσία). Ξεκίνησε με την άρνηση των βασικών μετόχων («Loral Space & Communications Ltd» και «QUALCOMM»), από περαιτέρω συμμετοχή στα έργα της Globalstar. Ωστόσο, λίγο αργότερα, βρέθηκαν τα τόσο απαραίτητα 183 εκατομμύρια δολάρια και η εταιρεία συνέχισε τις δραστηριότητές της. Τον Νοέμβριο, η Globalstar ανακοίνωσε τα αποτελέσματά της για το τρίτο τρίμηνο του 2000. Τα έσοδα της εταιρείας ανήλθαν σε 1,4 εκατομμύρια δολάρια, ζημίες - 97,5 εκατομμύρια δολάρια Σε σύγκριση με την ίδια περίοδο του 1999, οι ζημιές ανά μετοχή της εταιρείας αυξήθηκαν σχεδόν πέντε φορές και ανήλθαν σε 1 δολάριο ανά μετοχή (το 1999 - 20 σεντ ανά μετοχή). Στο τέλος του τρίτου τριμήνου, η εταιρεία εξυπηρετούσε 21.300 συνδρομητές, διπλάσιους από ό,τι στο τέλος του δεύτερου τριμήνου του 2000. Η διοίκηση της εταιρείας πιστεύει ότι αυτό είναι εξαιρετικά μικρό για την επιτυχή λειτουργία του παγκόσμιου συστήματος δορυφορικών επικοινωνιών, αλλά συνολικά αξιολογεί το έργο ως βιώσιμο και υποστηρίζει ότι η εταιρεία διαθέτει τους απαραίτητους οικονομικούς πόρους για τις δραστηριότητές της μέχρι το τέλος Μαΐου 2001.

Ταυτόχρονα, οι απώλειες της Globalstar δεν οδήγησαν σε επιδείνωση της οικονομικής θέσης του κύριου μετόχου της, της QUALCOMM (προμηθευτής δορυφορικών συστημάτων μετάδοσης δεδομένων, ανταγωνιστής της οποίας σε αυτήν την επιχείρηση είναι η ORBCOMGlobal με υπηρεσίες όπως Trackmaile-, "Omni-track " και "Euteltrack"). Αυτό οφειλόταν κυρίως σε άλλα έργα της ανησυχίας. Η QUALCOMM κατέχει σημαντικές τεχνολογικές πατέντες ασύρματη επικοινωνίαΠρότυπο CDMA, σε τεχνολογία 3G WCDMA (κινητή επικοινωνία τρίτη γενιά, το πρότυπο αναπτύχθηκε από ευρωπαϊκές εταιρείες), σε τεχνολογία 3G του προτύπου cdma2000 (το πρότυπο αναπτύχθηκε από την QUALCOMM).

Η American Mobile Satellite Corp συνέχισε την πορεία της για την ανάπτυξη υπηρεσιών επικοινωνίας διαχείρισης στόλου και συστημάτων μετάδοσης δεδομένων μέσω του επίγειου δικτύου ARDIS.

Η ιαπωνική εταιρεία NTT DoCoMo παρέχει υπηρεσίες επικοινωνιών για τον εθνικό στόλο. Η αυστραλιανή εταιρεία «Optus» εξυπηρετεί περισσότερους από 9.000 συνδρομητές. Το ευρωπαϊκό δίκτυο EMCAT προσφέρει ένα πλήρες φάσμα υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας, ενώ το βελγικό κινητό δορυφορικό δίκτυο IRIS παρέχει δορυφορική μετάδοση δεδομένων.

Το έργο της ICO Global Communications έχει ανασταλεί. Η θέση σε λειτουργία του συστήματος έχει προγραμματιστεί το νωρίτερο το 2003.

Στις 20 Οκτωβρίου 2000, η ​​Boeing Satellite Systems εκτόξευσε με επιτυχία τον δορυφόρο Thuraya 1 ως μέρος του δικού της έργου ανάπτυξης κινητών δορυφορικών επικοινωνιών, το οποίο αναμένεται να καλύψει τη Μέση Ανατολή, τη Βόρεια και Κεντρική Αφρική, την Ευρώπη, την Κεντρική Ασία και την Ινδία (αριθμός κατοίκων - έως 1, 8 δισεκατομμύρια άτομα).

Κινητές δορυφορικές εταιρείες στη Ρωσία. INMARSAT

Μετά την παύση των δραστηριοτήτων της εταιρείας Iridium, δύο φορείς εκμετάλλευσης κινητών δορυφορικών επικοινωνιών παρέμειναν στη Ρωσία: η INMARSAT και η Globalstar.

Το σύστημα INMARSAT δημιουργήθηκε το 1979 στην ΕΣΣΔ για τη δημιουργία δορυφορικών επικοινωνιών με θαλάσσια σκάφη και τη διασφάλιση της ασφάλειας της πλοήγησης. Το INMARSAT διαχειρίζεται επί του παρόντος έναν παγκόσμιο δορυφορικό αστερισμό που χρησιμοποιείται για την παροχή φωνητικές υπηρεσίες, τηλεομοιοτυπία και επικοινωνίες πολυμέσων για χρήστες κινητών. Οι δορυφόροι του συστήματος INMARSAT βρίσκονται σε γεωστατική τροχιά. Παρέχεται εγγυημένη επικοινωνία κατά μέσο όρο από 70°S. έως 70° Β Κάθε δορυφόρος καλύπτει περίπου το ένα τρίτο της Γης.

Ωστόσο, αν και το σύστημα INMARSAT έχει αρκετούς συνδρομητές στη Ρωσία, δεν μπορούμε να πούμε ότι η χρήση του είναι ευρέως διαδεδομένη. Ο κύριος λόγος είναι η υψηλή τιμή των τερματικών χρηστών και το υψηλό τιμολόγιο επικοινωνίας. Για παράδειγμα, η χρέωση για 1 λεπτό τηλεφωνικής επικοινωνίας κατά τη χρήση διαφόρων τύπων συνδρομητικών σταθμών είναι: για "INMARSAT-A" - περίπου 6,0-6,5 δολάρια, για "INMARSAT-B" - περίπου 4,0 δολάρια, για "INMARSAT- mini- M" - περίπου 2,5 δολάρια, για το "INMARSAT-aero" - περίπου 6,0-6,5 δολάρια. Το κόστος των τερματικών κυμαίνεται από $3.000 έως $15.000. Έτσι, το πιο κοινό πρότυπο "INMARSAT-mini-M" έχει τις διαστάσεις ενός "laptop", το βάρος είναι περίπου 2 κιλά, η τιμή είναι 3000 $.

Μοντέλα δορυφορικών φορητών τερματικών τύπου "INMARSAT-mini-M", διαθέσιμα προς πώληση στη Ρωσική Ομοσπονδία

Εικόνα 3.TT-3060A

Το κινητό τηλέφωνο TT-3060A του δορυφορικού συστήματος INMARSAT έχει σχεδιαστεί για τη μετάδοση τηλεφωνικών και φαξ μηνυμάτων, δεδομένων και e-mail. Η ενσωματωμένη μπαταρία και ο μετατροπέας τάσης παρέχουν μη πτητική λειτουργία για 48 ώρες σε κατάσταση αναμονής και 2,5 ώρες σε λειτουργία ομιλίας. Ακουστικό, η υποδοχή φαξ 2 καλωδίων RJ-11 και η θύρα δεδομένων 2,4 Kbps συμβατή με Hayes έχουν προσωπική τηλεφωνικοί αριθμοί(συνολικός αριθμός - 4). Η δυνατότητα προστασίας από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση παρέχεται από την ενσωματωμένη συσκευή ανάγνωσης καρτών SIM. Είναι δυνατή η σύνδεση κρυπτογραφικού εξοπλισμού STU-IIB/STU-III και η χρήση λογισμικού μεταφοράς εικόνας. Σώμα από κράμα μαγνησίου με βάρος λιγότερο από 2,2 κιλά.

Ρύζι. 4. World Phone Hybrid

Το WorldPhone Hybrid παρέχει πρόσβαση στο διεθνές τηλεφωνικό δίκτυο με δυνατότητα αποστολής φαξ, δεδομένων και e-mail. Βασικά Χαρακτηριστικά: Φωνή 4,8 Kbps, Φαξ 2,4 Kbps, Χρόνος ομιλίας 3 ωρών, Οπίσθιος φωτισμός LCD, Μεγάφωνο, Υπηρεσία σύντομων μηνυμάτων (SMS), Φωνητική αλληλογραφία/Φαξ, Προώθηση κλήσεων, Σημειωματάριο.

Κινητές δορυφορικές εταιρείες στη Ρωσία. "Globalstar"

Μια θυγατρική της GlobalTel (μια κοινοπραξία μεταξύ της Globalstar και της Rostelecom) άρχισε να παρέχει τις υπηρεσίες της στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας τον Μάιο του 2000. Αυτή τη στιγμή είναι τηλεφωνία (μετάδοση φωνής) και προώθηση κλήσεων. Στο σύστημα παρέχονται επίσης οι ακόλουθες υπηρεσίες, αλλά δεν έχουν ακόμη εφαρμοστεί: μετάδοση δεδομένων, επικοινωνία με φαξ, μετάδοση και λήψη σύντομων μηνυμάτων, παγκόσμια περιαγωγή, προσδιορισμός θέσης αντικειμένου, φωνητικό ταχυδρομείο, καλέστε τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης.

Το διαστημικό τμήμα περιλαμβάνει έναν αστερισμό 48 δορυφόρων χαμηλής τροχιάς (και 4 αναμονής) που παρέχουν κάλυψη από 70°Β. έως 70° και τοποθετείται από 6 δορυφόρους σε 8 κυκλικές τροχιές σε υψόμετρο 1414 km. Το σύστημα δορυφόρων χαμηλής τροχιάς καθιστά δυνατή τη δραστική μείωση του κόστους ενός τερματικού συνδρομητή και ενός λεπτού συνομιλίας.

Το τμήμα χρηστών αποτελείται από φορητές κινητές και σταθερές τερματικές συσκευές. Οι συσκευές μπορούν να λειτουργήσουν σε πολλές λειτουργίες (έως τρεις). Οι συσκευές διπλής και τριπλής λειτουργίας, εκτός από την πρόσβαση στο σύστημα Globalstar, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πρόσβαση σε επίγεια κυψελωτά δίκτυα σε πρότυπα GSM, AMPS, CDMA.

Τιμές για τερματικά συνδρομητών: κινητό 1000-1900 $ (ανάλογα με τον κατασκευαστή), σταθερό - από 3000 $. Ταρίφα για 1 λεπτό. εξερχόμενη κίνηση εντός της Ρωσίας — 1,2-2,0 $ (συμπεριλαμβανομένης της χρέωσης του δημόσιου δικτύου).

Μοντέλα δορυφορικών φορητών τερματικών κινητής τηλεφωνίας που διατίθενται στη ρωσική αγορά που υποστηρίζουν υπηρεσίες Globalstar

Ρύζι. 5. Φορητό συνδρομητικό τερματικό κινητής τηλεφωνίας Ericsson

Τερματικό Ericsson διπλής λειτουργίας. Η σύμβαση για την παραγωγή ακουστικών περιλαμβάνει επίσης την προμήθεια τερματικών αυτοκινήτων ή/και σταθερών συνδρομητών. Ώρες εργασίας - Globalstar | GSM. Διαστάσεις mm - 160 × 60 × 37. Βάρος - 350 g. Χρόνος ομιλίας Globalstar / Ώρες GSM - ?. Ο χρόνος αναμονής των ωρών Globalstar /GSM είναι 5/36.

Ρύζι. 6. Φορητό συνδρομητικό τερματικό κινητής τηλεφωνίας Telit

Το τερματικό Telit παρέχει επικοινωνία σε λειτουργίες Globalstar | GSM και έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: διαστάσεις mm - 220 × 65 × 45. βάρος - 300 g; χρόνος ομιλίας Globalstar / ώρες GSM - ?; χρόνος αναμονής Globalstar / ώρες GSM - 36/36.

Ρύζι. 7. Φορητό συνδρομητικό τερματικό κινητής τηλεφωνίας Qualcomm

Qualcomm Tri-Mode Terminal - Globalstar | AMPS | CDMA. Διαστάσεις mm - 178 × 57 × 44. Βάρος - 357 g. Ώρες ομιλίας Globalstar /APMS/CDMA - 1/1/3. Ο χρόνος αναμονής ώρες Globalstar /AMPS/CDMA είναι 5/7/25. Οθόνη 4×16 χαρακτήρων, βιβλίο διευθύνσεων για 99 αριθμούς, γρήγορη αυτόματη επανάκληση, φωνητικό ταχυδρομείο, λήψη μηνυμάτων, αναγνώριση κλήσης.

συμπέρασμα

Αυτή τη στιγμή, παρά ορισμένες αποτυχίες (η χρεοκοπία της εταιρείας Iridium, η αναστολή του έργου ICO, οι απώλειες της Globalstar), οι κινητές δορυφορικές επικοινωνίες έχουν καταλάβει το τμήμα τους (ποιο;) της παγκόσμιας αγοράς επικοινωνιών. Οι πωλήσεις τερματικών χρηστών αυξάνονται σταθερά, ο αριθμός των τηλεπικοινωνιακών φορέων αυξάνεται (εκτοξεύσεις δορυφόρων από την Boeing, ανάπτυξη νέας γενιάς μικρών δορυφόρων από την Intersputnik) και το ενδιαφέρον των επενδυτών δεν εξασθενεί. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να παρακολουθούμε συνεχώς τις εξελίξεις σε αυτό το τμήμα της αγοράς και να κρατάμε το «χέρι στον παλμό», έτσι ώστε οι χρήστες κινητών δορυφορικών τηλεφώνων στη Ρωσία να μην βρεθούν σε κατάσταση παρόμοια με αυτή που αναπτύχθηκε στη Ρωσία με ο τερματισμός της ανησυχίας Iridium, όταν οι ιδιοκτήτες δεν ήξεραν τι να κάνουν με τους σωλήνες, οι οποίοι σε μια στιγμή μετατράπηκαν σε σωρό σιδήρου. Ας ελπίσουμε ότι στο άμεσο μέλλον δεν θα ξανασυμβούν τέτοιοι σοβαροί κατακλυσμοί και το κόστος των τερματικών χρηστών και της κίνησης θα ισοδυναμεί σταδιακά με το κόστος των συμβατικών κυψελοειδών επικοινωνιών.

Σε επαφή με

Συμμαθητές

Η διαστημική ή δορυφορική επικοινωνία είναι ουσιαστικά ένα είδος ραδιοφωνικής επικοινωνίας (τροπόσφαιρα) και διαφέρει στο ότι οι επαναλήπτες της δεν βρίσκονται στην επιφάνεια της Γης, αλλά σε δορυφόρους στο διάστημα.

Η ιδέα των δορυφορικών επικοινωνιών εισήχθη για πρώτη φορά το 1945 από τον Άγγλο Arthur Clark. Σε ένα περιοδικό ραδιομηχανικής, δημοσίευσε ένα άρθρο σχετικά με τις προοπτικές πυραύλων όπως ο V-2 για την εκτόξευση δορυφόρων της Γης για επιστημονικούς και πρακτικούς σκοπούς. Η τελευταία παράγραφος αυτού του άρθρου είναι σημαντική: «Ένας τεχνητός δορυφόρος σε μια ορισμένη απόσταση από τη Γη θα κάνει μια περιστροφή σε 24 ώρες. Θα παραμείνει ακίνητος σε ένα συγκεκριμένο σημείο και σε οπτική ορατότητα σχεδόν από τη μισή επιφάνεια της γης. Τρεις επαναλήπτες, τοποθετημένοι σε μια καλά επιλεγμένη τροχιά με γωνιακό διαχωρισμό 120°, θα μπορούν να καλύψουν ολόκληρο τον πλανήτη με τηλεοπτικές και ραδιοφωνικές εκπομπές VHF. Φοβάμαι ότι αυτοί που σχεδιάζουν μεταπολεμικές εργασίες δεν θα το θεωρήσουν απλό θέμα, αλλά θεωρώ ότι αυτός ο τρόπος είναι η τελική λύση στο πρόβλημα.

Στις 4 Οκτωβρίου 1957, η ΕΣΣΔ εκτόξευσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο της Γης στον κόσμο, το πρώτο διαστημικό αντικείμενο του οποίου τα σήματα ελήφθησαν στη Γη. Αυτός ο δορυφόρος σηματοδότησε την αρχή της διαστημικής εποχής. Τα σήματα που εκπέμπονται από τον δορυφόρο χρησιμοποιήθηκαν όχι μόνο για την εύρεση κατεύθυνσης, αλλά και για τη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με τις διεργασίες στον δορυφόρο (θερμοκρασία, πίεση κ.λπ.). Αυτή η πληροφορία μεταδόθηκε αλλάζοντας τη διάρκεια των μηνυμάτων που εκπέμπουν οι πομποί (διαμόρφωση πλάτους παλμού). Στις 12 Απριλίου 1961, για πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας, πραγματοποιήθηκε στη Σοβιετική Ένωση επανδρωμένη πτήση στο διάστημα. Το διαστημόπλοιο «Vostok» με τον πιλότο-κοσμοναύτη Yu. A. Gagarin τέθηκε σε τροχιά ως γήινος δορυφόρος. Στο πλοίο εγκαταστάθηκε πολυάριθμος μετρητικός και ραδιοτηλεμετρικός εξοπλισμός για τη μέτρηση των παραμέτρων της τροχιάς του δορυφόρου και τον έλεγχο της λειτουργίας του εποχούμενου εξοπλισμού του. Για την εύρεση κατεύθυνσης του πλοίου και τη μετάδοση τηλεμετρικών πληροφοριών χρησιμοποιήθηκε το ραδιοσύστημα Signal που λειτουργούσε σε συχνότητα 19.955 MHz. Η αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ του αστροναύτη και της Γης παρείχε ένα ραδιοτηλεφωνικό σύστημα που λειτουργούσε σε εύρος μικρών (19.019 και 20.006 MHz) και υπερμικρών κυμάτων (143.625 MHz). Το τηλεοπτικό σύστημα μετέδωσε την εικόνα του αστροναύτη στη Γη, γεγονός που κατέστησε δυνατό τον οπτικό έλεγχο της κατάστασής του. Η μία από τις τηλεοπτικές κάμερες μετέδωσε την εικόνα του πιλότου από μπροστά και η άλλη από το πλάι.

Τα επιτεύγματα της εγχώριας επιστήμης στον τομέα της εξερεύνησης του διαστήματος κατέστησαν δυνατή την υλοποίηση των προβλέψεων του Arthur C. Clarke. Στα τέλη της δεκαετίας του '50 του περασμένου αιώνα ξεκίνησαν πειραματικές μελέτες στην ΕΣΣΔ και στις ΗΠΑ σχετικά με τις δυνατότητες χρήσης τεχνητών δορυφόρων γης ως ραδιοαναμεταδότες (ενεργών και παθητικών) σε συστήματα επίγειας επικοινωνίας. Οι θεωρητικές εξελίξεις στον τομέα των ενεργειακών δυνατοτήτων των γραμμών δορυφορικής επικοινωνίας κατέστησαν δυνατή τη διαμόρφωση τακτικών και τεχνικών απαιτήσεων για συσκευές δορυφορικού επαναλήπτη και συσκευές εδάφους, με βάση τα πραγματικά χαρακτηριστικά των τεχνικών μέσων που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

Δεδομένης της ταυτότητας των προσεγγίσεων, θα παρουσιάσουμε πειραματικές μελέτες στον τομέα της δημιουργίας γραμμών δορυφορικής επικοινωνίας χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των Ηνωμένων Πολιτειών. Ο πρώτος ενεργός ραδιοφωνικός επαναλήπτης "Score" εκτοξεύτηκε στις 18 Δεκεμβρίου 1958 σε μια κεκλιμένη ελλειπτική τροχιά με απόγειο 1481 km, περίγειο 177 km. Ο δορυφορικός εξοπλισμός αποτελούνταν από δύο πομποδέκτες που λειτουργούσαν σε συχνότητες 132.435 και 132.095 MHz. Η εργασία πραγματοποιήθηκε σε λειτουργία αργού ρελέ. Η αποθήκευση του σήματος που αποστέλλεται από τον επίγειο σταθμό εκπομπής πραγματοποιήθηκε με εγγραφή σε μαγνητική ταινία. Ως πηγές ενέργειας χρησιμοποιήθηκαν μπαταρίες αργύρου-ψευδάργυρου με χωρητικότητα 45 αμπέρ/ώρα σε τάση 18 βολτ. Η διάρκεια της επικοινωνίας ήταν περίπου 4 λεπτά ανά 1 περιστροφή του δορυφόρου. Πραγματοποιήθηκε αναμετάδοση 1 τηλεφώνου ή 7 καναλιών τηλετύπου. Η διάρκεια ζωής του δορυφόρου ήταν 34 ημέρες. Ο δορυφόρος κάηκε κατά την επανείσοδο στις 21 Ιανουαρίου 1959. Το δεύτερο ενεργό ραδιοφωνικό ρελέ "Courier" εκτοξεύτηκε στις 4 Οκτωβρίου 1960 σε μια κεκλιμένη ελλειπτική τροχιά με απόγειο 1270 km και περίγειο 970 km. Ο δορυφορικός εξοπλισμός αποτελούνταν από 4 πομποδέκτες (συχνότητα 150 MHz για μετάδοση εντολών και 1900 MHz για επικοινωνία), μια συσκευή μαγνητικής μνήμης και πηγές ενέργειας - ηλιακά κύτταρα και χημικές μπαταρίες. Ως κύρια πηγή ενέργειας χρησιμοποιήθηκαν ηλιακά κύτταρα πυριτίου σε ποσότητα 19.152 τεμαχίων. Ως ρυθμιστικό στάδιο χρησιμοποιήθηκαν μπαταρίες νικελίου-καδμίου χωρητικότητας 10 αμπέρ - ώρα σε τάση 28-32 βολτ. Η διάρκεια της συνεδρίας επικοινωνίας ήταν 5 λεπτά ανά μία περιστροφή του δορυφόρου. Η διάρκεια ζωής του δορυφόρου ήταν 1 έτος. Στις 10 Ιουλίου 1962, το ενεργό ρελέ Telstar εκτοξεύτηκε σε μια κεκλιμένη ελλειπτική τροχιά με απόγειο 5600 km και περίγειο 950 km, το οποίο προοριζόταν για ενεργή αναμετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων σε πραγματικό χρόνο. Ταυτόχρονα, μετέδωσε είτε 600 τηλεφωνικά κανάλια απλού τύπου, είτε 12 τηλεφωνικά κανάλια διπλής όψης ή ένα τηλεοπτικό κανάλι. Σε όλες τις περιπτώσεις, η εργασία έγινε σύμφωνα με τη μέθοδο της διαμόρφωσης συχνότητας. Συχνότητες επικοινωνίας: στη γραμμή δορυφόρου-Earth 4169,72 MHz, στη γραμμή Γης-δορυφόρου 6389,58 MHz. Η διάρκεια της επικοινωνίας στη γραμμή ΗΠΑ-Ευρώπης μέσω αυτού του δορυφόρου ήταν περίπου 2 ώρες την ημέρα. Η ποιότητα των μεταδιδόμενων τηλεοπτικών εικόνων διέφερε από καλή έως εξαιρετική. Το έργο προέβλεπε μια πολύ σημαντική δορυφορική διάρκεια ζωής 2 ετών, αλλά μετά από τέσσερις μήνες επιτυχημένης λειτουργίας, η γραμμή εντολών απέτυχε. Διαπιστώθηκε ότι η αιτία της αστοχίας ήταν η επιφανειακή βλάβη λόγω της δράσης της ακτινοβολίας όταν ο δορυφόρος πέρασε από την εσωτερική ζώνη ακτινοβολίας.

Στις 14 Φεβρουαρίου 1963 εκτοξεύτηκε ο πρώτος σύγχρονος δορυφόρος του συστήματος Sinkom με τροχιακές παραμέτρους: ύψος απογείου 37.022 km, ύψος περιγείου 34185, περίοδος τροχιάς 1426,6 λεπτά. Η συχνότητα λειτουργίας στη γραμμή Γη-δορυφόρου είναι 7360 MHz, στη γραμμή δορυφόρου-Earth είναι 1820 MHz. Ως κύρια πηγή ενέργειας στον δορυφόρο χρησιμοποιήθηκαν 3840 ηλιακά κύτταρα συνολικής ισχύος 28 W σε τάση 27,5 βολτ. Η επικοινωνία με τον δορυφόρο διατηρήθηκε μόνο για 20.077 δευτερόλεπτα, μετά τα οποία έγιναν παρατηρήσεις με αστρονομικές μεθόδους.

Στις 23 Απριλίου 1965, ο πρώτος δορυφόρος επικοινωνιών Molniya-1 εκτοξεύτηκε στην ΕΣΣΔ. Με την εκτόξευση του δεύτερου δορυφόρου επικοινωνίας «Molniya-2» στις 14 Οκτωβρίου 1965 ξεκίνησε η τακτική λειτουργία της γραμμής επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων μέσω δορυφόρων. Αργότερα, δημιουργήθηκε το σύστημα επικοινωνίας στο βαθύ διάστημα Orbita. Αποτελούνταν από ένα δίκτυο επίγειων σταθμών και τεχνητών γήινων δορυφόρων "Lightning", "Rainbow", "Horizon". Παρακάτω, στο Κεφάλαιο 7, θα φανεί ότι οι τροποποιήσεις των δορυφόρων Horizon συνεχίζουν να λειτουργούν τον 21ο αιώνα. Αυτό δείχνει την υψηλή αξιοπιστία του εγχώριου εξοπλισμού σε σύγκριση με τους ξένους.

Οι πρώτοι σταθμοί δορυφορικής επικοινωνίας κατασκευάστηκαν, δοκιμάστηκαν και τέθηκαν σε λειτουργία στην πόλη Shchelkovo κοντά στη Μόσχα και στο Ussuriysk. Μέσω καλωδιακών και αναμεταδομένων γραμμών επικοινωνίας, συνδέθηκαν, αντίστοιχα, με τηλεοπτικά κέντρα και τηλεφωνικούς σταθμούς μεγάλων αποστάσεων στη Μόσχα και στο Βλαδιβοστόκ.

Ο τροποσφαιρικός εξοπλισμός επικοινωνίας TR-60/120, ο οποίος, όπως είναι γνωστό, χρησιμοποιούσε πομπούς υψηλής ισχύος και πολύ ευαίσθητους δέκτες με παραμετρικούς ενισχυτές χαμηλού θορύβου, αποδείχθηκε ότι ήταν ο καταλληλότερος για τον εξοπλισμό επίγειων σταθμών του δορυφορικού συστήματος. Στη βάση του, αναπτύσσεται ένα συγκρότημα δέκτη-πομπού "Horizon", το οποίο είναι εγκατεστημένο στους επίγειους σταθμούς της πρώτης δορυφορικής γραμμής επικοινωνίας μεταξύ Μόσχας και Βλαδιβοστόκ.

Πομποί για γραμμές επικοινωνίας και εντολών και μέτρησης, παραμετρικοί ενισχυτές με θερμοκρασία θορύβου 120 K για εγκατάσταση σε κεραία κάτω από την καμπίνα καθρέφτη, καθώς και εντελώς νέος εξοπλισμός που παρέχει σύνδεση με τοπικά τηλεοπτικά κέντρα και τηλεφωνικά κέντρα μεγάλων αποστάσεων. ειδικά αναπτυγμένο.

Εκείνα τα χρόνια, οι σχεδιαστές επίγειων σταθμών, φοβούμενοι την επιρροή των ισχυρών πομπών στους δέκτες, τους εγκατέστησαν σε διαφορετικές κεραίες και σε διαφορετικά κτίρια (λήψης και εκπομπής). Ωστόσο, η εμπειρία χρήσης μιας κοινής κεραίας για λήψη και μετάδοση, που αποκτήθηκε σε τροποσφαιρικές γραμμές επικοινωνίας, κατέστησε δυνατή στο μέλλον τη μεταφορά του εξοπλισμού λήψης στην κεραία εκπομπής, γεγονός που απλοποίησε σημαντικά και μείωσε το κόστος λειτουργίας των σταθμών δορυφορικής επικοινωνίας.

Το 1967, μέσω του δορυφόρου επικοινωνιών Molniya-1, δημιουργήθηκε ένα εκτεταμένο τηλεοπτικό δίκτυο επίγειων σταθμών λήψης "Orbita" με κεντρικό σταθμό εκπομπής κοντά στη Μόσχα. Αυτό κατέστησε δυνατή τη διοργάνωση των πρώτων καναλιών επικοινωνίας μεταξύ της Μόσχας και της Άπω Ανατολής, της Σιβηρίας, της Κεντρικής Ασίας, για τη μετάδοση του προγράμματος της Κεντρικής Τηλεόρασης σε απομακρυσμένες περιοχές της πατρίδας μας και την κάλυψη επιπλέον περισσότερων από 30 εκατομμυρίων τηλεθεατών.

Ωστόσο, οι δορυφόροι Molniya περιστρέφονταν γύρω από τη Γη σε επιμήκεις ελλειπτικές τροχιές. Για την παρακολούθηση τους, οι κεραίες των επίγειων σταθμών λήψης πρέπει να περιστρέφονται συνεχώς. Είναι πολύ πιο εύκολο να λυθεί αυτό το πρόβλημα με δορυφόρους που περιστρέφονται σε μια σταθερή κυκλική τροχιά, η οποία βρίσκεται στο ισημερινό επίπεδο σε υψόμετρο 36.000 km. Κάνουν μια περιστροφή γύρω από τη Γη σε 24 ώρες και επομένως φαίνονται σε έναν επίγειο παρατηρητή να κρέμεται ακίνητος πάνω από ένα σημείο του πλανήτη μας. Τρεις τέτοιοι δορυφόροι είναι αρκετοί για να παρέχουν επικοινωνίες για ολόκληρη τη Γη.

Στη δεκαετία του 1980, λειτουργούσαν αποτελεσματικά οι δορυφόροι επικοινωνίας "Raduga" και οι τηλεοπτικοί δορυφόροι "Ekran" που λειτουργούσαν σε σταθερές τροχιές. Για τη λήψη των σημάτων τους δεν χρειάζονταν περίπλοκοι επίγειοι σταθμοί. Οι τηλεοπτικές εκπομπές από τέτοιους δορυφόρους λαμβάνονται απευθείας σε απλές συλλογικές και ακόμη και μεμονωμένες κεραίες.

Στη δεκαετία του 1980 άρχισε η ανάπτυξη των προσωπικών δορυφορικών επικοινωνιών. Σε αυτό το πλαίσιο, ένα δορυφορικό τηλέφωνο συνδέεται απευθείας με έναν δορυφόρο σε τροχιά της Γης. Από τον δορυφόρο, το σήμα φτάνει στον επίγειο σταθμό, από όπου μεταδίδεται στο συμβατικό τηλεφωνικό δίκτυο. Ο αριθμός των δορυφόρων που απαιτούνται για σταθερή επικοινωνία οπουδήποτε στον κόσμο εξαρτάται από την ακτίνα της τροχιάς ενός συγκεκριμένου δορυφορικού συστήματος.

Το κύριο μειονέκτημα των προσωπικών δορυφορικών επικοινωνιών είναι το σχετικά υψηλό κόστος σε σύγκριση με τις κυψελοειδείς επικοινωνίες. Επιπλέον, πομποί υψηλής ισχύος είναι ενσωματωμένοι σε δορυφορικά τηλέφωνα. Ως εκ τούτου, θεωρούνται μη ασφαλή για την υγεία των χρηστών.

Τα πιο αξιόπιστα δορυφορικά τηλέφωνα λειτουργούν στο δίκτυο Inmarsat, που ιδρύθηκε πριν από 20 χρόνια. Τα δορυφορικά τηλέφωνα Inmarsat είναι μια αναδιπλούμενη θήκη στο μέγεθος της πρώτης φορητούς υπολογιστές. Το κάλυμμα του δορυφορικού τηλεφώνου είναι επίσης μια κεραία, η οποία πρέπει να στραφεί προς τον δορυφόρο (το επίπεδο σήματος εμφανίζεται στην οθόνη του τηλεφώνου). Αυτά τα τηλέφωνα χρησιμοποιούνται κυρίως σε πλοία, τρένα ή βαρέα οχήματα. Κάθε φορά που χρειάζεται να κάνετε ή να απαντήσετε σε κλήση κάποιου, θα πρέπει να εγκαταστήσετε το δορυφορικό τηλέφωνο σε κάποια επίπεδη επιφάνεια, να ανοίξετε το καπάκι και να το στρίψετε, προσδιορίζοντας την κατεύθυνση του μέγιστου σήματος.

Επί του παρόντος, στο συνολικό ισοζύγιο των επικοινωνιών, τα δορυφορικά συστήματα εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν περίπου το 3% της παγκόσμιας κίνησης. Ωστόσο, η ανάγκη για δορυφορικές συνδέσεις συνεχίζει να αυξάνεται, καθώς οι δορυφορικές συνδέσεις γίνονται πιο οικονομικά αποδοτικές από άλλες μορφές επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων σε εμβέλεια άνω των 800 km.

Οι δορυφόροι επικοινωνιών που εκτοξεύονται στο διάστημα, κατά κανόνα, εισέρχονται σε γεωστατικές τροχιές, δηλαδή πετούν με την ταχύτητα περιστροφής της Γης και καταλήγουν σε αμετάβλητη θέση ως προς την επιφάνεια του πλανήτη. Κυκλοφορώντας σε υψόμετρο 22.300 μιλίων πάνω από τον ισημερινό, ένας τέτοιος δορυφόρος μπορεί να λάβει ραδιοφωνικά σήματα από το ένα τρίτο του πλανήτη.

Οι αρχικοί δορυφόροι, όπως ο Echo, που εκτοξεύτηκαν σε τροχιά το 1960, απλώς αντανακλούσαν ραδιοφωνικά σήματα που κατευθύνονταν σε αυτούς. Τα προηγμένα μοντέλα όχι μόνο λαμβάνουν σήματα, αλλά τα ενισχύουν και τα μεταδίδουν σε συγκεκριμένα σημεία στην επιφάνεια της γης. Από την εκτόξευση του πρώτου εμπορικού δορυφόρου επικοινωνιών INTELSAT το 1965, αυτές οι συσκευές έχουν αυξηθεί σε πολυπλοκότητα. το ΤΕΛΕΥΤΑΙΟ ΜΟΝΤΕΛΟΈνας ηλιακός δορυφόρος χειρίζεται 30.000 τηλεφωνικές κλήσεις ή τέσσερις τηλεοπτικές εκπομπές ταυτόχρονα. Τα σήματα προέρχονται από τις κεραίες του σταθμού επικοινωνίας Earth-LA και λαμβάνονται από τον δορυφορικό αναμεταδότη. Αυτό ηλεκτρονική συσκευήενισχύει το σήμα και το μετατρέπει σε μια κεραία, η οποία το μεταδίδει στον πλησιέστερο σταθμό επικοινωνίας LA-Earth. Προκειμένου να αποφευχθούν παρεμβολές, τα σήματα πάνω και κάτω μεταδίδονται σε διαφορετικές συχνότητες.

Εκτοξευμένοι σε γεωστατικές τροχιές, τρεις δορυφόροι INTELSAT (αριστερά) μεταδίδουν σήματα ραδιοφώνου μακρών κυμάτων σε όλο τον κόσμο. Εξυπηρετώντας τις περιοχές του Ειρηνικού, του Ινδικού και του Ατλαντικού Ωκεανού, οι δορυφόροι καθιστούν δυνατές τηλεφωνικές, τηλεοπτικές και τηλεγραφικές επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας. Από αυτή την άποψη, τα ραδιοσήματα υψηλής συχνότητας χάνονται καθώς απωθούν τα φορτισμένα σωματίδια που αποτελούν τα στρώματα E και F της ατμόσφαιρας.

Αυτή η παραβολική κεραία μπορεί να λάβει ακόμη και πολύ αδύναμα σήματα από τον δορυφόρο, τα περισσότερα από αυτά τα συστήματα μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν για επικοινωνίες Γης-Αεροσκάφους.

INTELSAT-6

Τα ραδιοφωνικά σήματα που φτάνουν στον δορυφόρο εξασθενούν σταδιακά σε ένα μακρύ ταξίδι σε τέτοιο επίπεδο που δύσκολα μπορούν να μεταδοθούν πίσω στη Γη. Δορυφόροι όπως ο INTELSAT, που διαμορφώθηκε παραπάνω, ενισχύουν τα εισερχόμενα σήματα χρησιμοποιώντας ενέργεια ηλιακούς συλλέκτες. Κάθε δορυφόρος έχει επίσης ένα απόθεμα στερεού προωθητικού για να τον κρατήσει στην τροχιά του.

Στη φωτογραφία στην κορυφή του άρθρου:

1. ηλιακή κυψέλη
2. παραβολικοί ανακλαστήρες
3. παραβολικοί ανακλαστήρες
4. παραβολικοί ανακλαστήρες
5. παραβολικοί ανακλαστήρες

Όπως και οι επίγειες κεραίες, αυτό δορυφορική κεραίααποτελείται από μια συσκευή που μοιάζει με δόντι που ονομάζεται κύριος εκπομπός και μια ανακλαστική παραβολική ασπίδα. Δύο στοιχεία αυτού του συστήματος εξασφαλίζουν τη λήψη εισερχόμενων ραδιοκυμάτων και την καταστροφή εξωγήινων κυμάτων.

Οι σταθμοί που βρίσκονται στην επιφάνεια του πλανήτη επικοινωνούν με το INTELSAT μέσω τεράστιων παραβολικών κεραιών πλάτους 30 ποδιών, όπως αυτή που φαίνεται στο Σχ. πάνω από.

Αν και η εμπορική χρήση των γεωσύγχρονων δορυφόρων επικοινωνιών ξεκίνησε σχεδόν πριν από 25 χρόνια, η ευρεία χρήση τους στα δίκτυα επικοινωνιών κατέστη δυνατή μόνο στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Η τηλεόραση, η τηλεφωνία, η ευρυζωνική μετάδοση δεδομένων συνεχίζουν να κυριαρχούν στη λίστα των υπηρεσιών CCC. Τα σύγχρονα δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών παρέχουν άνευ προηγουμένου ευκαιρίες για την ανάπτυξη ιδιωτικών δικτύων, την οργάνωση υπηρεσιών επικοινωνίας σημείο-προς-σημείο και σημείο-προς-πολλαπλά σημεία.

Δορυφορική σύνδεση

Ο δορυφόρος είναι μια συσκευή επικοινωνίας που λαμβάνει σήματα από έναν επίγειο σταθμό (ES), ενισχύει και εκπέμπει σε λειτουργία εκπομπής ταυτόχρονα σε όλα τα ES που βρίσκονται στην περιοχή ορατότητας του δορυφόρου. Ο δορυφόρος δεν εκκινεί ούτε τερματίζει καμία πληροφορία χρήστη, εκτός από σήματα για παρακολούθηση και διόρθωση αναδυόμενων τεχνικών προβλημάτων και σήματα για τον εντοπισμό του. Μια δορυφορική μετάδοση ξεκινά σε κάποιο ES, ταξιδεύει μέσω του δορυφόρου και τελειώνει σε ένα ή περισσότερα ES.

Το SSN αποτελείται από τρία βασικά μέρη: το διαστημικό τμήμα, το τμήμα σήματος και το τμήμα γείωσης (Εικ. 1). Το διαστημικό τμήμα καλύπτει το σχεδιασμό δορυφόρων, τον υπολογισμό τροχιάς και την εκτόξευση δορυφόρων. Το μέρος του σήματος περιλαμβάνει τα ζητήματα του χρησιμοποιούμενου φάσματος συχνοτήτων, την επίδραση της απόστασης στην οργάνωση και διατήρηση της επικοινωνίας, τις πηγές παρεμβολών σήματος, τα σχήματα διαμόρφωσης και τα πρωτόκολλα μετάδοσης. Το επίγειο τμήμα περιλαμβάνει την τοποθέτηση και το σχεδιασμό του ES, τους τύπους κεραιών που χρησιμοποιούνται για διάφορες εφαρμογές, τα σχήματα πολυπλεξίας που παρέχουν αποτελεσματική πρόσβαση σε δορυφορικά κανάλια. Το διαστημικό τμήμα, το τμήμα σήματος και το τμήμα εδάφους συζητούνται στις επόμενες ενότητες.

Εικόνα 1.
Σύστημα ιριδίου.

Πλεονεκτήματα και περιορισμοί του CCC

CCC έχουν μοναδικά χαρακτηριστικάπου τα ξεχωρίζουν από άλλα συστήματα επικοινωνίας. Ορισμένα χαρακτηριστικά παρέχουν πλεονεκτήματα που καθιστούν τις δορυφορικές επικοινωνίες ελκυστικές για έναν αριθμό εφαρμογών. Άλλοι δημιουργούν περιορισμούς που είναι απαράδεκτοι στην υλοποίηση ορισμένων εφαρμοζόμενων εργασιών.

Το SSS έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα:

Βιώσιμο κόστος. Το κόστος μετάδοσης μέσω δορυφόρου μέσω μιας σύνδεσης δεν εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ του ES εκπομπής και λήψης. Επιπλέον, όλα τα δορυφορικά σήματα εκπέμπονται. Συνεπώς, το κόστος της δορυφορικής μετάδοσης παραμένει το ίδιο ανεξάρτητα από τον αριθμό των λαμβανόμενων ES.

Ευρύ εύρος ζώνης.

Μικρή πιθανότητα λάθους.Λόγω του γεγονότος ότι τα σφάλματα bit είναι πολύ τυχαία στην ψηφιακή δορυφορική μετάδοση, χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά και αξιόπιστα στατιστικά σχήματα για τον εντοπισμό και τη διόρθωσή τους.

Επισημαίνουμε επίσης ορισμένους περιορισμούς στη χρήση του CCC:

Σημαντική καθυστέρηση.Η μεγάλη απόσταση από το ES σε έναν δορυφόρο σε γεωσύγχρονη τροχιά έχει ως αποτέλεσμα μια καθυστέρηση διάδοσης σχεδόν ενός τέταρτου του δευτερολέπτου. Αυτή η καθυστέρηση είναι αρκετά αισθητή όταν τηλεφωνική σύνδεσηκαι καθιστά τη χρήση δορυφορικών καναλιών εξαιρετικά αναποτελεσματική όταν η μετάδοση δεδομένων δεν είναι προσαρμοσμένη για CCC.

Διαστάσεις AP. Ένα εξαιρετικά αδύναμο δορυφορικό σήμα που φτάνει στο ES σε ορισμένες συχνότητες (ειδικά για δορυφόρους παλαιότερων γενεών) καθιστά απαραίτητη την αύξηση της διαμέτρου της κεραίας ES, περιπλέκοντας έτσι τη διαδικασία τοποθέτησης του σταθμού.

Προστασία από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση σε πληροφορίες.Η εκπομπή επιτρέπει σε κάθε ES που είναι συντονισμένος στην κατάλληλη συχνότητα να λαμβάνει πληροφορίες που μεταδίδονται από τον δορυφόρο. Μόνο η κρυπτογράφηση σήματος, συχνά αρκετά περίπλοκη, παρέχει προστασία πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

Παρέμβαση.Τα δορυφορικά σήματα που λειτουργούν στις ζώνες Ku- ή Ka- (περισσότερα για αυτές παρακάτω) είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην κακοκαιρία. Τα δορυφορικά δίκτυα που λειτουργούν στη ζώνη C είναι ευαίσθητα σε σήματα μικροκυμάτων. Οι παρεμβολές λόγω κακοκαιρίας υποβαθμίζουν την απόδοση μετάδοσης στις ζώνες Ku- και Ka- για περιόδους που κυμαίνονται από αρκετά λεπτά έως αρκετές ώρες. Η παρέμβαση στη ζώνη C περιορίζει την ανάπτυξη των AP σε περιοχές κατοικίας με υψηλή συγκέντρωση κατοίκων.

Η επίδραση των αναφερθέντων πλεονεκτημάτων και περιορισμών στην επιλογή δορυφορικών συστημάτων για ιδιωτικά δίκτυα είναι αρκετά σημαντική. Η απόφαση για χρήση CCC αντί για κατανεμημένα επίγεια δίκτυα πρέπει να δικαιολογείται οικονομικά κάθε φορά. Τα δίκτυα επικοινωνίας οπτικών ινών γίνονται όλο και πιο ανταγωνιστικά για τα SSN.

Διαστημικό τμήμα

Οι σύγχρονοι δορυφόροι επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται στα εμπορικά SSS καταλαμβάνουν γεωσύγχρονες τροχιές, στις οποίες η περίοδος της τροχιάς είναι ίση με την περίοδο του σημείου στην επιφάνεια της Γης. Αυτό γίνεται δυνατό όταν ο δορυφόρος τοποθετηθεί πάνω από μια δεδομένη θέση στη Γη σε απόσταση 35800 km στο επίπεδο του ισημερινού.

Το μεγάλο υψόμετρο που απαιτείται για τη διατήρηση μιας γεωσύγχρονης δορυφορικής τροχιάς εξηγεί την έλλειψη ευαισθησίας στην απόσταση των δορυφορικών δικτύων. Μήκος διαδρομής από δεδομένο σημείοστη Γη μέσω ενός δορυφόρου σε μια τέτοια τροχιά σε ένα άλλο σημείο της Γης είναι τέσσερις φορές η απόσταση στην επιφάνεια της Γης μεταξύ των δύο πιο απομακρυσμένων σημείων της.

Προς το παρόν, το πιο πυκνά κατειλημμένο τροχιακό τόξο είναι 76 μοίρες (περίπου, 67 μοίρες έως 143 μοίρες δυτικά). Οι δορυφόροι αυτού του τομέα παρέχουν επικοινωνία μεταξύ των χωρών της Βόρειας, Κεντρικής και Νότιας Αμερικής.

Τα κύρια συστατικά ενός δορυφόρου είναι τα δομικά του στοιχεία. συστήματα ελέγχου θέσης, τροφοδοσία? τηλεμετρία, παρακολούθηση, εντολές. πομποδέκτες και κεραία.

Η δομή του δορυφόρου διασφαλίζει τη λειτουργία όλων των στοιχείων του. Αφήνοντας τον εαυτό του, ο δορυφόρος θα πήγαινε τελικά σε τυχαίες περιστροφές, καθιστώντας μια συσκευή επικοινωνίας άχρηστη. Η σταθερότητα και ο επιθυμητός προσανατολισμός της κεραίας υποστηρίζονται από το σύστημα σταθεροποίησης. Το μέγεθος και το βάρος του δορυφόρου περιορίζεται κυρίως από τις δυνατότητες των οχημάτων, τις απαιτήσεις για ηλιακούς συλλέκτες και την ποσότητα καυσίμου για την υποστήριξη ζωής του δορυφόρου (συνήθως για δέκα χρόνια).

Ο εξοπλισμός τηλεμετρίας του δορυφόρου χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με τη θέση του στη Γη. Εάν είναι απαραίτητο να διορθωθεί η θέση, οι αντίστοιχες εντολές μεταδίδονται στον δορυφόρο, με τη λήψη του οποίου ενεργοποιείται ο εξοπλισμός ισχύος και πραγματοποιείται η διόρθωση.

τμήμα σήματος

Το πλάτος της γραμμής

Το εύρος ζώνης (εύρος ζώνης) ενός δορυφορικού καναλιού χαρακτηρίζει τον όγκο των πληροφοριών που μπορεί να μεταδώσει ανά μονάδα χρόνου. Ένας τυπικός δορυφορικός πομποδέκτης έχει εύρος ζώνης 36 MHz σε συχνότητες από 4 MHz έως 6 MHz.

Συνήθως, το εύρος ζώνης του δορυφορικού καναλιού είναι μεγάλο. Για παράδειγμα, ένα έγχρωμο τηλεοπτικό κανάλι καταλαμβάνει εύρος ζώνης 6 MHz. Κάθε πομποδέκτης σε σύγχρονους δορυφόρους επικοινωνιών υποστηρίζει εύρος ζώνης 36 MHz, με τον δορυφόρο να φέρει 12 ή 24 πομποδέκτες, με αποτέλεσμα 432 MHz ή 864 MHz, αντίστοιχα.

Φάσμα συχνοτήτων

Οι δορυφόροι επικοινωνίας πρέπει να μετατρέψουν τη συχνότητα των σημάτων που λαμβάνονται από το ES πριν τα αναμεταδώσουν στο ES, επομένως το φάσμα συχνοτήτων του δορυφόρου επικοινωνίας εκφράζεται σε ζεύγη. Από τις δύο συχνότητες σε κάθε ζεύγος, η χαμηλότερη χρησιμοποιείται για μετάδοση από τον δορυφόρο στο ES (downstreams), η ανώτερη χρησιμοποιείται για μετάδοση από το ES στον δορυφόρο (upstreams). Κάθε ζεύγος συχνοτήτων ονομάζεται ζώνη.

Τα σύγχρονα δορυφορικά κανάλια χρησιμοποιούν συχνότερα μία από τις δύο ζώνες: C-band (από δορυφόρο σε ES στην περιοχή των 6 GHz και πίσω στην περιοχή 4 GHz), ή ζώνη Ku (14 GHz και 12 GHz, αντίστοιχα). Κάθε ζώνη συχνοτήτων έχει τα δικά της χαρακτηριστικά προσανατολισμένα σε διαφορετικές εργασίες επικοινωνίας (Πίνακας 1).

Τραπέζι 1.

Οι περισσότεροι ενεργοί δορυφόροι χρησιμοποιούν τη ζώνη C. Μια μετάδοση της ζώνης C μπορεί να καλύψει μια μεγάλη περιοχή της επιφάνειας της γης, καθιστώντας τους δορυφόρους ιδιαίτερα κατάλληλους για εκπομπή σημάτων. Από την άλλη πλευρά, τα σήματα της ζώνης C είναι σχετικά αδύναμα και απαιτούν ανεπτυγμένες και μάλλον ακριβές κεραίες στο ES. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των σημάτων C-band είναι η ανοσία τους στον ατμοσφαιρικό θόρυβο. Η ατμόσφαιρα της γης είναι σχεδόν διαφανής σε σήματα στη ζώνη των 4/6 GHz. Δυστυχώς, αυτός ο ίδιος παράγοντας καθιστά επίσης τα σήματα της ζώνης C τα καλύτερα κατάλληλα για επίγειες εκπομπές μικροκυμάτων από σημείο σε σημείο που καταστρέφουν τα ασθενέστερα δορυφορικά σήματα. Αυτή η περίσταση καθιστά απαραίτητη την τοποθέτηση AP που χρησιμοποιούν τη ζώνη C κατά τη μετάδοση πολλά χιλιόμετρα από αστικά κέντρα και πυκνοκατοικημένες περιοχές.

Η μετάδοση Ku-band έχει τις αντίθετες ιδιότητες. Η δέσμη σε αυτή τη μετάδοση είναι ισχυρή, στενή, καθιστώντας τη μετάδοση ιδανική για συνδέσεις από σημείο σε σημείο ή από σημείο σε πολλά σημεία. Τα επίγεια σήματα μικροκυμάτων δεν παρεμβαίνουν με κανένα τρόπο στα σήματα Ku-band και τα AP της ζώνης Ku μπορούν να τοποθετηθούν στα κέντρα των πόλεων. Η εγγενής υψηλή ισχύς των σημάτων Ku-band καθιστά δυνατή την πρόσβαση με μικρότερες, φθηνότερες κεραίες ES. Δυστυχώς, τα σήματα της ζώνης Ku είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, ιδιαίτερα στην ομίχλη και τη δυνατή βροχή. Αν και είναι γνωστό ότι τέτοια καιρικά φαινόμενα επηρεάζουν μια μικρή περιοχή για σύντομο χρονικό διάστημα, τα αποτελέσματα μπορεί να είναι αρκετά σοβαρά εάν τέτοιες συνθήκες συμπίπτουν με το HHP (ωραία κίνηση, π.χ. 4 μ.μ., Παρασκευή μεσημέρι).

Μετάδοση φωνής και δεδομένων

Το Frequency Division Multiplexing (FDM) χρησιμοποιείται ευρέως για την πολυπλεξία πολλαπλών καναλιών φωνής ή δεδομένων σε έναν μόνο δορυφορικό πομποδέκτη.

Στο FDM, η κυματομορφή κάθε μεμονωμένου τηλεφωνικού σήματος φιλτράρεται για να περιοριστεί το εύρος ζώνης στην περιοχή συχνότητες ήχουμεταξύ 300 και 3400 Hz, στη συνέχεια μετατρέπεται. Τα σήματα των δώδεκα καναλιών στη συνέχεια πολυπλέκονται σε ένα σύνθετο σήμα ζώνης βάσης. Κάθε ομάδα αποτελείται από τηλεφωνικά σήματα τοποθετημένα σε διαστήματα με εύρος ζώνης 4 kHz. Στη συνέχεια, πολλές ομάδες επαναπολυπλέκονται και σχηματίζουν μια μεγάλη ομάδα, η οποία μπορεί να περιέχει από 12 έως 3600 μεμονωμένα κανάλια ομιλίας.

Η πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου (TDM) είναι μια άλλη τεχνική για τη μετάδοση φωνής ή/και δεδομένων σε ένα μόνο κανάλι. Ενώ το FDM εκχωρεί ξεχωριστά τμήματα συχνότητας σε ολόκληρη τη ζώνη για μετάδοση φωνής (ή δεδομένων), το TDM εκπέμπει σε ολόκληρη την εκχωρημένη ζώνη συχνοτήτων. Στο εξερχόμενο κανάλι, οι επαναλαμβανόμενες χρονικές περίοδοι βάσης, που μερικές φορές ονομάζονται πλαίσια (πλαίσιο), χωρίζονται σε έναν σταθερό αριθμό κύκλων, οι οποίοι κατανέμονται διαδοχικά για τη σηματοδότηση εισερχόμενων καναλιών φωνής και καναλιών δεδομένων. Για προστασία από πιθανή απώλεια πληροφοριών, χρησιμοποιούνται συσκευές αποθήκευσης (buffers).

Σύστημα Aloha

Ο αντίκτυπος του πρωτοκόλλου πολλαπλής πρόσβασης Aloha (γνωστό και ως σύστημα Aloha) που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στις αρχές της δεκαετίας του 1970 στην ανάπτυξη δορυφορικών και τοπικών δικτύων δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί.

Σε αυτό το σύστημα, τα AP χρησιμοποιούν μετάδοση πακέτων μέσω ενός κοινού δορυφορικού καναλιού. Κάθε ES μπορεί να μεταδώσει μόνο ένα πακέτο ανά πάσα στιγμή. Δεδομένου ότι ο δορυφόρος έχει τον ρόλο ενός ρελέ σε σχέση με τα πακέτα, κάθε φορά που ένα πακέτο από ένα ES φτάνει στον δορυφόρο ενώ εκπέμπει ένα πακέτο από κάποιο άλλο ES, και οι δύο μεταδόσεις επικαλύπτονται (παρεμβαίνουν) και «καταστρέφονται» η μία την άλλη. Δημιουργείται μια κατάσταση σύγκρουσης που πρέπει να επιλυθεί.

Σύμφωνα με μια πρώιμη έκδοση του συστήματος Aloha, γνωστή ως το "καθαρό σύστημα Aloha", τα AP μπορούν να ξεκινήσουν τη μετάδοση ανά πάσα στιγμή. Εάν, μετά τον χρόνο διάδοσης, ακούσουν την επιτυχή μετάδοσή τους, καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι έχουν αποφύγει μια κατάσταση σύγκρουσης (δηλαδή, λαμβάνουν μια θετική απόδειξη). Διαφορετικά, γνωρίζουν ότι έχει συμβεί μια επικάλυψη (ή ίσως κάποια άλλη πηγή θορύβου έχει λειτουργήσει) και πρέπει να επαναμεταδώσουν (δηλαδή, να λάβουν αρνητική επιβεβαίωση). Εάν οι AP αμέσως μετά την ακρόαση επαναλάβουν τα προγράμματά τους, τότε σίγουρα θα πέσουν ξανά σε κατάσταση σύγκρουσης. Απαιτείται κάποιο είδος διαδικασίας επίλυσης συγκρούσεων για την εισαγωγή τυχαίων καθυστερήσεων στην αναμετάδοση και για τη χρονική απόσταση μεταξύ των πακέτων που βρίσκονται σε διένεξη.

Μια άλλη παραλλαγή του συστήματος Aloha είναι η διαίρεση του χρόνου σε τμήματα - παράθυρα, το μήκος των οποίων είναι ίσο με το μήκος ενός πακέτου κατά τη μετάδοση (υποτίθεται ότι όλα τα πακέτα έχουν το ίδιο μήκος). Εάν τώρα απαιτήσουμε η μετάδοση των πακέτων να ξεκινά μόνο στην αρχή του παραθύρου (ο χρόνος είναι συνδεδεμένος με τον δορυφόρο), τότε θα έχουμε διπλό κέρδος στην αποτελεσματικότητα χρήσης του δορυφορικού καναλιού, επειδή οι επικαλύψεις περιορίζονται στο μήκος ενός παραθύρου (αντί για δύο, όπως στο καθαρό σύστημαΑλόχα). Αυτό το σύστημα ονομάζεται σύγχρονο σύστημα Aloha (Εικόνα 2).

Σχήμα 2.
Περίοδος ευπάθειας για το σύστημα Aloha.

Η τρίτη προσέγγιση βασίζεται στη δέσμευση χρονικών παραθύρων κατόπιν αιτήματος του AP.

Οι αναγνώστες που είναι εξοικειωμένοι με τα πρωτόκολλα πολλαπλής πρόσβασης LAN θα αναγνωρίσουν ότι το περιγραφόμενο σύστημα Aloha είναι πρόδρομος του πρωτοκόλλου Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA-CD) που χρησιμοποιείται σε δίκτυα Ethernet. Ένα χαρακτηριστικό του πρωτοκόλλου CDMA-CD είναι η δυνατότητα γρήγορης ανίχνευσης διενέξεων (μέσα σε ένα μικρο-ακόμα και νανοδευτερόλεπτο) και η άμεση διακοπή της μετάδοσης. Στο δορυφορικά κανάλιαΛόγω του μεγάλου χρόνου διάδοσης, είναι δυστυχώς αδύνατο να σταματήσει αμέσως η μετάδοση προφανώς κατεστραμμένων πακέτων.

Μια άλλη βελτίωση του συστήματος Aloha μπορεί να είναι η ιεράρχηση των AP με υψηλή ένταση φορτίου.

Τμήμα εδάφους

Η τεχνολογική ανάπτυξη οδήγησε σε σημαντική μείωση του μεγέθους του AP. Στο αρχικό στάδιο, ο δορυφόρος δεν ξεπερνούσε πολλές εκατοντάδες κιλά και οι ES ήταν γιγαντιαίες κατασκευές με κεραίες διαμέτρου άνω των 30 μέτρων. Οι σύγχρονοι δορυφόροι ζυγίζουν αρκετούς τόνους και οι κεραίες, συχνά διαμέτρου μικρότερης από 1 m, μπορούν να εγκατασταθούν σε μεγάλη ποικιλία τοποθεσιών. Η τάση μείωσης του μεγέθους του ΑΠ, μαζί με την απλοποίηση της εγκατάστασης του εξοπλισμού, οδηγεί σε μείωση του κόστους του. Μέχρι σήμερα, το κόστος του AP είναι, ίσως, το κύριο χαρακτηριστικό που καθορίζει την ευρεία χρήση του CCC. Το πλεονέκτημα των δορυφορικών επικοινωνιών βασίζεται στην εξυπηρέτηση γεωγραφικά απομακρυσμένων χρηστών χωρίς πρόσθετο κόστος για ενδιάμεση αποθήκευση και μεταγωγή. Οποιοσδήποτε παράγοντας που μειώνει το κόστος εγκατάστασης ενός νέου AP θα ενθαρρύνει σίγουρα την ανάπτυξη εφαρμογών προσανατολισμένων στη χρήση SSS. Το σχετικά υψηλό κόστος της εγκατάστασης ES επιτρέπει στα επίγεια δίκτυα οπτικών ινών σε ορισμένες περιπτώσεις να ανταγωνιστούν με επιτυχία το SSN.

Ως εκ τούτου, το κύριο πλεονέκτημα των δορυφορικών συστημάτων είναι η δυνατότητα δημιουργίας δικτύων επικοινωνίας που παρέχουν νέες υπηρεσίες επικοινωνίας ή επεκτείνουν τις υπάρχουσες, ενώ από οικονομική άποψη το πλεονέκτημα του SSN είναι αντιστρόφως ανάλογο με το κόστος του ES.

Ανάλογα με τον τύπο, το ES έχει δυνατότητες μετάδοσης και/ή λήψης. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, σχεδόν όλες οι ευφυείς λειτουργίες στα δορυφορικά δίκτυα εκτελούνται στο ES. Μεταξύ αυτών - η οργάνωση της πρόσβασης στα δορυφορικά και επίγεια δίκτυα, η πολυπλεξία, η διαμόρφωση, η επεξεργασία σήματος και η μετατροπή συχνότητας. Τέλος, σημειώνουμε ότι τα περισσότερα προβλήματα στη δορυφορική μετάδοση επιλύονται από τον εξοπλισμό 3S.

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν τέσσερις τύποι AP. Τα πιο περίπλοκα και ακριβά είναι τα ES που προσανατολίζονται σε υψηλή ένταση φορτίου χρήστη με πολύ υψηλή απόδοση. Οι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν πληθυσμούς χρηστών που απαιτούν γραμμές επικοινωνίας οπτικών ινών για να παρέχουν κανονική πρόσβαση στο ES. Τέτοια AP κοστίζουν εκατομμύρια δολάρια.

Οι σταθμοί μέσης απόδοσης είναι αποτελεσματικοί για την εξυπηρέτηση ιδιωτικών δικτύων εταιρειών. Τα μεγέθη τέτοιων δικτύων ES μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά ανάλογα με τις εφαρμογές που εφαρμόζονται (φωνή, βίντεο, μετάδοση δεδομένων). Υπάρχουν δύο τύποι εταιρικών CCC.

Ένα προηγμένο εταιρικό CCC με μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίου συνήθως υποστηρίζει υπηρεσίες όπως τηλεδιάσκεψη, email, βίντεο, φωνή και δεδομένα. Όλα τα AP ενός τέτοιου δικτύου έχουν εξίσου μεγάλο εύρος ζώνης και το κόστος του σταθμού φτάνει το 1 εκατομμύριο δολάρια.

Ένας λιγότερο ακριβός τύπος εταιρικού δικτύου είναι το CCC ενός μεγάλου αριθμού (έως και αρκετές χιλιάδες) μικροτερματικών (VSAT - Very Small Aperture Terminal) που συνδέονται σε ένα κύριο ES (MES - Master Earth Station). Αυτά τα δίκτυα συνήθως περιορίζονται στη λήψη/μετάδοση δεδομένων και στη λήψη υπηρεσιών ήχου-βίντεο σε ψηφιακή μορφή. Τα μικροτερματικά επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω διέλευσης με επεξεργασία μέσω του κύριου AP. Η τοπολογία τέτοιων δικτύων έχει σχήμα αστεριού.

Ο τέταρτος τύπος AP περιορίζεται από τις δυνατότητες λήψης. Αυτή είναι η φθηνότερη επιλογή σταθμού, αφού ο εξοπλισμός του είναι βελτιστοποιημένος για την παροχή μιας ή περισσότερων συγκεκριμένων υπηρεσιών. Αυτό το AP μπορεί να προσανατολιστεί για λήψη δεδομένων, ήχου, βίντεο ή συνδυασμούς αυτών. Η τοπολογία είναι επίσης αστεροειδής.

Διεθνείς κοινοπραξίες στο CCC

Intelsat

Η κοινοπραξία Intelsat (The International Telecommunications Satellite Organization) - η παλαιότερη και μεγαλύτερη - δημιουργήθηκε το 1965 για να παρέχει στα κράτη μέλη της κοινοπραξίας (κυρίως αναπτυσσόμενες χώρες) σύγχρονες τεχνολογίες επικοινωνίας. Η Intelsat είναι ένας οργανισμός με περισσότερες από 120 πλήρη μέλη και περίπου 60 συνδεδεμένες χώρες.

Ο πρώτος εμπορικός δορυφόρος, το Early Bird, εκτοξεύτηκε σε τροχιά από την Intelsat τον Απρίλιο του 1965. Μέχρι τον Ιούνιο του ίδιου έτους, ο δορυφόρος είχε αρχίσει επίσημα να εκπέμπει περισσότερα από 240 τηλεφωνικά κανάλια, ισοδύναμα με ένα τηλεοπτικό κανάλι σε εύρος ζώνης. Η Intelsat αναπτύχθηκε γρήγορα για να γίνει το μεγαλύτερο STS με 18 δορυφόρους απλωμένους στον Ατλαντικό, τον Ινδικό και τον Ειρηνικό Ωκεανό. Προς το παρόν, οι βασικοί δορυφόροι της Intelsat είναι οι ισχυρότεροι Intelsat VIII και Intelsat-K, οι οποίοι υπερτερούν σημαντικά στα χαρακτηριστικά τους από τον πρώτο Early Bird. Σε σύγκριση λοιπόν ακόμη και με το Intelsat VI, εξοπλισμένο με 48 πομποδέκτες, το Intelsat VIII έχει 36 C-bands και 10 Ku-bands και υποστηρίζει εκατοντάδες χιλιάδες τηλεφωνικά κανάλια. Η τιμή ενός δορυφόρου για ένα κανάλι έχει πέσει από 100.000 $ σε αρκετές χιλιάδες, και η τιμή ενός λεπτού χρήσης ενός καναλιού από έναν συνδρομητή, που στο παρελθόν ήταν $10, έχει πέσει στο $1. Η ισχύς των ηλιακών συλλεκτών Intelsat VIII είναι 4 kW, δηλ. αυξήθηκε σε σύγκριση με το Intelsat VI κατά 54% και, κατά συνέπεια, 4 φορές σε σύγκριση με το Intelsat V.

Eutelsat

Η Κοινοπραξία Eutelsat (Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Δορυφορικών Τηλεπικοινωνιών) ιδρύθηκε το 1977 για τη μετάδοση τηλεφωνικές κλήσειςκαι ευρωπαϊκά τηλεοπτικά προγράμματα στην ήπειρο. Το 1994, 36 ευρωπαϊκές χώρες ήταν μέλη της Eutelsat, επί του παρόντος οι χώρες της Ανατολικής Ευρώπης γίνονται πλήρη μέλη της κοινοπραξίας.

Το τρέχον τεχνολογικό πρόγραμμα της Eutelsat βασίζεται στους ισχυρούς δορυφόρους Eutelsat II και θα επικεντρωθεί εκ νέου από το 1998 στους δορυφόρους Eutelsat III τρίτης γενιάς, παρέχοντας βελτιωμένες επιχειρησιακές δυνατότητες και προορίζονται για χρήση την πρώτη δεκαετία του επόμενου αιώνα.

Inmarsat

Η Κοινοπραξία Inmarsat (The International Marine Satellite Organization) δημιουργήθηκε το 1979 μετά από αίτημα του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO), με έδρα το Λονδίνο, για την οργάνωση δορυφορικών επικοινωνιών για κινητά αντικείμενα (πλοία και αεροσκάφη). Ο οργανισμός περιλαμβάνει 64 πολιτείες, περιέχει 20 μεγάλα σταθερά AP που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο και σας επιτρέπει να εξυπηρετείτε ταυτόχρονα έως και 10 χιλιάδες κινούμενα αντικείμενα.

Τεχνολογικές τάσεις

Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία στον τομέα των δορυφορικών επικοινωνιών μιλούν για τις μεγάλες δυνατότητες του CCC στην επέκταση της ικανότητας των καναλιών μετάδοσης, στην ανάπτυξη και εφαρμογή νέων υπηρεσιών επικοινωνίας. Το μέλλον του CCC βρίσκεται στις ευρυζωνικές εφαρμογές εκπομπής και στα κινητά δορυφορικά συστήματα.

Νέα μέλη εντάσσονται ενεργά στις τάξεις μεγάλων κοινοπραξιών και οργανισμών που επικεντρώνονται στους γεωσύγχρονους δορυφόρους, προσφέροντας υπηρεσίες δικτύου κινητής επικοινωνίας και χρησιμοποιώντας δορυφορικά συστήματα χαμηλής τροχιάς της γης (LEO - Low Earth Orbit). Τα συστήματα LEO, που αναπτύχθηκαν από μια σειρά αμερικανικών εταιρειών, χρησιμοποιούν μεγάλος αριθμόςελαφροί δορυφόροι σε τροχιές κάτω των 2 χιλιάδων km για την οργάνωση υπηρεσιών μετάδοσης μηνυμάτων και φωνής, τοποθεσίας και επείγουσας επικοινωνίας μεταξύ κινητών τερματικών. Σε αντίθεση με τα επίγεια κυψελωτά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, στα οποία ο συνδρομητής κινείται διαδοχικά μέσω γειτονικών μικρών κυψελών, στο σύστημα LEO ένα τέτοιο «κελί» περιορίζεται μόνο από τον γήινο ορίζοντα. Η χαμηλή δορυφορική τροχιά μειώνει δραστικά την καθυστέρηση σε σύγκριση με συστήματα που προσανατολίζονται σε γεωσύγχρονες δορυφορικές τροχιές.

Ένα από τα πιο φιλόδοξα έργα του συστήματος LEO είναι το σύστημα Iridium που αναπτύσσει η Motorola, το οποίο περιλαμβάνει 66 δορυφόρους για την παροχή αμφίδρομης ραδιοτηλεφωνικής φωνητικής επικοινωνίας. Κατ' αρχήν, δεν υπάρχουν τεχνικά εμπόδια για την πλήρη ανάπτυξη του συστήματος Iridium, αλλά η παγκόσμια φύση και η ικανότητα λειτουργίας εκτός των εθνικών τηλεφωνικών δικτύων απαιτούν προηγούμενη μελέτη και τη θέσπιση των απαραίτητων ρυθμιστικών φραγμών. Ορισμένες εταιρείες έχουν πραγματοποιήσει σημαντικές επενδύσεις στο έργο Iridium, συμπεριλαμβανομένων των Motorola, Nippon Iridium, Lockheed/Raytheon, Sprint και China Great Wall Industry.

Μεταξύ άλλων μεγάλων έργων συστημάτων LEO, σημειώνουμε τα Globalstar, Odyssey, Ellipso και Aries.

Συμπερασματικά, σημειώνουμε ότι τα SSN συγκρίνονται διαρκώς και ζηλότυπα με δίκτυα επικοινωνίας οπτικών ινών. Η εισαγωγή αυτών των δικτύων επιταχύνεται λόγω της ραγδαίας τεχνολογικής ανάπτυξης των σχετικών τομέων των οπτικών ινών, γεγονός που εγείρει ερωτήματα για την τύχη του SSN. Ας συμβουλέψουμε τους λάτρεις των δορυφορικών επικοινωνιών να παραμείνουν αισιόδοξοι: οι εξελικτικοί/επαναστατικοί μετασχηματισμοί υπόκεινται επίσης σε εξελικτικούς/επαναστατικούς μετασχηματισμούς, όπως θα περίμενε κανείς, και το CCC. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη και, το πιο σημαντικό, η εφαρμογή συνενωτικής (σύνθετης) κωδικοποίησης μειώνει δραματικά την πιθανότητα ενός μη διορθωμένου σφάλματος bit, το οποίο, με τη σειρά του, καθιστά δυνατή την υπέρβαση του κύριου προβλήματος του CCC - ομίχλης και βροχής. Μπρρρρ! Efimushkin V.A. - Ph.D., επικεφαλής. Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών του Κέντρου Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Φιλίας των Λαών της Ρωσίας. Η ηλεκτρονική του διεύθυνση: