Pomimo powszechnego rozwoju sieci komórkowe oraz duża ilość wieże, które wciąż się rozrastają, wciąż są terytoria na planecie, na których zastosowanie takiej technologii jest niemożliwe. W tych niedostępnych obszarach z pomocą przychodzi komunikacja satelitarna.

Komunikacja satelitarna - co to jest i do czego służy?

W rzeczywistości nic radykalnie od zwykłego dla społeczeństwa komunikacja mobilna satelita nie różni się, pełni te same funkcje, pozwala na nawiązanie komunikacji między telefonami. Główną różnicą jest zakres. Gdzie klasyczny telefon komórkowy (komórkowy) może zawieść i wydać niefortunny „Brak usługi”, powiadamiając abonenta o braku w pobliżu pokrycie plastra miodu, komunikacja satelitarna będzie w pełni funkcjonować i nie pozwoli stracić kontaktu ze światem zewnętrznym.

Jest to niezwykle ważne w tych momentach, kiedy abonent wychodzi poza granice zasięgu komórkowego, na przykład na egzotyczną wycieczkę, w góry czy w gęstą dżunglę. Często takie połączenie ratuje życie, bo tylko za jego pośrednictwem będzie można skontaktować się z ekipą ratunkową, jeśli osoba niespodziewanie znajdzie się w niebezpiecznej sytuacji. Z komunikacji satelitarnej korzystają również ci, którzy stale podróżują do pracy i bardzo potrzebują możliwości odebrania lub nawiązania połączenia w dowolnym momencie.

Telefon satelitarny: główne cechy

Aby pracować z tego typu połączeniem, specjalny telefon satelitarny. Występują w kilku rodzajach, a mianowicie: stacjonarne i mobilne. Mobilne telefony satelitarne wygląd zewnętrzny przypominają klasyczne telefony wydane w latach 80-90, ale mają jeden charakterystyczny szczegół: prawie zawsze takie telefony są wyposażone w dodatkową, nieukrytą antenę. Konfiguracja telefonu satelitarnego jest prawie taka sama jak konfiguracja zwykły telefon Wszystko czego potrzebujesz to odpowiednia karta SIM.

Warianty stacjonarne komunikują się z satelitą za pomocą wyspecjalizowanych stacji naziemnych. Możesz sobie poradzić z przenośną wersją takiej stacji.

Wielu producentów telefonów satelitarnych, a tym samym właścicieli sieci satelitarnych, produkuje specjalne akcesoria do nowoczesne smartfony, które są małymi obudowami, z których można zrobić absolutnie każdy gadżet satelitarny. Te etui łączą się ze smartfonami za pomocą standardowego portu ładowania i mają komplet Urządzenia peryferyjne nieodłącznie związane ze smartfonami, na przykład gniazda słuchawkowe. Pokrowce wyposażone są we własną baterię, mogą ładować smartfon, czyli pełnią funkcję osłony baterii.

Zasada działania łączności satelitarnej

Z nazwy jasno wynika, że ​​telefon satelitarny musi być podłączony do satelity, aby działał. Telefon satelitarny przesyła sygnał bezpośrednio do satelity, który z kolei przesyła go do innego satelity łączącego, a już kończy proces i przesyła sygnał do naziemnej stacji bramy. W końcu połączenie dociera do urządzenia stacjonarnego, które zamyka łańcuch.

Telefon komunikacja satelitarna w stanie pracować w ciągu pewien obszar, a także na całej Ziemi. Wszystko zależy od satelitów, niektóre z nich są wystarczająco blisko Ziemi i poruszają się względem niej, pozwalają objąć całą planetę i zadzwonić do dowolnego punktu. Istnieją inne typy satelitów, które znajdują się stosunkowo daleko od kuli ziemskiej, na orbitach geostacjonarnych. Takie satelity obejmują tylko określone lokalizacje, ograniczając w ten sposób abonentów.

Operatorzy satelitarni

W łączności satelitarnej obowiązują te same przepisy, co w telefonii komórkowej, istnieje wielu operatorów świadczących usługi łączności satelitarnej. Z reguły są to te same firmy, które wystrzeliwują swoje satelity w kosmos. Każdy z nich ma swoje własne cechy, plusy i minusy. Na ten moment, istnieje czterech głównych operatorów satelitarnych, w tym: Iridium, Thuraya, Globalstar i Inmarsat.

Operator "Iridium" i jego urządzenia

Iridium to nie tylko operator, ale pełnoprawna konstelacja satelitów. Posiada 66 satelitów poruszających się po 11 orbitach bliskich Ziemi. Odległość od satelity do Ziemi wynosi mniej niż 1000 kilometrów. Dla użytkownika oznacza to, że bez względu na to, gdzie na świecie się znajduje, korzysta z usług podany operator, zawsze będzie w kontakcie, najważniejsze jest przebywanie na świeżym powietrzu. Nawet jeśli połączenie nie powiodło się podczas próby połączenia, wystarczy odczekać trochę czasu i spróbować ponownie, ponieważ satelity poruszają się wystarczająco szybko, a jeden z nich na pewno przeleci nad abonentem w ciągu najbliższych 10 minut.

Telefon satelitarny Iridium nie obsługuje innych kart SIM i nie może przełączać się między komunikacją komórkową a satelitarną.

Ponadto wiele osób uważa całkowitą anonimowość za przydatną w przestrzeni postsowieckiej. Spółka nie posiada naziemnych stacji interfejsowych w Rosji. Fakt ten całkowicie wyklucza możliwość prowadzenia podsłuchów na terenie kraju, nawet jeśli zajmą się tą sprawą służby specjalne. Telefon satelitarny "Iridium" nie jest wyposażony w moduł GPS.

Operator Thuraya i jego urządzenia

Operator ten posiada trzy satelity znajdujące się na orbicie geostacjonarnej. Odległość między satelitą a ziemią sięga 35 tysięcy kilometrów. W przeciwieństwie do satelitów Iridium, satelity te działają tylko w pewnym punkcie w pobliżu równika, ponieważ nie poruszają się względem planety. Z grubsza mówiąc, telefon satelitarny Thuraya nie działa na biegunach, im dalej abonent oddala się od równika, tym mniejsze prawdopodobieństwo nawiązania połączenia.

Thuraya zawarła umowy z wieloma „naziemnymi” operatorami komórkowymi, dzięki którym urządzenia firmy mogą współpracować ze zwykłymi kartami GSM-sim. Dzięki temu telefony mogą automatycznie przełączać się między różne rodzaje znajomości. Jednak koszt usług operator mobilny wzrasta kilka razy. Jednocześnie możesz zaoszczędzić na jeszcze droższej komunikacji satelitarnej, gdy nie jest ona potrzebna. Telefony Thuraya zapewniają dostęp do Internetu z prędkością do 8 kilobajtów na sekundę, co jest dość wysoka ocena dla internet satelitarny. Urządzenia wyposażone są w moduł GPS i na bieżąco przesyłają dane lokalizacyjne na serwery firmy. Z jednej strony ten fakt może być mylący, ponieważ użytkownik jest stale monitorowany, z drugiej strony taka funkcja może uratować życie niedbałego podróżnika i ekstremalnego kochanka.

Operator „Globalstar” i jego urządzenia

Być może najbardziej problematyczny operator, nie najwyższa jakość znajomości. W 2007 roku analitycy przeprowadzili badania i stwierdzili, że wzmacniacze zainstalowane na satelitach z czasem ulegają degradacji i to znacznie szybciej niż oczekiwali inżynierowie projektujący. Powodem tego jest orbita satelitów: przechodzą przez brazylijską anomalię magnetyczną, co ma negatywny wpływ na wzmacniacz.

Aby jakoś poprawić swoją sytuację, Globalstar wystrzelił na orbitę kilka zapasowych satelitów, ale do dziś występują problemy z połączeniami. Często czas oczekiwania na rejestrację w sieci sięga 15-20 minut, a sama rozmowa trwa nie dłużej niż 3 minuty.

Firma produkuje własne urządzenia. Na przykład telefon satelitarny Globalstar o tej samej nazwie. W ich sieci działają również urządzenia firm Erricson i Qualcomm.

Operator „Inmarsat” i jego urządzenia

Firma zarządza 11 satelitami unoszącymi się na orbicie geostacjonarnej. Dostawca komunikacji koncentruje się na profesjonalnym użyciu i zapewnia komunikację służbom bezpieczeństwa, marynarka wojenna(w tym rosyjski, kiedy satelity krajowe przestały działać) i tak dalej. Istnieją jednak inne podsystemy zorientowane na biznes. Dzięki systemowi satelitów możesz wykonywać połączenia głosowe, przesyłać dane przez Internet i wysyłać sygnały o niebezpieczeństwie. Nie tak dawno temu na orbitę wystrzelono nową generację satelitów, które zapewniają wysokiej jakości komunikację i łącza ISDN do transmisji danych z dużymi prędkościami.

Firma nie zajmuje się opracowywaniem przenośnych rozwiązań dla zwykłych ludzi, dlatego nie jest to najlepszy wybór dla cywilów szukających telefonu satelitarnego.

Taryfy

Koszt usług opisanych powyżej firm jest znacznie wyższy niż koszt komunikacji GSM. Iridium i Thuraya współpracują bezpośrednio ze swoimi użytkownikami, sprzedając karty SIM do telefonów satelitarnych.

Na przykład Thuraya pobiera opłaty za samą kartę SIM (około 800 rubli), za pierwsze połączenie (około 700 rubli). Komunikacja jest płatna za minutę, średnio od 20 do 40 rubli, w zależności od tego, na jaki telefon dzwonisz. Ruch internetowy jest płatny osobno - 360 rubli za megabajt. Taryfy za komunikacja międzynarodowa zależą od kraju odbierającego połączenie, średnio od 70 do 120 rubli. Połączenia przychodzące są bezpłatne.

Iridium od razu oferuje globalne taryfy i sprzedaje je w pakietach przedpłaconych. Cena pakietu podstawowego to 7500 rubli, obejmuje 75 minut komunikacji. Istnieją inne pakiety przeznaczone dla użytkowników korporacyjnych, liczba minut w nich sięga 4000 lub więcej.

Numery telefonów satelitarnych w Rosji, podobnie jak telefony komórkowe, zaczynają się od +7 (kod lokalizacji) i siedmiocyfrowej liczby. Numer międzynarodowy zawiera pełny kod kraju - +8816 265 i tak dalej.

G. Karwowski. Połączenie satelitarne. Podstawowe zagadnienia budowy i funkcjonowania systemu łączności satelitarnej. Część 1.

G. Karwowski

Świat komunikacji. Łączyć! nr 1, 2002

Sygnał nadany 4 października 1957 r. przez radiolatarnię pierwszego radzieckiego sztucznego satelity Ziemi i odebrany przez stacje radiowe świata, wyznaczył nie tylko początek ery kosmicznej, ale także wyznaczył kierunek rozwoju satelity komunikacja poszła. Następnie stworzyli systemy satelitarnełączności (CCC), która zapewniała transmisję i odbiór programów Centralnej Telewizji i Radiofonii niemal na całym terytorium naszego kraju. Obecnie łączność satelitarna jest ważną częścią rosyjskiej sieci łączności połączonej.

Systemy łączności satelitarnej

Samo SSS składa się z dwóch podstawowych elementów (segmentów): przestrzeni i ziemi (rys. 1).

Ryż. jeden. System łączności satelitarnej

Komponent przestrzeni (segment) CCS obejmuje satelity wystrzeliwane na określone orbity, segment naziemny obejmuje centrum sterowania systemem komunikacyjnym (CCCC), stacje naziemne (ES) zlokalizowane w regionach (stacje regionalne - RS) i terminale abonenckie (AT) o różnych modyfikacjach.

Wdrażanie i utrzymanie SSS w stanie roboczym - trudne zadanie, który rozwiązuje nie tylko sam system komunikacji, ale także kompleks rakietowo-kosmiczny. Kompleks ten obejmuje kosmodromy z wyrzutniami do wystrzeliwania rakiet nośnych, a także radiotechniczne kompleksy dowodzenia i pomiarów (CIP), które monitorują ruch ASC, kontrolują i korygują ich parametry orbitalne.

SSS można sklasyfikować według takich cech, jak: stan systemu, rodzaj orbit ISS oraz system należący do danej służby radiowej.

Stan systemu zależy od jego przeznaczenia, obszaru obsługi, lokalizacji i własności stacji naziemnych. W zależności od statusu CCC można podzielić na: międzynarodowy(globalny i regionalny), krajowy oraz oddziałowy.

W zależności od rodzaju używanych orbit, systemy z włączonym ISS geostacjonarny orbita (GEO) i orbita niegeostacjonarna: eliptyczna(HEO) niska orbita(LEO) i na średniej wysokości(MEO). Zgodnie z Regulaminem Radiokomunikacyjnym CCC mogą należeć do jednej z trzech głównych usług - naprawił usługa satelitarna (FSS), mobilny usługa satelitarna (SSS) i nadawanie usługa satelitarna (RSS).

Segment kosmiczny

Orbity

Wybór parametrów orbity ISS zależy od miejsca docelowego, wymaganego obszaru usług komunikacyjnych i kilku innych czynników. (Tabela 1, ).

Najbardziej opłacalne dla umieszczenia ISS orbity geostacjonarne(rys. 2).

Ryż. 2. orbity ISS

Ich główną zaletą jest możliwość ciągłej, całodobowej komunikacji w globalnym obszarze usług. Satelity geostacjonarne na tej orbicie, poruszające się w kierunku obrotu Ziemi z taką samą prędkością, jak ona, pozostają nieruchome względem punktu „podsatelitarnego” na równiku. Dzięki antenie dookólnej sygnały przekazywane z ISS są odbierane na powierzchni Ziemi w dowolnych punktach leżących w kącie widzialności radiowej. Trzy ISS, równomiernie rozmieszczone na orbicie, zapewniają ciągłą komunikację niemal na całym terytorium Ziemi, z wyjątkiem stref polarnych (powyżej 76,50°N i S) przez 12-15 lat (zasób orbitalny nowoczesnych statków kosmicznych geostacjonarnych).

Wadą przekazywania sygnału radiowego przez stację ISS znajdującą się w odległości 36 tys. km jest opóźnienie sygnału. W przypadku systemów nadawczych radiowych i telewizyjnych opóźnienie 250 ms (w każdym kierunku) nie wpływa na jakość sygnałów. Systemy łączności radiotelefonicznej są bardziej wrażliwe na opóźnienia, a jeżeli łączne opóźnienie (łącznie z czasem przetwarzania i przełączania w sieciach naziemnych) przekracza 600 ms, wysoka jakość łączności nie jest zapewniona. Ponadto tak zwany „podwójny” skok jest niedopuszczalny w tych systemach, gdy kanał komunikacyjny przewiduje dwie sekcje satelitarne.

Liczba satelitów, które można umieścić na orbicie geostacjonarnej, jest ograniczona dopuszczalną odległością kątową między sąsiednimi satelitami. Minimalna odległość kątowa zależy od selektywności przestrzennej anten pokładowych i naziemnych, a także dokładności utrzymywania statku kosmicznego na orbicie. Według międzynarodowych standardów powinno wynosić 1-3 °. W konsekwencji na orbicie geostacjonarnej można umieścić nie więcej niż 360 ASC.

Pod wpływem wielu czynników geofizycznych ISS „dryfuje” - jej orbita jest zniekształcona, więc konieczne staje się jej skorygowanie.

Orbity eliptyczne, do których wyświetlane są ASC, są tak dobrane, aby długość dnia była wielokrotnością okresu obrotu satelity (rys. 2). W przypadku ISS używane są synchroniczne orbity eliptyczne niektórych typów (Tabela 2, ).

Ponieważ prędkość satelity w apogeum orbity eliptycznej jest znacznie mniejsza niż w perygeum, czas spędzony przez ISS w strefie widoczności wzrasta w porównaniu z orbitą kołową. Np. Molniya ISS, wystrzelona na orbitę o następujących parametrach: apogeum 40 tys km, perygeum 460 km, nachylenie 63,5 °, zapewnia sesje komunikacyjne trwające 8-10 godzin.Konstelacja orbitalna (OG) trzech satelitów obsługuje globalne -zegar komunikacja .

Co najmniej 8 satelitów (zlokalizowanych na dwóch płaszczyznach orbitalnych z czterema satelitami w każdej płaszczyźnie) będzie wymaganych do zapewnienia ciągłej całodobowej komunikacji ISS na orbitach Borealis.

Przy wyborze orbit eliptycznych bierze się pod uwagę wpływ niejednorodności pola grawitacyjnego Ziemi, co prowadzi do zmian szerokości geograficznej punktu podsatelitarnego w apogeum, a także niebezpiecznych skutków stabilnych pasów naładowanych cząstek uchwyconych przez Pole magnetyczne Ziemi (pasy promieniowania Van Allena), przez które przecinają się ASC podczas poruszania się po orbicie.

ISS na średniej wysokiej orbicie (MEO) obejmuje mniejszy obszar niż geostacjonarny ISS (rys. 3). Czas pobytu ISS w strefie widoczności radiowej stacji naziemnych wynosi 1,5-2 h. Dlatego w celu zapewnienia komunikacji dla najbardziej zaludnionych obszarów globu i żeglownych obszarów wodnych konieczne jest utworzenie OG z 8 -12 satelitów. Wybierając dla nich orbitę, należy wziąć pod uwagę wpływ pasów radiacyjnych Van Allena znajdujących się w płaszczyźnie równika. Pierwszy stabilny pas wysokiego promieniowania zaczyna się na ok. 1,5 tys. km i rozciąga się do kilku tys. km, jego „rozpiętość” wynosi ok. 300 km po obu stronach równika. Drugi pas o tej samej wysokiej intensywności (10000 impulsów/s) znajduje się na wysokości od 13000 do 19000 km, pokrywając około 500 km po obu stronach równika. Dlatego ścieżki ISS muszą przechodzić między pierwszym a drugim pasem Van Allena, czyli na wysokości od 5 000 do 15 000 km.

Ryż. 3. Obszary pokrycia terytorium Ziemi ISS na różnych orbitach

Całkowite opóźnienie sygnału podczas komunikacji przez satelity średniej wysokości nie przekracza 130 ms, co pozwala na ich wykorzystanie do wysokiej jakości łączności radiotelefonicznej. Systemy ICO, Spaceway NGSO, Rostelesat mogą służyć jako przykład SSS na orbitach średnich wysokości, w których OG jest tworzony na mniej więcej tej samej wysokości (10352–10355 km) o podobnych parametrach orbitalnych.

Niskie orbity kołowe w zależności od nachylenia płaszczyzny orbity względem płaszczyzny równikowej dzieli się je na orbity niskie równikowe (nachylenie 0°, wysokość 2000 km), polarne (90°, 700-1500 km) i nachylone (700-1500 km) ( Rys. 4). W zależności od rodzaju świadczonych usług systemy łączności na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) dzielą się na systemy transmisji danych (mały LEO), systemy radiotelefoniczne (duży LEO) i systemy łączności szerokopasmowej (mega LEO, czasami używane jest oznaczenie Super LEO). .

ISS na tych orbitach są najczęściej wykorzystywane do organizowania komunikacji mobilnej i osobistej. Okres obrotu satelity na tych orbitach wynosi od 90 minut do 2 godzin, czas przebywania ASC w strefie widoczności radiowej nie przekracza 10-15 minut, obszar komunikacji ASC na tych orbitach jest niewielki dlatego, aby zapewnić ciągłą komunikację, konieczne jest, aby OG obejmował co najmniej 48 ASC.

Sztuczne satelity komunikacyjne

ISS - statek kosmiczny, na którym zainstalowany jest sprzęt przekaźnikowy: nadajniki-odbiorniki i anteny działające na różnych częstotliwościach. Odbierają sygnały naziemnej stacji nadawczej (ES), wzmacniają je, dokonują konwersji częstotliwości i retransmitują sygnały jednocześnie do wszystkich ES znajdujących się w strefie widzialności radiowej satelity. Satelita posiada również sprzęt do kontroli jego pozycji, telemetrii i mocy. Stabilność i orientację anteny wspiera system stabilizacji. Sprzęt telemetryczny satelity służy do przesyłania informacji o położeniu ASS na Ziemię i odbierania poleceń korekcji położenia.

Retransmisja odebranych informacji może odbywać się bez zapamiętywania iz zapamiętywaniem, na przykład, dopóki ISS nie wejdzie w strefę widoczności ES.

Częstotliwości

Zakresy częstotliwości do organizacji łączności satelitarnej są przydzielane w Regulaminie Radiokomunikacyjnym, biorąc pod uwagę „okna przezroczystości radiowej” atmosfery ziemskiej, naturalne zakłócenia radiowe i szereg innych czynników (tabela 3). Przydział częstotliwości pomiędzy służbami radiokomunikacyjnymi jest ściśle regulowany i kontrolowany przez państwo. Istnieją uzgodnione na szczeblu międzynarodowym zasady korzystania z dedykowanych pasm, które są niezbędne do zapewnienia kompatybilności elektronicznej sprzętu radiowego działającego w tych lub sąsiednich pasmach. Nadajnik-odbiornik ISS ma przydzieloną parę częstotliwości: górną do przesyłania sygnału z ES do satelity (w górę), dolną - z satelity do ES (w dół).

Tabela 3 Pasma częstotliwości do organizacji łączności satelitarnej

Satelitarny kanał komunikacyjny działający na dedykowanych częstotliwościach odbioru i transmisji zajmuje określone pasmo częstotliwości (szerokość pasma), którego szerokość określa ilość informacji przesyłanych w kanale w jednostce czasu. Typowy transceiver satelitarny działający na częstotliwościach od 4 GHz do 6 GHz zajmuje pasmo 36 MHz. Dużo czy mało? Na przykład, aby przesłać sygnał telewizyjny w cyfrowym standardzie MPEG-2, wymagany jest kanał o szerokości pasma 6 MHz, dla kanału telefonicznego - 0,010 MHz. Dlatego za pomocą takiego transceivera można zorganizować 6 kanałów telewizyjnych lub 3600 kanałów telefonicznych. Zwykle na ISS zainstalowanych jest 12 lub 24 transceiverów (w niektórych przypadkach więcej), co daje odpowiednio 432 MHz lub 864 MHz.

Segment naziemny

Centrum Kontroli Komunikacji Satelitarnej (SCCC) monitoruje stan pokładowych systemów ISS, planuje rozmieszczenie i uzupełnienie konstelacji orbitalnej, oblicza strefy widoczności radiowej i koordynuje pracę ISS.

stacje naziemne

Stacje naziemne CCC (ES) nadają i odbierają sygnały radiowe w sekcji „Ziemia – ISS”, multipleksowanie, modulacja, przetwarzanie sygnałów i konwersja częstotliwości, organizują dostęp do kanałów ISS i sieci naziemnych terminali abonenckich.

Czas komunikacji AP z ISS jest ograniczony czasem, w którym ISS znajduje się w swojej strefie widzialności radiowej (rys. 5). Strefa ta jest określona przez długość łuku AB, która zależy od wysokości orbity satelity i minimalnego kąta elewacji anteny ES monitorującej ISS ​​podczas jej pobytu w strefie widzialności radiowej.

Ryż. 5. Strefa widoczności radiowej

Wielofunkcyjny nadajnik-odbiornik, nadawczy, odbiorczy i kontrolny AP są wykorzystywane w CCC. Na tych stacjach zainstalowane są urządzenia nadawcze radiowe, anteny odbiorcze i nadawcze, a także system śledzenia, który zapewnia komunikację z ISS.

Wielofunkcyjne stacjonarne punkty dostępowe charakteryzują się bardzo dużą przepustowością. Znajdują się one w specjalnie wyselekcjonowanych miejscach, z reguły poza miastem, aby uniknąć wzajemnych zakłóceń radiowych z naziemnymi systemami łączności. Te punkty dostępowe są wyposażone w nadajniki radiowe dużej mocy (od kilku do dziesięciu lub więcej kW), bardzo czułe odbiorniki radiowe i anteny nadawczo-odbiorcze, które mają charakterystykę promieniowania z bardzo wąskim listkiem głównym i bardzo niskim poziomem listków bocznych. ZS tego typu są przeznaczone do obsługi rozbudowanych sieci komunikacyjnych; aby mogły zapewnić normalny dostęp do ES, wymagane są światłowodowe linie komunikacyjne.

Punkty dostępowe o średniej przepustowości mogą być bardzo zróżnicowane, a ich specjalizacja zależy od rodzaju przesyłanych wiadomości. Punkty dostępu tego typu obsługują korporacyjne CCC, które najczęściej obsługują transmisję wideo, głosu i danych, wideokonferencje oraz pocztę elektroniczną.

Niektóre punkty dostępowe obsługujące korporacyjne CCC obejmują kilka tysięcy mikroterminali (VSAT - Very Small Aperture Terminal). Wszystkie terminale połączone są z jednym głównym ES (MES – Master Earth Station), tworząc sieć o topologii gwiazdy i obsługującą odbiór/transmisję danych oraz odbiór informacji audio i wideo.

Istnieją również numery SSN oparte na AP, które mogą odbierać jeden lub więcej typów wiadomości (dane, informacje audio i/lub wideo). Topologia takich sieci również ma kształt gwiazdy.

Najważniejszym elementem sieci jest system monitoringu i diagnostyki, który realizuje następujące funkcje:

monitoring radiowy kanałów komunikacji satelitarnej;

testowanie kanałów łączności satelitarnej podczas prac naprawczych i restauracyjnych oraz konserwacji ES, podczas rozmieszczania ES i ich rozruchu;

analiza stanu funkcjonalnego CCS, na podstawie której opracowywane są zalecenia dotyczące trybów działania AP.

Sterowanie radiowe pozwala sprawdzić poprawność wykorzystania zasobu częstotliwości ISS, śledzić zakłócenia oraz określić próby nieautoryzowanego dostępu do satelitarnych kanałów komunikacyjnych. Dodatkowo monitorowane są parametry promieniowania ES oraz rejestrowane jest pogorszenie jakości kanałów łączności satelitarnej pod wpływem warunków pogodowych i klimatycznych.

Z historii SSS

Pierwszy sztuczny satelita Ziemi (AES), wystrzelony na niską orbitę okołoziemską w październiku 1957 r., ważył 83,6 kg i miał na pokładzie latarnię, która transmitowała sygnały sterujące lotem. Wyniki tego pierwszego startu i pierwszych eksperymentów z transmisją sygnałów radiowych z kosmosu wyraźnie pokazały możliwość zorganizowania systemu komunikacji, w którym satelita będzie działał jako aktywny lub pasywny przemiennik sygnałów radiowych. Jednak do tego konieczne jest stworzenie sztucznych satelitów, na których można zainstalować sprzęt o wystarczająco dużej masie, oraz posiadanie potężnych systemów rakietowych zdolnych do wystrzelenia tych satelitów na orbitę zbliżoną do Ziemi.

Powstały takie rakiety nośne, aw krótkim czasie opracowano satelity o dużej masie zdolne do przenoszenia złożonego sprzętu naukowego, badawczego, specjalnego, a także sprzętu komunikacyjnego. Położono podwaliny pod stworzenie systemów satelitarnych o różnym przeznaczeniu: meteorologicznym, nawigacyjnym, rozpoznawczym i komunikacyjnym. Nie sposób przecenić znaczenia tych systemów. Wśród nich wiodącą pozycję zajmuje system łączności satelitarnej.

Natychmiast po wystrzeleniu pierwszego sztucznego satelity rozpoczęły się eksperymenty z wykorzystaniem satelitów w krajowym systemie komunikacyjnym i zaczęto tworzyć system łączności satelitarnej. Zbudowano ziemskie stacje nadawczo-odbiorcze wyposażone w anteny paraboliczne o średnicy lustra 12 m. 23 kwietnia 1965 r. Na wysokiej eliptycznej orbicie wystrzelono sztucznego satelitę komunikacyjnego (ISS) Molniya.

Wysoka orbita eliptyczna z apogeum 40 000 km, położona nad półkulą północną, oraz dwunastogodzinny okres rewolucji umożliwiły ISS przesyłanie sygnału radiowego dwa razy dziennie przez 9 godzin prawie na całe terytorium kraju . Pierwszy praktycznie znaczący wynik uzyskano w 1965 r., kiedy programy telewizyjne były wymieniane między Moskwą a Władywostok za pośrednictwem ISS. W październiku 1967 r. uruchomiono pierwszy na świecie system łączności satelitarnej „Orbita”.

W 1975 roku satelita Raduga został wystrzelony na kołową orbitę równikową lub geostacjonarną na wysokości 35 786 km z okresem obrotu wokół Ziemi równym 24 godzinom. Kierunek obrotu satelity pokrywał się z kierunkiem obrotu naszej planety, pozostawał nieruchomy na niebie i był niejako „zawieszony” nad powierzchnią Ziemi. Zapewniło to stałą komunikację przez takiego satelitę i ułatwiło jego śledzenie. Następnie ISS „Gorizon” został wystrzelony na orbitę geostacjonarną.

Doświadczenia eksploatacyjne SSS „Orbita” wykazały, że dalszy rozwój systemu związany z budową tego typu stacji naziemnych do obsługi kilkutysięcznych miast i miasteczek nie jest ekonomicznie uzasadniony. W 1976 roku powstał bardziej ekonomiczny system komunikacji satelitarnej „Ekran”, którego ISS wystrzelono na orbitę geostacjonarną. Prostsze i bardziej kompaktowe naziemne stacje nadawczo-odbiorcze tego systemu były instalowane w małych osiedlach, miasteczkach, na stacjach pogodowych zlokalizowanych na Syberii, w rejonach Dalekiej Północy i częściowo na Dalekim Wschodzie, i dostarczały mieszkańcom programy Centralnej Telewizji.

W 1980 r. Rozpoczęła się działalność SSS „Moskwa”, której stacje naziemne działały przez ISS „Horyzont”. Ziemskie stacje nadawcze tego SSS były podobne do stacji SSS „Orbita” i „Ekran”, ale posiadały niewielkie ziemskie stacje odbiorcze, co umożliwiało umieszczenie ich w centrach łączności, na przemiennikach małej mocy i w drukarniach. Sygnał radiowy odbierany przez ziemską stację odbiorczą był przesyłany do wzmacniacza telewizyjnego małej mocy, za pomocą którego program telewizyjny został dostarczony do abonentów. SSS „Moskwa” umożliwił transmisję programów Centralnej Telewizji i gazet centralnych do najdalszych zakątków kraju oraz do instytucji sowieckich w prawie wszystkich krajach Europy, Ameryki Północnej i przygranicznych Azji.

Łączność satelitarna - dzisiaj

Obecnie federalny cywilny system komunikacji satelitarnej wykorzystuje konstelację orbitalną, która obejmuje 12 państwowych statków kosmicznych (SC) pod jurysdykcją Przedsiębiorstwa Państwowego „Komunikacja Kosmiczna”. Konstelacja orbitalna obejmuje dwa satelity z serii Express wystrzelone w latach 1994 i 1996, siedem satelitów z serii Gorizont opracowanej w latach 70., jeden z serii Ekran-M oraz dwa nowe nowoczesne satelity z serii Express-A. Oprócz tych ASC na orbicie znajdują się ASC typu Jamal-100 (obsługiwane przez OAO Gazkom), Bonum-1 i kilka innych. Produkowana jest nowa generacja statków kosmicznych (Express-AM, Yamal-200). W Rosji działa około 65 firm zajmujących się łącznością satelitarną, co stanowi około 7% całkowitej liczby operatorów telekomunikacyjnych. Firmy te zapewniają swoim klientom szeroki wachlarz usług telekomunikacyjnych: od leasingu kanały cyfrowe oraz ścieżki świadczenia usług telefonicznych, telewizyjnych i radiowych, usług multimedialnych.

Obecnie SSN stały się ważnym elementem Interconnected Communication Network of Russia (VSN). „Program środków nadzwyczajnych na rzecz wsparcia państwa dla zachowania, uzupełniania i rozwoju rosyjskich systemów łączności satelitarnej i nadawania na cele państwowe” (Dekret Rządu Federacji Rosyjskiej z 1 lutego 2000 r. Nr 87) oraz „Przestrzeń Federalna Program Rosji na lata 2001-2005” zostały opracowane i są realizowane.” (Dekret Rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 30 marca 2000 r. Nr 288).

Kierunki rozwoju SSS

Zagadnienia związane z rozwojem cywilnej łączności satelitarnej podejmowane są na szczeblu rządowym, międzyresortowym (SCRF) i resortowym (Ministerstwo Łączności i Informatyzacji Federacji Rosyjskiej, Rosaviakosmos itp.). Rosyjskie systemy łączności satelitarnej podlegają jurysdykcji państwa i są obsługiwane przez krajowych operatorów państwowych (GP KS) lub prywatnych operatorów komercyjnych.

Zgodnie z przyjętą koncepcją rozwoju AR w Rosji, obiecujący AR powinien zawierać trzy podsystemy:

stała łączność satelitarna do obsługi Połączonej Sieci Komunikacyjnej Rosji, a także sieci nakładkowych i korporacyjnych;

nadawanie telewizji satelitarnej i radia, w tym nadawanie bezpośrednie, stanowiące nowy etap w rozwoju nowoczesnych mediów elektronicznych;

mobilna osobista łączność satelitarna z korzyścią dla abonentów mobilnych i zdalnych w Rosji i za granicą.

Stała łączność satelitarna

Służba stacjonarna satelitarna to służba radiokomunikacyjna pomiędzy stacjami naziemnymi o określonej lokalizacji (stały punkt położony na określonych obszarach).

Główne kierunki wykorzystania komunikacji stacjonarnej:

organizacja linii komunikacyjnych magistralnych, wewnątrzstrefowych i lokalnych w ramach WSS Rosji;<

Udostępnianie zasobów do tworzenia sieci transmisji danych;

rozwój korporacyjnych sieci komunikacyjnych i transmisji danych z wykorzystaniem nowoczesnych technologii VSAT, w tym dostępu do Internetu;

rozwój międzynarodowej sieci komunikacyjnej;

dystrybucja na terenie całego kraju federalnych, regionalnych, lokalnych i komercyjnych programów telewizyjnych i radiowych;

rozwój sieci do transmisji stron gazet i czasopism centralnych;

redundancja podstawowej sieci szkieletowej VSS Rosji.

W najbliższych latach stacjonarny system łączności satelitarnej będzie oparty na aktywnych satelitach Gorizont, nowych satelitach Express-A i Yamal-100 oraz satelicie LMI-1 międzynarodowej organizacji Intersputnik. Później zostaną uruchomione nowe satelity „Express K”, „Yamal 200/300”.

Sieci łączności satelitarnej będą odgrywać główną rolę w modernizacji systemów komunikacyjnych w północno-wschodnich regionach Rosji.

„Ogólny schemat komponentu satelitarnego podstawowej sieci WSS Rosji”, opracowany przez JSC „Giprosvyaz” na zlecenie JSC „Rostelecom” i SE „Kosmicheskaya Svyaz”, określa procedurę korzystania z systemów satelitarnych dla WSS Rosji.

Przewiduje się, że rozwój sieci korporacyjnych będzie realizowany głównie w oparciu o satelity rosyjskie zgodnie z priorytetami określonymi w Dekrecie Rządu Federacji Rosyjskiej nr 1016 z dnia 2 września 1998 r.

Podstawą nadawania programów telewizyjnych z wykorzystaniem stacjonarnej usługi satelitarnej powinien być zmodernizowany system nadawania telewizji cyfrowej „Moskwa”/„Moscow Global”. Umożliwi to transmisję ważnych społecznie państwowych i ogólnorosyjskich programów telewizyjnych (RTR, Kultura, ORT) do wszystkich stref nadawania, przy czym zamiast dotychczasowych dziesięciu zostaną wykorzystane trzy satelity.

usługa transmisji

Usługa nadawania zbudowana jest w oparciu o bezpośrednie satelity nadawcze telewizyjne, takie jak ISS „Bonum-1”, który jest wystrzeliwany na 36°E. i zapewnia transmisję ponad dwudziestu programów telewizyjnych w europejskiej części Rosji.

Przewiduje się dalszą rozbudowę systemu telewizji satelitarnej (z możliwością emisji do 40-50 komercyjnych programów telewizyjnych) w celu stworzenia sieci dystrybucji telewizji w słabo zaludnionych wschodnich regionach Rosji, a także w celu zaspokojenia popytu na regionalne programy telewizyjne . Ten SSS zapewni takie nowe usługi, jak telewizja cyfrowa w wysokiej rozdzielczości, dostęp do Internetu itp. W przyszłości może całkowicie zastąpić obecny system dystrybucji telewizji satelitarnej oparty na wykorzystaniu stacjonarnej usługi satelitarnej.

Mobilna łączność satelitarna

Rosyjski system mobilnej łączności satelitarnej jest rozmieszczany na bazie satelitów Gorizont i służy do organizowania komunikacji rządowej oraz w interesie państwowego przedsiębiorstwa Morsvyaz-sputnik. Można również stosować systemy Inmarsat i Eutelsat (podsystemy Euteltrax).

Zgodnie z dekretem rządu Federacji Rosyjskiej z dnia 2 września 1998 r. nr 1016, w trakcie realizacji obiecujących projektów satelitarnych należy podjąć działania w celu zachowania sieci ruchomej łączności satelitarnej w zakresie niezbędnym do utrzymania rządu i prezydenta system komunikacji.

Osobisty system komunikacji mobilnej

W naszym kraju opracowywanych jest kilka projektów mobilnej osobistej komunikacji satelitarnej (Rostelesat, Signal, Molniya Zond).

Rosyjskie przedsiębiorstwa uczestniczą w kilku międzynarodowych projektach osobistej komunikacji satelitarnej (Iridium, Globalstar, ICO itp.). Obecnie opracowywane są szczegółowe warunki korzystania z systemów komunikacji mobilnej na terenie Federacji Rosyjskiej i ich interfejsu z rosyjskim WSS. W rozwój i tworzenie kompleksów SSS zaangażowani są: operator państwowy SE „Space Communications”, Krasnojarsk NPO / PM im. Reshetnev i firma Alcatel (stworzenie trzech satelitów nowej generacji Express A), NIIR, TsNIIS, Giprosvyaz LLC, GSP RTV, OJSC Rostelecom itp.

Wniosek

Satelitarne systemy łączności i transmisji danych są w stanie zapewnić niezbędną szybkość wdrażania i rekonfiguracji systemu, niezawodność i jakość łączności, niezależność taryf od odległości. Prawie każdy rodzaj informacji jest przesyłany kanałami satelitarnymi o wysokim współczynniku dostępności.

Obecnie systemy komunikacji satelitarnej stały się integralną częścią światowych sieci telekomunikacyjnych łączących kraje i kontynenty. Są z powodzeniem stosowane w wielu krajach świata i zajęły należne im miejsce w Połączonej Sieci Komunikacyjnej Rosji.

Literatura

Timofiejew WW O koncepcji rozwoju łączności satelitarnej w Rosji. - „Biuletyn komunikacji”, 1999, nr 12.

Wasilij Pawłow (Kierownik Departamentu Komunikacji Radiowej, Telewizyjnej i Satelitarnej Ministerstwa Łączności Rosji). Z przemówienia na spotkaniu poświęconym rosyjskiej CCC i jej roli w zaspokajaniu potrzeb operatorów departamentowych i korporacyjnych. - „Sieci”, 2000, nr 6.

Durev V. G., Zenevich F. O., Kruk B. I. i inni Telekomunikacja. Wprowadzenie do specjalności. - M., 1988.

Regulamin radiowy dla radiokomunikacji Federacji Rosyjskiej. Oficjalna edycja. Zatwierdzony i wprowadzony w życie 1 stycznia 1999 r. decyzją Państwowego Komitetu ds. Częstotliwości Radiowych z dnia 28 września 1998 r.-M. 1999.

Leonid Niewdiajew. Systemy satelitarne Część 1. Orbity i parametry. - „Sieci”, 1999, nr 1-2.

Podręcznik inżynierski dotyczący technologii kosmicznych. - M., 1977.

Wstęp. 2

Cel pracy.. 3

1. Rozwój sieci łączności satelitarnej. cztery

2. Aktualny stan sieci łączności satelitarnej. 7

3. System łączności satelitarnej. 12

3.1. Wzmacniacze satelitarne.. 12

3.2. Orbity transponderów satelitarnych. 13

3.3. obszary zasięgu. piętnaście

4. Wykorzystanie komunikacji satelitarnej. 16

4.1. Szkieletowa łączność satelitarna. 16

4.2. System VSAT. 16

4.3. Centralna stacja kontroli. 17

4.4. Wzmacniacz satelitarny. 17

4.5. Terminale abonenckie VSAT.. 18

5. Technologia VSAT. osiemnaście

6. Globalny system komunikacji satelitarnej Globalstar 20

6.1. Segment naziemny Globalstar 21

6.2. Segment naziemny Globalstar w Rosji. 22

6.3. Technologia systemu Globalstar 23

6.4. Obszary zastosowania systemu Globalstar 23

7. Projektowanie sieci łączności satelitarnej. 24

7.1. Obliczanie kosztów kapitałowych związanych z wystrzeleniem satelity i instalacją niezbędnego sprzętu. 24

7.2. Kalkulacja kosztów operacyjnych. 25

7.3. Lista płac.. 25

7.4. Składki ubezpieczeniowe.. 26

7.5. Odliczenia amortyzacyjne. 26

7.6. Koszty energii elektrycznej na potrzeby produkcji. 26

7.7. Obliczanie dochodów. 27

7.8. Obliczanie wskaźników wydajności. 28

7.9. Obliczanie efektywności projektu inwestycyjnego. 31

Wniosek. 35

Lista wykorzystanych źródeł. 40

Wstęp

Współczesne realia już mówią o nieuchronności zastąpienia konwencjonalnych telefonów komórkowych, a ponadto telefonów stacjonarnych, komunikacją satelitarną. Najnowsze technologie komunikacji satelitarnej oferują realne techniczne i opłacalne rozwiązania dla rozwoju zarówno uniwersalnych usług komunikacyjnych, jak i bezpośrednich sieci transmisji głosu i telewizji. Dzięki wybitnym osiągnięciom w dziedzinie mikroelektroniki telefony satelitarne stały się tak kompaktowe i niezawodne w użytkowaniu, że wszelkie wymagania stawiane są przez różne grupy użytkowników, a usługa wynajmu satelitów jest jedną z najpopularniejszych usług na współczesnym rynku łączności satelitarnej. . Znaczące perspektywy rozwoju, oczywiste przewagi nad inną telefonią, niezawodność i gwarantowana nieprzerwana komunikacja – to wszystko o telefonach satelitarnych.

Komunikacja satelitarna jest dziś jedynym opłacalnym rozwiązaniem świadczenia usług komunikacyjnych dla abonentów na obszarach o niskiej gęstości zaludnienia, co potwierdzają liczne badania ekonomiczne. Satelita jest jedynym technicznie wykonalnym i opłacalnym rozwiązaniem, jeśli gęstość zaludnienia jest mniejsza niż 1,5 os/km2. Wskazuje to na istotne perspektywy rozwoju usług łączności satelitarnej, zwłaszcza dla regionów o niskiej gęstości zaludnienia na dużym obszarze.

Cel

Zapoznanie się z historią komunikacji satelitarnej, cechami i perspektywami rozwoju i projektowania komunikacji satelitarnej.

1. Rozwój sieci łączności satelitarnej

Historia rozwoju łączności satelitarnej

Czterdziestopięcioletnia historia rozwoju CCC ma pięć charakterystycznych etapów:

· 1957-1965 Okres przygotowawczy, który rozpoczął się w październiku 1957 roku po wystrzeleniu przez Związek Radziecki pierwszego na świecie sztucznego satelity Ziemi, a miesiąc później drugiego. Stało się to w szczytowym momencie zimnej wojny i szybkiego wyścigu zbrojeń, więc naturalnie technologia satelitarna stała się przede wszystkim własnością wojska. Rozważany etap charakteryzuje się wystrzeleniem wczesnych eksperymentalnych satelitów, w tym satelitów komunikacyjnych, które zostały wystrzelone głównie na niskie orbity okołoziemskie.

Pierwszy geostacjonarny satelita przekaźnikowy TKLSTAR został stworzony w interesie armii amerykańskiej i wystrzelony na orbitę w lipcu 1962 roku. W tym samym czasie opracowano serię amerykańskich wojskowych satelitów komunikacyjnych SYN-COM (Synchronous Communications Satellite).

Pierwsze dwa satelity zostały wystrzelone na geosynchroniczne orbity eliptyczne. Satelita geostacjonarny tej serii SYNCOM-3 został wyniesiony na orbitę w lutym 1963 roku i był prototypem pierwszego cywilnego komercyjnego satelity GSR INTELSAT-1 (inna nazwa to EARLY BIRD), który stał się pierwszym SR międzynarodowej organizacji Intelsat (International Telecommunications Organizacja Satelitarna), utworzona w sierpniu 1964 roku. W tym okresie komercyjne usługi łączności satelitarnej nie były jeszcze dostępne, ale eksperymentalnie udowodniono możliwość produkcji, uruchomienia i pomyślnej komunikacji za pośrednictwem satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej.

· 1965-1973 Okres rozwoju globalnego SSN opartego na wtórnikach geostacjonarnych. Rok 1965 upłynął pod znakiem wystrzelenia w kwietniu geostacjonarnego SR INTELSAT-1, co zapoczątkowało komercyjne wykorzystanie łączności satelitarnej. Wczesne satelity z serii INTELSAT zapewniały komunikację transkontynentalną i głównie wspierały szkieletowe łącza komunikacyjne między niewielką liczbą krajowych stacji naziemnych, zapewniających interfejs do krajowych publicznych sieci naziemnych.

Główne kanały zapewniały połączenia, przez które transmitowany był ruch telefoniczny, sygnały telewizyjne i zapewniano łączność teleksową. Ogólnie rzecz biorąc, satelita Intelsat CCC uzupełniał i wspierał istniejące w tym czasie podmorskie transkontynentalne linie kablowe. Do początku lat 70. prawie wszystkie istniejące CCC były wykorzystywane do przesyłania międzynarodowego ruchu telefonicznego i nadawania programów telewizyjnych.

· 1973-1982 Etap szerokiego upowszechnienia regionalnego i krajowego CCC. W tym okresie dość intensywnie wdrażano sieci regionalne, takie jak Euulelsat, Aussat oraz krajowe sieci łączności satelitarnej, takie jak Skynet w Stanach Zjednoczonych, których głównymi usługami nadal była telefonia i telewizja oraz transmisja danych do w niewielkim stopniu. Ale teraz usługi te były dostarczane do dużej liczby terminali naziemnych, aw niektórych przypadkach transmisja odbywała się bezpośrednio do terminali użytkowników.

Na tym etapie historycznego rozwoju CCC powstała międzynarodowa organizacja Inmarsat, która wdrożyła globalną sieć komunikacyjną Inmarsat, której głównym celem było zapewnienie komunikacji ze statkami w nawigacji. Później Inmarsat rozszerzył swoje usługi na wszystkie typy użytkowników mobilnych.

· 1982-1990 Okres szybkiego rozwoju i rozprzestrzeniania się małych terminali naziemnych. W latach 80. postęp inżynieryjny i technologiczny kluczowych elementów CCC, a także reformy liberalizujące i demonopolizujące branżę telekomunikacyjną w wielu krajach umożliwiły wykorzystanie kanałów satelitarnych w korporacyjnych sieciach komunikacji biznesowej, zwanych VSAT. Początkowo sieci te, w obecności kanałów komunikacyjnych o średniej przepustowości (nie większej niż 64 kbit / s), zapewniały jedyną transmisję informacji danych, nieco później wdrożono cyfrową transmisję głosu, a następnie wideo.

Sieci VSAT umożliwiły instalację kompaktowych satelitarnych stacji naziemnych w bliskiej odległości od biur użytkowników, rozwiązując tym samym problem „ostatniej mili” dla ogromnej liczby użytkowników korporacyjnych, stworzyły warunki do wygodnej i sprawnej wymiany informacji oraz umożliwiły odciążyć publiczne sieci naziemne.

Wykorzystanie „inteligentnych” satelitów komunikacyjnych.

· Od pierwszej połowy lat 90. SSS wkroczył w nowy ilościowo i jakościowo etap swojego rozwoju.

Działało, produkowano lub projektowano wiele globalnych i regionalnych sieci łączności satelitarnej. Technologia łączności satelitarnej stała się obszarem dużego zainteresowania i działalności biznesowej. W tym okresie nastąpiła eksplozja szybkości mikroprocesorów ogólnego przeznaczenia i pojemności pamięci półprzewodnikowych, przy jednoczesnej poprawie niezawodności oraz zmniejszeniu zużycia energii i kosztów tych komponentów. Elektronika półprzewodnikowa do zastosowań kosmicznych musi być odporna na promieniowanie. co osiąga się dzięki specjalnym metodom technologicznym i starannemu ekranowaniu obwodów elektronicznych.

Pojawienie się odpornych na promieniowanie mikroprocesorów o częstotliwości taktowania (1-4) MHz i szybkich układów RAM o pojemności (10^5-10^6) Mbit posłużyło jako technologiczna podstawa do praktycznej realizacji prawdziwie " inteligentny" BR "GC o możliwościach i cechach, które na pierwszy rzut oka wydawały się po prostu fantastyczne.

2. Aktualny stan sieci łączności satelitarnej

Spośród wszystkich wielu komercyjnych projektów MSS (mobilnej komunikacji satelitarnej) poniżej 1 GHz, wdrożono jeden system Orbcomm, który obejmuje 30 satelitów niegeostacjonarnych (niegeostacjonarnych (non-GSO)) zapewniających pokrycie Ziemi.

Dzięki wykorzystaniu stosunkowo niskich pasm częstotliwości, system pozwala na świadczenie prostych, tanich urządzeń abonenckich usług przesyłu danych o niskiej prędkości, takich jak poczta elektroniczna, usługi dwukierunkowego przywołania i zdalnego sterowania. Głównymi użytkownikami Orbcomm są firmy transportowe, dla których system ten stanowi efektywne kosztowo rozwiązanie do kontroli i zarządzania transportem ładunków.

Najbardziej znanym operatorem na rynku MSS jest Inmarsat. Na rynku dostępnych jest około 30 rodzajów urządzeń abonenckich, zarówno przenośnych, jak i mobilnych: do użytku lądowego, morskiego i lotniczego, zapewniających transmisję głosu, faksu i danych z prędkością od 600 bit/s do 64 kbit/s. Inmarsat konkuruje z trzema systemami MSS, w tym Globalstar, Iridium i Thuraya.

Pierwsze dwa zapewniają prawie całkowite pokrycie powierzchni Ziemi za pomocą dużych konstelacji, składających się odpowiednio z 40 i 79 satelitów innych niż GSO. Oczekuje się, że Thuraya stanie się globalna w 2007 r. wraz z wystrzeleniem trzeciego satelity geostacjonarnego (GEO), aby objąć swym zasięgiem Amerykę, gdzie jest on obecnie niedostępny. Wszystkie trzy systemy zapewniają usługi telefonii i transmisji danych o niskiej szybkości urządzeniom odbiorczym porównywalnym wagą i rozmiarem do telefonów komórkowych GSM.

Na świecie istnieją również cztery regionalne systemy PSS. W Ameryce Północnej jest to Mobile Satellite Ventures (MVS) wykorzystujący dwa satelity MSAT. W 2000 roku zaczął działać system Asia Cellular Satellite (Indonezja) z satelitą Garuda, świadczący usługi MSS w regionie Azji. W tym samym roku dwa satelity N-Star rozpoczęły obsługę morskich abonentów MSS w 200-milowej strefie przybrzeżnej Japonii. Australia ma podobny system morski, Optus.

Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) definiuje przyszłość MSS jako satelitarny segment systemów usług mobilnych IMT-200 trzeciej generacji. Sieci satelitarne mogą obejmować obszary usług, w których rozwój sieci naziemnej nie jest ekonomicznie wykonalny, np. na obszarach oddalonych i wiejskich, i tworzyć dla nich zapasy.

Strategia rozwoju MSS opiera się na stworzeniu tzw. Additional Ground Component (w USA – Ancillary Terrestrial Component (ATC) oraz w Europie – Complementary Ground Component (CGC)) – jest to część MSS, która obejmuje stacje, które mają stałą pozycję i są wykorzystywane do poprawy dostępności usług sieciowych MSS w obszarach usług, w których stacje satelitarne nie mogą zapewnić wymaganej jakości.

Urządzenia abonenckie znajdujące się w zasięgu stacji bazowych będą współpracować z siecią naziemną, a wychodząc z niej przełączyć się będą do pracy z satelitą korzystającym z tego samego pasma częstotliwości przydzielonego do MSS. Jednocześnie systemy MSS muszą zachować swoją funkcjonalność i zapewniać wymagane usługi niezależnie od ATC. Przewiduje się również, że komponent satelitarny IMT-2000 zapewni łącza dosyłowe, sieci szkieletowe i hot standby w przypadku awarii lub przeciążenia sieci naziemnej.

Według prognozy ITU, do 2010 roku segment satelitarny IMT-2000 będzie wymagał około 70 MHz w obu kierunkach. Zgodnie z Regulaminem Radiokomunikacyjnym jako pasmo podstawowe powinno być wykorzystywane pasmo 1980-2010/2170-2200 MHz. Jeżeli potrzebne są dodatkowe częstotliwości, administracje mogą wybrać dowolną z częstotliwości przydzielonych do MSS w zakresie 1-3 GHz, w szczególności:

1525-1544/1626,5-1645,5 MHz;

1545-1559/1646,5-1660,5 MHz;

1610-1626,5/2483,5-2500 MHz;

2500-2520/2670-2690 MHz.

Do tej pory nakreślono już programy realizacji koncepcji rozwoju istniejących systemów SSS. W grudniu 2005 roku Inmarsat ogłosił uruchomienie szerokopasmowej sieci szerokopasmowej (BGAN). System świadczy usługi dla mobilnych i przenośnych jednostek abonenckich z szybkością transmisji do 432 kbps i będzie kompatybilny z naziemnymi sieciami komórkowymi. Globalstar, Iridium i MVS zakładają do 2012-2013. pełna aktualizacja grupy.

Wszystkie trzy firmy planują stworzyć dodatkowy element naziemny. Niemniej jednak należy wziąć pod uwagę kilka faktów, które mogą znacząco wpłynąć na ogólne wnioski dotyczące opłacalności i perspektyw rozwoju PSS:

Usługi MSS są poszukiwane głównie przez wyspecjalizowane grupy abonentów, w szczególności przez firmy morskie i lotnicze, różne resorty rządowe oraz służby specjalne. Na przykład Departament Obrony USA jest największym korporacyjnym użytkownikiem systemu Iridium, z dwuletnią umową o wartości 72 milionów dolarów, zapewniającą nieograniczoną łączność dla 20 000 użytkowników. Globalstar ogłosił 300% wzrost dziennych połączeń abonenckich podczas działań ratowniczych i odbudowy po niedawnych huraganach w Stanach Zjednoczonych i tsunami w Azji Południowo-Wschodniej;

Globalstar i Iridium przeszły postępowanie upadłościowe, dzięki czemu efektywność ekonomiczną projektów w praktyce osiągnięto kosztem ruiny inwestorów;

rozwój technologiczny może znacząco poprawić wydajność satelitarnych odbiorników abonenckich. Jednak ze względu na konieczność zapewnienia odbiorników pokładowych o dużej energii i ograniczone wykorzystanie widma, świadczenie takich samych usług mobilnej jednostce abonenckiej, jak w przypadku pracy z naziemną siecią telefonii komórkowej, będzie ekonomicznie nieopłacalne lub technicznie niemożliwe.

Tak więc technologii satelitarnych nie można uznać za rzeczywistych konkurentów dla naziemnych sieci komórkowych. Realizacja takich projektów może być ekonomicznie uzasadniona tylko w przypadku dofinansowania ze strony państwa. Wdrożenie segmentu ATC w praktyce oznacza jedynie, że operatorzy sieci naziemnych będą mogli rozwijać swoje sieci w pasmach przydzielonych MSS.

Systemy PSS będą nadal odgrywać ważną rolę w pracy organów ścigania oraz w następstwie klęsk żywiołowych i różnych katastrof. Na przykład Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny zawarł specjalne porozumienie w sprawie warunków korzystania z terminali Thuraya w celu zapewnienia łączności podczas udzielania pomocy krajom dotkniętym klęską w takich przypadkach.

Handlowo obiecującym kierunkiem rozwoju MSS może nie być transmisja mowy lub danych do odbiorników abonenckich, ale świadczenie różnych usług nadawczych. W tym przypadku powstaną sieci nakładające się dla naziemnych sieci komórkowych, które mogą sprawnie, zarówno pod względem ekonomicznym, jak i wykorzystania widma, świadczyć usługi w topologii punkt-wielopunkt. Może to obejmować nadawanie programów dźwiękowych i telewizyjnych oraz nadawanie różnego rodzaju danych wszystkim lub niektórym kategoriom abonentów.

Na przykład BSkyB, największy operator telewizji satelitarnej w Wielkiej Brytanii, podpisał umowę z Vodafonem na stworzenie pakietu SKY Mobile TV, który oferuje abonentom sieci komórkowej odbieranie różnych programów. Podobny projekt Unlimited Mobile TV, polegający na stworzeniu hybrydowej sieci naziemnej i satelitarnej, został uruchomiony przez Alcatela i SFR we Francji.

Innym szczególnym zastosowaniem usług MSS, które jest obecnie badane w Europie, mogłoby być świadczenie wszystkich rodzajów usług dla odbiorników grupowych zainstalowanych w pojazdach o dużej prędkości, takich jak pociągi międzymiastowe i międzynarodowe oraz autobusy.

3. System komunikacji satelitarnej

3.1. Wzmacniacze satelitarne

Po raz pierwszy w latach badań zastosowano pasywne transpondery satelitarne (przykładem są satelity Echo i Echo-2), które były prostym reflektorem sygnału radiowego (często metalową lub polimerową kulą z metalową powłoką), który nie zawierał żadnego nadajnika-odbiornika sprzęt na pokładzie. Takie satelity nie otrzymały dystrybucji.

Wszystkie współczesne satelity komunikacyjne są aktywne. Wzmacniacze aktywne wyposażone są w sprzęt elektroniczny do odbioru, przetwarzania, wzmacniania i retransmisji sygnału. Wzmacniacze satelitarne mogą być nieregeneracyjne i regeneracyjne. Satelita nieregeneracyjny, po odebraniu sygnału z jednej stacji naziemnej, przenosi go na inną częstotliwość, wzmacnia i transmituje do innej stacji naziemnej. Do wykonania tych operacji satelita może wykorzystywać kilka niezależnych kanałów, z których każdy działa w określonej części widma (te kanały przetwarzania nazywane są transponderami).

Satelita regeneracyjny demoduluje odebrany sygnał i moduluje go ponownie. Dzięki temu korekcja błędów wykonywana jest dwukrotnie: na satelicie oraz w odbierającej stacji naziemnej. Wadą tej metody jest złożoność (a co za tym idzie znacznie wyższy koszt satelity), a także zwiększone opóźnienie transmisji sygnału.

3.2. Orbity transponderów satelitarnych

Orbity, na których znajdują się transpondery satelitarne, dzielą się na trzy klasy:

równikowy

skośny

polarny

Ważną odmianą orbity równikowej jest orbita geostacjonarna, w której satelita obraca się z prędkością kątową równą prędkości kątowej Ziemi, w kierunku zgodnym z kierunkiem obrotu Ziemi. Oczywistą zaletą orbity geostacjonarnej jest to, że odbiornik w obszarze obsługi „widzi” satelitę przez cały czas.

Jest jednak tylko jedna orbita geostacjonarna i nie da się na niej umieścić wszystkich satelitów. Kolejną wadą jest duża wysokość, a co za tym idzie wysoki koszt wyniesienia satelity na orbitę. Ponadto satelita na orbicie geostacjonarnej nie jest w stanie obsługiwać stacji naziemnych w regionie okołobiegunowym.

Orbita nachylona rozwiązuje te problemy, jednak ze względu na ruch satelity względem obserwatora naziemnego konieczne jest wystrzelenie co najmniej trzech satelitów na orbitę, aby zapewnić całodobowy dostęp komunikacyjny.

Podczas korzystania z pochylonych orbit stacje naziemne są wyposażone w systemy śledzenia, które kierują antenę na satelitę. Stacje obsługujące satelity na orbicie geostacjonarnej są również zazwyczaj wyposażone w takie systemy kompensujące odchylenia od idealnej orbity geostacjonarnej. Wyjątkiem są małe anteny używane do odbioru telewizji satelitarnej: ich charakterystyka promieniowania jest na tyle szeroka, że ​​nie odczuwają drgań satelitów w pobliżu idealnego punktu.

Polarny - orbita o nachyleniu orbity do płaszczyzny równika o dziewięćdziesiąt stopni.

3.3. Obszary pokrycia

Ponieważ częstotliwości radiowe są ograniczonym zasobem, konieczne jest zapewnienie, że te same częstotliwości mogą być używane przez różne stacje naziemne. Można to zrobić na dwa sposoby: separacja przestrzenna - każda antena satelitarna odbiera sygnał tylko z określonego obszaru, podczas gdy różne obszary mogą korzystać z tych samych częstotliwości, separacja polaryzacyjna - różne anteny odbierają i transmitują sygnał we wzajemnie prostopadłych płaszczyznach polaryzacyjnych, a te same i te same częstotliwości można zastosować dwukrotnie (dla każdej z płaszczyzn).

Typowa mapa zasięgu dla satelity na orbicie geostacjonarnej zawiera następujące elementy: wiązka globalna - komunikuje się ze stacjami naziemnymi w całym obszarze pokrycia, są to przydzielone częstotliwości, które nie przecinają się z innymi wiązkami tego satelity. Wiązki z półkuli zachodniej i wschodniej - wiązki te są spolaryzowane w płaszczyźnie A, z takim samym zakresem częstotliwości jak na półkuli zachodniej i wschodniej. Wiązki strefowe są spolaryzowane w płaszczyźnie B (prostopadle do A) i wykorzystują te same częstotliwości co wiązki półkul. W ten sposób stacja naziemna znajdująca się w jednej ze stref może również wykorzystywać wiązki półkuliste i wiązkę globalną.

W tym przypadku wszystkie częstotliwości (z wyjątkiem tych zarezerwowanych dla wiązki globalnej) są wykorzystywane wielokrotnie: na półkuli zachodniej i wschodniej oraz w każdej ze stref.

4. Zastosowanie komunikacji satelitarnej

4.1. Szkieletowa komunikacja satelitarna

Początkowo pojawienie się komunikacji satelitarnej było podyktowane koniecznością przesyłania dużej ilości informacji. Pierwszym systemem łączności satelitarnej był system Intelsat, następnie powstały podobne organizacje regionalne (Eutelsat, Arabsat i inne). Z biegiem czasu udział transmisji głosu w całkowitym wolumenie ruchu szkieletowego stale się zmniejsza, ustępując miejsca transmisji danych. Wraz z rozwojem sieci światłowodowych te ostatnie zaczęły wypierać komunikację satelitarną z rynku łączności szkieletowej.

4.2. system VSAT

Wśród technologii satelitarnych szczególną uwagę zwraca się na rozwój technologii komunikacji satelitarnej, takich jak VSAT (Very Small Aperture Terminal).

W oparciu o sprzęt VSAT można budować sieci wielousługowe, które zapewniają prawie wszystkie nowoczesne usługi komunikacyjne: dostęp do Internetu; połączenie telefoniczne; konsolidacja sieci lokalnych (budowa sieci VPN); transmisja informacji audio i wideo; redundancja istniejących kanałów komunikacji; zbieranie danych, monitoring i zdalne sterowanie obiektami przemysłowymi i wiele więcej.

Trochę historii. Rozwój sieci VSAT rozpoczyna się wraz z wystrzeleniem pierwszego satelity komunikacyjnego. Pod koniec lat 60., w trakcie eksperymentów z satelitą ATS-1, powstała eksperymentalna sieć składająca się z 25 stacji naziemnych, satelitarnej łączności telefonicznej na Alasce. Linkabit, jeden z pierwotnych twórców VSAT w paśmie Ku, połączył się z firmą M/A-COM, która później stała się wiodącym dostawcą sprzętu VSAT. Hughes Communications przejął dział od M/A-COM, przekształcając go w Hughes Network Systems. Hughes Network Systems jest obecnie wiodącym na świecie dostawcą szerokopasmowych sieci łączności satelitarnej. Satelitarna sieć komunikacyjna oparta na VSAT obejmuje trzy kluczowe elementy: centralną stację kontrolną (CCS), satelitę-przekaźnik i abonenckie terminale VSAT.

4.3. centralna stacja kontroli

W skład NCC wchodzą urządzenia nadawczo-odbiorcze, urządzenia do zasilania antenowego oraz zespół urządzeń, które pełnią funkcje monitorowania i zarządzania pracą całej sieci, redystrybucji jej zasobów, wykrywania usterek, rozliczania usług sieciowych oraz współpracy z telefonami stacjonarnymi. Aby zapewnić niezawodność komunikacji, sprzęt ma co najmniej 100% nadmiarowości. Centrala łączy się z dowolnymi naziemnymi szkieletowymi liniami komunikacyjnymi i ma możliwość przełączania przepływów informacji, co wspomaga interakcję informacyjną użytkowników sieci między sobą oraz z abonentami sieci zewnętrznych (Internet, sieci komórkowe, PSTN itp.).

4.4. repeater satelita

Sieci VSAT budowane są w oparciu o geostacjonarne satelity-repeatery. Najważniejszymi cechami satelity są moc nadajników pokładowych i liczba kanałów radiowych (trunków lub transponderów) na nim. Standardowy trunk ma przepustowość 36 MHz, co odpowiada maksymalnej przepustowości około 40 Mb/s. Średnio moc nadajników waha się od 20 do 100 watów. W Rosji satelity komunikacyjne i nadawcze Jamał mogą być cytowane jako przykłady satelitów-przemienników. Przeznaczone są do rozwoju segmentu kosmicznego OAO Gascom i zostały zainstalowane na pozycjach orbitalnych 49°E. d. i 90 ° w. d.

4.5. Terminale abonenckie VSAT

Terminal Abonencki VSAT to niewielka stacja łączności satelitarnej z anteną o średnicy od 0,9 do 2,4 m, przeznaczona głównie do niezawodnej wymiany danych za pośrednictwem kanałów satelitarnych. Stacja składa się z podajnika antenowego, zewnętrznej zewnętrznej jednostki częstotliwości radiowej oraz jednostki wewnętrznej (modem satelitarny). Jednostka zewnętrzna to mały nadajnik-odbiornik lub tylko odbiornik. Jednostka wewnętrzna zapewnia parowanie kanału satelitarnego z urządzeniem końcowym użytkownika (komputerem, serwerem LAN, telefonem, faksem itp.).

5. Technologia VSAT

Istnieją dwa główne rodzaje dostępu do kanału satelitarnego: dwukierunkowy (duplex) i jednokierunkowy (simplex, asymetryczny lub kombinowany).

Organizując dostęp w jedną stronę, wraz ze sprzętem satelitarnym, koniecznie stosuje się naziemny kanał komunikacji (linia telefoniczna, światłowód, sieci komórkowe, radio ethernet), który jest używany jako kanał żądania (nazywany jest również kanałem zwrotnym). Kanał satelitarny jest używany jako bezpośredni kanał do odbioru danych do terminala abonenckiego (z wykorzystaniem standardu DVB). Jako sprzęt odbiorczy stosuje się standardowy zestaw składający się z odbiorczej anteny parabolicznej, konwertera i odbiornika satelitarnego DVB w postaci karty PCI zainstalowanej w komputerze lub zewnętrznego bloku USB.

Organizując dostęp dwukierunkowy, sprzęt VSAT może być używany zarówno dla kanałów nadawczych, jak i zwrotnych. Obecność linii naziemnych w tym przypadku nie jest konieczna, ale można je również wykorzystać (na przykład w celu rezerwacji).

Kanał bezpośredni jest zwykle tworzony zgodnie ze specyfikacją standardu DVB-S i jest nadawany za pośrednictwem satelity komunikacyjnego do wszystkich stacji abonenckich sieci znajdujących się w obszarze roboczym. W kanale zwrotnym tworzone są oddzielne strumienie TDMA o stosunkowo niskiej przepływności. Jednocześnie w celu zwiększenia przepustowości sieci stosuje się tzw. technologię wieloczęstotliwościową TDMA (MF-TDMA), która zapewnia przeskok częstotliwości w przypadku przeciążenia jednego z kanałów zwrotnych.

Sieci VSAT mogą być zorganizowane zgodnie z następującymi topologiami: w pełni połączona („każda z każdym”), radialna („gwiazda”) i radialno-węzłowa (połączona). Każda topologia ma swoje zalety i wady, wybór takiej lub innej topologii musi być dokonany z uwzględnieniem indywidualnych cech projektu. Komunikacja satelitarna to rodzaj komunikacji radiowej. W wilgotnej atmosferze (deszcz, mgła, zachmurzenie) sygnały satelitarne, zwłaszcza w pasmach Ku i Ka o wysokiej częstotliwości, ulegają tłumieniu. Wadę tę można łatwo przezwyciężyć podczas projektowania systemu.

Łączność satelitarna podlega zakłóceniom z innych urządzeń radiowych. Jednak w przypadku komunikacji satelitarnej przydzielane są pasma częstotliwości, które nie są wykorzystywane przez inne systemy radiowe, a ponadto w systemach satelitarnych stosuje się anteny o wąskim kierunku, aby całkowicie wyeliminować zakłócenia. W ten sposób większość niedociągnięć systemów łączności satelitarnej jest eliminowana przez kompetentne projektowanie sieci, dobór technologii i lokalizację instalacji antenowej.

Technologia VSAT to bardzo elastyczny system, który pozwala na tworzenie sieci spełniających najbardziej rygorystyczne wymagania i dostarczanie szerokiego zakresu usług danych. Rekonfiguracja sieci, w tym zmiana protokołów wymiany, dodawanie nowych terminali czy zmiana ich położenia geograficznego, odbywa się bardzo szybko. Popularność VSAT w porównaniu z innymi rodzajami komunikacji w tworzeniu sieci korporacyjnych tłumaczy się następującymi względami: w przypadku sieci z dużą liczbą terminali i ze znacznymi odległościami między abonentami koszty operacyjne są znacznie niższe niż w przypadku korzystania z sieci naziemnych

6. Globalny system komunikacji satelitarnej Globalstar

System Globalstar to konsorcjum Globalstar L.P międzynarodowych firm telekomunikacyjnych Loral Space & Telecommunications, Qualcomm, Elsag Baily, Space Systems/Loral, Daimler-Benz Aerospace, Alenia, Alcatel, Hyundai, Dacom oraz operatorów telekomunikacyjnych - France Telecom, Vodafone Goup. Konsorcjum powstało w 1991 roku. System Globalstar powstał jako system przeznaczony do interakcji z istniejącymi sieciami komórkowymi, uzupełniając i rozszerzając ich możliwości poprzez komunikację poza obszarami zasięgu. Ponadto system daje możliwość wykorzystania go jako alternatywy dla łączności stacjonarnej w odległych obszarach, gdzie korzystanie z łączności komórkowej lub sieci publicznej nie jest z jakiegoś powodu możliwe.
W Rosji operatorem systemu łączności satelitarnej Globalstar jest Zamknięta Spółka Akcyjna GlobalTel. Jako wyłączny dostawca globalnych usług mobilnej komunikacji satelitarnej systemu Globalstar, CJSC GlobalTel świadczy usługi komunikacyjne w całej Federacji Rosyjskiej. Dzięki utworzeniu CJSC „GlobalTel” mieszkańcy Rosji mają kolejną możliwość komunikowania się drogą satelitarną z dowolnego miejsca w Rosji do niemal każdego miejsca na świecie.

System Globalstar zapewnia swoim abonentom wysokiej jakości łączność satelitarną za pomocą 48 pracujących i 8 zapasowych satelitów niskoorbitalnych zlokalizowanych na wysokości 1410 km. (876 mil) od powierzchni Ziemi. System zapewnia globalne pokrycie niemal całej powierzchni globu między 700 szerokościami geograficznymi północnymi i południowymi z rozszerzeniem do 740. Satelity mogą odbierać sygnały do ​​80% powierzchni Ziemi, czyli z niemal każdego miejsca na kuli ziemskiej, z wyjątkiem regionów polarnych i niektórych obszarów środkowej części oceanów. Satelity systemu są proste i niezawodne.

6.1. Segment naziemny Globalstar

Segment naziemny systemu Globalstar składa się z centrów kontroli statków kosmicznych, centrów kontroli komunikacji, sieci regionalnych bramek naziemnych oraz sieci wymiany danych.
Stacje bramowe przeznaczone są do organizowania dostępu radiowego dla użytkowników systemu Globalstar do centrali systemowych przy nawiązywaniu łączności pomiędzy użytkownikami systemu, a także z użytkownikami stacjonarnych i ruchomych sieci naziemnych i satelitarnych, z operatorami, z którymi realizowane jest połączenie. Bramki są częścią systemu Globalstar i zapewniają niezawodne usługi telekomunikacyjne stacjonarnym i mobilnym terminalom abonenckim na całym obszarze globalnym.Naziemne centra kontroli planują harmonogramy komunikacji dla bramek i kontrolują przydzielanie zasobów satelitarnych do każdej bramy. Centrum kontroli segmentu satelitarnego monitoruje system satelitarny. Wraz ze środkami rezerwowego Centrum kontroluje orbity, przetwarza informacje telemetryczne i wydaje polecenia konstelacji satelitów. Satelity systemu Globalstar nieprzerwanie przesyłają dane telemetryczne, które monitorują stan systemu, a także informacje o ogólnym stanie satelitów. Centrum monitoruje również wystrzeliwanie satelitów i ich rozmieszczenie w kosmosie. Centrum kontroli segmentu satelitarnego i naziemne centra kontroli utrzymują ze sobą stały kontakt za pośrednictwem sieci transmisji danych Globalstar.

6.2. Segment naziemny Globalstar w Rosji

Rosyjski segment naziemny systemu Globalstar obejmuje 3 bramy znajdujące się w pobliżu Moskwy, Nowosybirska i Chabarowska. Obejmują terytorium Rosji od granicy południowej do 74 gr. Z. cii. i od granicy zachodniej do 180. południka, zapewniając gwarantowaną jakość usług na południe od 70. równoleżnika.

Rosyjskie bramy Globalstar są połączone z siecią PSTN poprzez automatyczne węzły przełączające, mają linie łączące z międzynarodowymi centrami przełączania, a także są połączone ścieżkami cyfrowymi „każdy do każdego”. Każda bramka jest zintegrowana z istniejącymi sieciami stacjonarnymi i komórkowymi w Rosji. Stacje bramowe mają status stacji dalekobieżnych sieci krajowej Federacji Rosyjskiej. Rosyjski segment systemu satelitarnego Globalstar jest uważany za nową sieć komunikacyjną na terytorium Federacji Rosyjskiej.

6.3. Technologia systemu Globalstar

Satelity działają w architekturze „bent-pipe” - odbierając sygnał abonenta, kilka satelitów, wykorzystując technologię CDMA, jednocześnie nadaje go do najbliższej naziemnej stacji bramy. Bramka naziemna wybiera najsilniejszy sygnał, autoryzuje go i kieruje do strony wywoływanej.

6.4. Obszary zastosowania systemu Globalstar

System Globalstar jest przeznaczony do świadczenia wysokiej jakości usług satelitarnych dla szerokiego grona użytkowników, w tym: głosu, wiadomości SMS, roamingu, pozycjonowania, faksowania, transmisji danych, mobilnego Internetu.

Abonentami korzystającymi z urządzeń przenośnych i mobilnych mogą być firmy i osoby fizyczne pracujące na terytoriach, które nie są objęte sieciami komórkowymi lub których specyficzna praca wiąże się z częstymi podróżami służbowymi do miejsc, w których nie ma połączenia lub słabej jakości komunikacji.

System przeznaczony jest dla szerokiego odbiorcy: przedstawicieli mediów, geologów, pracowników wydobycia i przerobu ropy i gazu, metali szlachetnych, inżynierów budownictwa, energetyków. Pracownicy struktur państwowych Rosji - ministerstw i departamentów (na przykład Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych) mogą aktywnie wykorzystywać w swojej działalności komunikację satelitarną. Specjalne zestawy do montażu na pojazdach mogą być skuteczne w pojazdach użytkowych, rybackich i innych rodzajach statków morskich i rzecznych, transporcie kolejowym itp.

7. Projektowanie sieci łączności satelitarnej.

7.1. Obliczanie kosztów kapitałowych związanych z wystrzeleniem satelity i instalacją niezbędnego sprzętu.

Tabela 1.1 - Dane początkowe do obliczenia kosztów kapitałowych

K o - inwestycje kapitałowe na zakup sprzętu do obsługi satelity;

K c - inwestycje kapitałowe na zakup satelity;

K m - koszt instalacji sprzętu;

K tr - koszty transportu;

Pomysł stworzenia globalnych systemów komunikacji satelitarnej na Ziemi został wysunięty w 1945 roku. Arthur Clark który później stał się znanym pisarzem science fiction. Realizacja tego pomysłu stała się możliwa dopiero 12 lat po pojawieniu się pocisków balistycznych, dzięki którym 4 października 1957 Pierwszy sztuczny satelita Ziemi (AES) został wystrzelony na orbitę. Aby sterować lotem satelity, umieszczono na nim mały nadajnik radiowy - latarnię morską działającą w zasięgu 27 MHz. Po kilku latach 12 kwietnia 1961. po raz pierwszy na świecie na radzieckim statku kosmicznym „Wostok” Yu.A. Gagarin wykonał historyczny lot wokół Ziemi. W tym samym czasie astronauta miał regularną łączność radiową z Ziemią. W ten sposób rozpoczęła się systematyczna praca nad badaniem i wykorzystaniem przestrzeni kosmicznej do rozwiązywania różnych pokojowych problemów.

Stworzenie technologii kosmicznej umożliwiło rozwój bardzo wydajnych systemów komunikacji radiowej i nadawania dalekiego zasięgu. W Stanach Zjednoczonych rozpoczęły się intensywne prace nad stworzeniem satelitów komunikacyjnych. Taka praca zaczęła się rozwijać w naszym kraju. Jego rozległe terytorium i słaby rozwój komunikacji, zwłaszcza w słabo zaludnionych regionach wschodnich, gdzie tworzenie sieci komunikacyjnych przy użyciu innych środków technicznych (RRL, linie kablowe itp.) wiąże się z wysokimi kosztami, sprawiły, że ten nowy rodzaj komunikacji jest bardzo obiecujący .

U początków stworzenia krajowych satelitarnych systemów radiowych byli wybitni krajowi naukowcy i inżynierowie, którzy kierowali głównymi ośrodkami badawczymi: M.F. Reshetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kałasznikow, L.Ya. Kantor

Główne zadania postawione przed naukowcami były następujące:

Rozwój przemienników satelitarnych do nadawania i komunikacji telewizyjnej („Screen”, „Tęcza”, „Hals”), od 1969 r. repeatery satelitarne opracowywane są w odrębnym laboratorium kierowanym przez Śr. Brodski;

Tworzenie projektów systemowych do budowy łączności satelitarnej i nadawania;

Rozwój wyposażenia stacji naziemnych (ES) łączności satelitarnej: modulatory, demodulatory obniżające próg sygnału FM (modulacja częstotliwości), urządzenia odbiorcze i nadawcze itp.;

Prowadzenie kompleksowych prac związanych z wyposażeniem w sprzęt stacji łączności satelitarnej i stacji nadawczych;

Opracowanie teorii śledzących demodulatorów FM o obniżonym progu szumów, metod wielodostępu, metod modulacji i kodowania z korekcją błędów;

Opracowywanie dokumentacji regulacyjnej i technicznej dla kanałów, ścieżek sprzętu telewizyjnego i komunikacyjnego systemów satelitarnych;

Rozwój systemów sterowania i monitoringu dla AP i łączności satelitarnej oraz sieci nadawczych.

Specjaliści NIIR powstało wiele krajowych systemów łączności i nadawania satelitarnego, które funkcjonują do dziś. Naziemne i powietrzne urządzenia nadawczo-odbiorcze tych systemów zostały również opracowane w NIIR. Oprócz wyposażenia specjaliści instytutu zaproponowali metody projektowania zarówno samych systemów satelitarnych, jak i wchodzących w ich skład poszczególnych urządzeń. Doświadczenie w projektowaniu systemów łączności satelitarnej specjalistów NIIR znajduje odzwierciedlenie w licznych publikacjach naukowych i monografiach.

6.1. Pierwsze satelitarne linie komunikacyjne i nadawcze za pośrednictwem satelity „Molniya-1”

Pierwsze eksperymenty nad komunikacją satelitarną poprzez odbijanie fal radiowych z amerykańskiego satelity odbijającego „Echo” i Księżyca, wykorzystywanych jako pasywne repeatery, przeprowadzili specjaliści z NIIR w 1964. Teleskop radiowy w obserwatorium we wsi Zimenki w obwodzie gorskim odebrał wiadomości telegraficzne i prosty rysunek z angielskiego obserwatorium „Jodrell Bank”.

Ten eksperyment dowiódł możliwości skutecznego wykorzystania obiektów kosmicznych do organizowania komunikacji na Ziemi.

W laboratorium łączności satelitarnej przygotowano kilka projektów systemowych, a następnie brała udział w opracowaniu pierwszego krajowego systemu łączności satelitarnej „Molniya-1” w zakres częstotliwości poniżej 1 GHz. Główną organizacją do stworzenia tego systemu był Moskiewski Instytut Badawczy Komunikacji Radiowej (MNIIRS). Głównym projektantem systemu Molniya-1 jest PAN. Kaplanov- Zastępca Szefa MNIIRS.

W latach sześćdziesiątych NIIR opracowywał kompleks nadawczo-odbiorczy dla troposferycznego systemu przekaźników radiowych Horizont, działającego również w zakresie częstotliwości poniżej 1 GHz. Kompleks ten został zmodyfikowany, a stworzony sprzęt, nazwany „Horizon-K”, został wykorzystany do wyposażenia pierwszej satelitarnej linii komunikacyjnej „Molniya-1”, łączącej Moskwę i Władywostok. Linia ta przeznaczona była do transmisji programu telewizyjnego lub grupowego spektrum 60 kanałów telefonicznych. Przy udziale specjalistów NIIR w tych miastach zostały wyposażone dwie stacje naziemne (ES). MRIRS opracował pokładowy repeater dla pierwszego sztucznego satelity komunikacyjnego Molniya-1, który został pomyślnie wystrzelony 23 kwietnia 1965. Został wystrzelony na wysoce eliptyczną orbitę z okresem obrotu wokół Ziemi wynoszącym 12 godzin. Taka orbita była wygodna do obsługi terytorium ZSRR położonego na północnych szerokościach geograficznych, ponieważ przez osiem godzin na każdej orbicie satelity był widoczny z dowolnego miejsca w kraju. Ponadto wystrzelenie na taką orbitę z naszego terytorium odbywa się z mniejszą energią niż na orbitę geostacjonarną. Orbita satelity Molniya-1 zachowała swoje znaczenie do dziś i jest wykorzystywana pomimo powszechnego rozwoju satelitów geostacjonarnych.

6.2 Pierwszy na świecie system satelitarny „Orbita” do dystrybucji programów telewizyjnych

Po zakończeniu badań nad możliwościami technicznymi satelity „Molniya-1” przez specjalistów NIIR N.V. Talyzin i L.Ya. Kantor zaproponowano rozwiązanie problemu dostarczania programów telewizyjnych z telewizji centralnej do wschodnich regionów kraju poprzez stworzenie pierwszego na świecie systemu nadawania satelitarnego „Orbita” w w paśmie 1 GHz w oparciu o sprzęt „Horizon-K”.

W latach 1965-1967. w rekordowym czasie we wschodnich regionach naszego kraju wybudowano i uruchomiono jednocześnie 20 stacji naziemnych „Orbita” oraz nową centralną stację nadawczą „Rezerwa”. System Orbita stał się pierwszym na świecie kołowym, telewizyjnym, satelitarnym systemem dystrybucji, w którym najefektywniej wykorzystuje się możliwości komunikacji satelitarnej.

Należy zauważyć, że pasmo, w którym pracował nowy system Orbita 800-1000 MHz, nie odpowiadało temu, które zostało przydzielone zgodnie z Regulaminem Radiokomunikacyjnym dla służby stałej satelitarnej. Prace nad przeniesieniem systemu Orbita na pasmo C 6/4 GHz prowadzone były przez specjalistów NIIR w latach 1970-1972. Stacja pracująca w nowym paśmie częstotliwości została nazwana Orbita-2. W tym celu stworzono kompletny zestaw urządzeń do pracy w międzynarodowym paśmie częstotliwości - w sekcji Ziemia-Kosmos - w paśmie 6 GHz, w sekcji Kosmos-Ziemia - w paśmie 4 GHz. Pod kierunkiem W.M. cirlina opracowano system wskazywania i automatycznego śledzenia anten za pomocą oprogramowania. System ten wykorzystywał ekstremalny automat i metodę skanowania stożkowego.

Stacja „Orbita-2” zaczęła się zakorzeniać od 1972., a do końca 1986 r.. zbudowano ich około 100. Wiele z nich obsługuje obecnie stacje nadawczo-odbiorcze.

Później, w celu działania sieci Orbita-2, stworzono i wystrzelono na orbitę pierwszego radzieckiego satelitę geostacjonarnego Raduga, którego wielolufowy przemiennik pokładowy powstał w NIIR (kierownik pracy A.D. Fortushenko i jego uczestnicy M.V. Brodsky, A.A. I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin itp.) W tym samym czasie stworzono i opanowano technologię produkcji i metody obróbki naziemnej produktów kosmicznych.

Dla systemu Orbita-2 opracowano nowe nadajniki Gradient (IE Mach, M.Z. Zeitlin itp.), A także wzmacniacze parametryczne (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, B.C. Sanin, V.M. Krylov) i urządzenia do odbioru sygnału (V.I. Dyachkov, V.M. Dorofiejew, Yu.A. Afanasiev, V.A. Połukhin itp.).

6.3. Pierwszy na świecie system bezpośredniej transmisji telewizyjnej „Ekran”

Powszechny rozwój systemu Orbita jako sposobu dostarczania programów telewizyjnych stał się pod koniec lat 70. nieuzasadniony ekonomicznie ze względu na wysoki koszt AP, co sprawia, że ​​nie jest wskazane instalowanie go w punkcie o populacji poniżej 100-200 tys. ludzie. System Ekran okazał się bardziej skuteczny, działając w zakresie częstotliwości poniżej 1 GHz i dysponując dużą mocą nadajnika wbudowanego repeatera (do 300 W). Celem stworzenia tego systemu było objęcie transmisją telewizyjną słabo zaludnionych obszarów Syberii, Dalekiej Północy i części Dalekiego Wschodu. Do jego realizacji przydzielono częstotliwości 714 i 754 MHz, przy których można było stworzyć dość proste i tanie urządzenia odbiorcze. System Ekran stał się tak naprawdę pierwszym na świecie systemem bezpośredniej transmisji satelitarnej.

Urządzenia odbiorcze tego systemu musiały być opłacalne zarówno w przypadku obsługi małych społeczności, jak i indywidualnego odbioru programów telewizyjnych.

Wystartował pierwszy satelita systemu Ekran 26 października 1976. na orbitę geostacjonarną na 99°E. Nieco później w Krasnojarsku wyprodukowano zbiorcze stacje odbiorcze „Ekran-KR-1” i „Ekran-KR-10” o mocy wyjściowej nadajnika telewizyjnego 1 i 10 W. Stacja naziemna przekazująca sygnały do ​​satelity „Ekran” posiadała antenę o średnicy lustra 12 m, była wyposażona w nadajnik „Gradient” o mocy 5 kW, pracujący w paśmie 6 GHz. Jednostki odbiorcze tego systemu, opracowane przez specjalistów NIIR, były najprostszymi i najtańszymi stacjami odbiorczymi ze wszystkich wdrożonych w tamtych latach. Do końca 1987 r. liczba zainstalowanych stacji Ekran osiągnęła 4500.

6.4 Systemy dystrybucji programów telewizyjnych „Moskwa” i „Moskwa-Global”

Dalszy postęp w rozwoju systemów nadawania telewizji satelitarnej w naszym kraju związany jest z powstaniem systemu „Moskwa”, w którym przestarzałe technicznie ES systemu Orbita zostały zastąpione małymi ES. w 1974 z inicjatywy N.V. Talyzina i L.Ya. Kantora.

Dla systemu Moskwa na satelicie Gorizont zapewniono łącze o dużej mocy, działające w paśmie 4 GHz do wąsko skierowanej anteny. Współczynniki energii w systemie zostały dobrane w taki sposób, aby zapewnić zastosowanie małej anteny parabolicznej o średnicy lustra 2,5 m bez automatycznego naprowadzania na odbiorczy ES. Podstawową cechą systemu „Moskwa” było ścisłe przestrzeganie norm dotyczących widmowej gęstości strumienia mocy na powierzchni Ziemi, ustanowionych w Regulaminie w celu komunikacji dla stałych systemów serwisowych.. Umożliwiło to wykorzystanie tego systemu do nadawania programów telewizyjnych w całym ZSRR. System zapewniał wysokiej jakości odbiór centralnego programu telewizyjnego oraz programu radiowego. Następnie w systemie powstał kolejny kanał, przeznaczony do przesyłania stron gazet.

Stacje te rozpowszechniły się również w instytucjach krajowych zlokalizowanych za granicą (w Europie, Afryce Północnej i wielu innych terytoriach), co umożliwiło naszym obywatelom za granicą otrzymywanie programów krajowych. Przy tworzeniu systemu „Moskwa” wykorzystano szereg wynalazków i autorskich rozwiązań, które pozwoliły ulepszyć zarówno konstrukcję samego systemu, jak i jego systemów sprzętowych. System ten służył jako prototyp dla wielu systemów satelitarnych opracowanych później w USA i Europie Zachodniej, które wykorzystywały satelity średniej mocy działające w paśmie usług stałych satelitów do dostarczania programów telewizyjnych do małych i średnio kosztownych ES.

W latach 1986-1988. Opracowano specjalny system „Moskwa-Global” z małymi punktami dostępowymi, przeznaczony do dostarczania centralnych programów telewizyjnych do krajowych przedstawicielstw za granicą, a także do przesyłania niewielkiej ilości dyskretnych informacji. Ten system również działa. Przewiduje organizację jednego kanału telewizyjnego, trzech kanałów do transmisji informacji dyskretnych z prędkością 4800 bps oraz dwóch kanałów z prędkością 2400 bps. Dyskretne kanały przekazu informacji zostały wykorzystane w interesie Komisji Telewizji i Radiofonii, TASS i APN (Politycznej Agencji Informacyjnej). Wykorzystuje dwa satelity na orbicie geostacjonarnej przy 11°W, aby objąć zasięgiem prawie cały glob. i 96°E Stacje odbiorcze posiadają lustro o średnicy 4 m, sprzęt można umieścić zarówno w specjalnym kontenerze jak i w pomieszczeniu.

Stacjonarne usługi satelitarne(FSS) są przeznaczone do organizowania komunikacji ze stałymi stacjami naziemnymi i są zwykle budowane w oparciu o satelity przekaźnikowe wystrzeliwane na orbitę geostacjonarną. Ze względu na dużą wysokość orbity i związane z tym znaczne straty sygnału na linii kosmos-ziemia, wąsko skierowane anteny paraboliczne ("talerze") o średnicy lustra od 60 cm do 12 metrów lub więcej, w zależności od charakterystyki, służą do współpracy z satelitami łączności geostacjonarnej.Wbudowane przemienniki.

Anteny średniej wielkości (1,2 - 3,8 m) służą do organizowania komunikacji dwukierunkowej w satelitarnych sieciach telekomunikacyjnych (regionalne, lokalne i korporacyjne sieci komunikacyjne, transmisja danych, dystrybucja programów telewizyjnych itp.) w oparciu o satelity średniej mocy.

Anteny o wielkości poniżej 1 m są szeroko stosowane w systemach bezpośredniego nadawania telewizji satelitarnej (NTV) opartych na wyspecjalizowanych potężnych satelitach, a także w szybkich sieciach dostępu do Internetu.

Satelity „Gorizon” i „Express” to systemy szkieletowe o małej mocy, do pracy z nimi wymagane są anteny o wielkości 4,5-12 m.

Do systemów średniej mocy należą również satelity Express-M, Kupon i Jamał, które umożliwiają współpracę z małymi stacjami naziemnymi z antenami o średnicy 1,2-2,4 m. Satelity domowe są przykładem systemu NTV. ”, „Bonum-1” oraz zagraniczne „Astra” i „DirekTV”, pracujące z antenami o średnicy 45-90 cm.

Obecnie na świecie eksploatowanych jest ponad sto geostacjonarnych satelitów komunikacyjnych o różnym przeznaczeniu. Do dystrybucji programów telewizyjnych wykorzystuje się do 80% zasobów geostacjonarnych systemów satelitarnych. Pozostałe zasoby obciążone są transmisją danych i łącznością telefoniczną.

Mobilne usługi satelitarne(MCS) służą do komunikacji z poruszającymi się obiektami. Obecnie najpopularniejszym systemem jest MSS „Inmarsat” (Inmarsat), zbudowany na satelitach geostacjonarnych. Początkowo system powstał w celu zapewnienia komunikacji ze statkami morskimi, ale potem zaczęto go stosować na lądzie. Dostępna jest szeroka gama stacji abonenckich Inmarsat, instalowanych na statkach, samochodach, samolotach, a także przenośnych wielkości walizki, wykorzystywanych na obszarach odległych i katastrofalnych. Dalszy rozwój MSS polega na tworzeniu systemów zdolnych do pracy z małymi, wielkości telefon komórkowy, stacji abonenckich, co wymaga użycia specjalistycznych satelitów, zwykle umieszczanych na niskich orbitach (500-1500 km). Stosunkowo niewielka wysokość ich orbity może znacznie zmniejszyć wielkość i moc urządzeń abonenckich. W tym przypadku satelity poruszają się względem powierzchni ziemi, znajdując się w strefie widoczności abonenta tylko przez 10-15 minut, dlatego aby zachować ciągłość komunikacji, na orbicie musi znajdować się wiele satelitów.

Działanie pierwszego takiego systemu, Iridium MSS, oraz kilku innych podobnych systemów już się rozpoczęło. Ze względu na krótki czas przebywania jednego satelity w strefie widzialności abonenta (dla systemu Iridium to tylko 7 minut), aby zapewnić ciągłość komunikacji, konstelacja satelitów musi składać się z kilkudziesięciu satelitów.

Na przykład rosyjski projekt „Gonets” przewiduje wystrzelenie 36 satelitów, podczas gdy systemy międzynarodowe składają się z 48 (Globalstar), 66 (Iridium), a nawet 288 (Teledesic) satelitów.

Wadą systemów niskoorbitalnych jest złożoność konstelacji kosmicznej i zarządzania nią, a także konieczność ciągłej wymiany satelitów ze względu na krótki okres ich istnienia na niskich orbitach (5-7 lat w porównaniu do 12-15 lat dla geostacjonarnych), co znacznie podnosi koszt obsługi takich systemów. Systemy MSS oparte na potężnych satelitach geostacjonarnych, a także systemy satelitarne na wysoce eliptycznych orbitach, mogą poważnie konkurować z systemami niskoorbitalnymi. Nowoczesne systemy satelitarne oferują szeroki zakres usług komunikacyjnych, od dystrybucji programów telewizyjnych i radiowych, regionalnych, korporacyjnych i globalnych sieci komunikacyjnych oraz wymiany danych po komunikację osobistą z dowolnym miejscem na świecie za pomocą przenośnych terminali satelitarnych. W zależności od potrzeb użytkowników stosuje się różne kombinacje systemów łączności naziemnej i satelitarnej. W wielu przypadkach systemy komunikacji satelitarnej są najtańsze i najbardziej opłacalne w porównaniu z systemami naziemnymi.

Pasma częstotliwości

Wykorzystanie różnych częstotliwości do systemów radiokomunikacyjnych i nadawczych, w tym satelitarnych, jest ściśle regulowane przez organizacje międzynarodowe. Jest to konieczne, aby osiągnąć kompatybilność pomiędzy różnymi systemami, a także zapobiec wzajemnemu zakłócaniu się działania różnych usług. W 1977 r. odbyła się Światowa Administracyjna Konferencja Radiowa (WARC-77) w celu zaplanowania nadawania usługi satelitarnej, na której przyjęto aktualny Regulamin Radiokomunikacyjny. Zgodnie z nim całe terytorium Ziemi podzielone jest na trzy regiony, z których każdy ma własne pasma częstotliwości do nadawania.

Region 1 obejmuje Afrykę, Europę, Rosję, Mongolię i kraje WNP.

Region 2 obejmuje Ameryki.

Region 3 to terytorium Azji Południowej i Południowo-Wschodniej, Australii i państw wyspiarskich regionu Oceanu Spokojnego.

Zgodnie z tym rozporządzeniem dla systemów komunikacji satelitarnej przydzielono kilka pasm częstotliwości, z których każde otrzymało symboliczne oznaczenie literą alfabetu łacińskiego.

Nazwa zakresu	Przepustowość w GHz
Pasmo L	1,452-1,550 i 1,610-1,710
S - zasięg
C - zasięg	3,40 -5,25 i 5,725 - 7,075
X - zasięg
Ki - zasięg	10,70 - 12,75 i 12,75 - 14,80
Ka - zasięg	15.40 - 26.50 i 27.00 - 30.20
K - zasięg

Większość istniejących systemów łączności satelitarnej opartych na satelitach geostacjonarnych działa w pasmach C (6/4 GHz) i Ku (14/11 GHz). Gama Ka nie jest jeszcze szeroko stosowana w naszym kraju, ale jest szybko rozwijana w Ameryce i Europie.

Skuteczność odbioru anten odblaskowych ("talerz") jest proporcjonalna do liczby długości fal mieszczących się w jego średnicy. A długość fali maleje wraz ze wzrostem częstotliwości. Dlatego przy tej samej wydajności wymiary anten zmniejszają się wraz ze wzrostem częstotliwości. Jeśli do odbioru w paśmie C wymagana jest antena o długości 2,4 - 4,5 m, to dla pasma Ku jego rozmiar zmniejszy się do 0,6 - 1,5 m, dla pasma Ka może wynosić już 30 - 90 cm, a dla zasięgu K - tylko 10 - 15 cm.

Dla tego samego rozmiaru antena na pasmo Ku ma około 9,5 dB większy zysk niż antena na pasmo C. Zazwyczaj EIRP satelitów pasma C nie przekracza 40-42 dB, podczas gdy poziomy EIRP w paśmie Ku wynoszące 50-54 dB nie są rzadkością dla stacjonarnych systemów łączności satelitarnej, a nawet 60-62 dB dla satelitów systemów NTV. Z tych samych powodów zysk anten odbiorczych na satelitach transponderowych w paśmie Ku jest większy niż w paśmie C. W efekcie rozmiary anten i moc nadawania stacji naziemnej w paśmie Ku są w większości przypadków mniejsze niż w paśmie C.

Na przykład do pracy z satelitą Horizon w paśmie C wymagane są stacje naziemne z antenami co najmniej 3,5 mi nadajnikiem o mocy około 20 watów. Jednocześnie stacje naziemne o takiej samej pojemności do współpracy z satelitą „Intelsat” (Intelsat) w paśmie Ku mogą być wyposażone w anteny o średnicy 1,2 m oraz nadajnik 1 W. Koszt pierwszej stacji jest około dwa razy wyższy niż drugiej o tych samych parametrach użytkowych.

Na korzyść pasma Ku przemawia również fakt, że przepustowość przydzielona przez ITU dla systemów komunikacji satelitarnej w tym paśmie jest ponad dwukrotnie większa niż przepustowość w paśmie C.

Wadą pasma Ku są zwiększone w porównaniu z pasmem C straty podczas deszczu, co wymaga stworzenia marginesu zysku anteny, aby je skompensować. Ogranicza to wykorzystanie pasma Ku w regionach tropikalnych i subtropikalnych. W większości regionów Rosji wymagany margines nie przekracza 3-4 dB, aby stworzyć, co wystarczy zwiększyć średnicę anteny o 20-30% w porównaniu z regionami o suchym klimacie.

W związku z powyższym większość satelitarnych sieci komunikacyjnych opartych na VSAT budowana jest w paśmie Ku.

Do działania systemów komunikacji satelitarnej przydzielane są określone pasma częstotliwości, w których można umieścić dużą liczbę kanałów.

Przy obecnych technikach modulacji szerokość pasma pojedynczego kanału simpleksowego (jednokierunkowego), wyrażona w kilohercach (kHz), jest w przybliżeniu równa szybkości transmisji wyrażonej w kilobitach na sekundę (kbit/s). Zatem dla transmisji danych w jednym kierunku z szybkością 64 kbps wymagana jest szerokość pasma około 65 kHz, a dla kanału E1 (2048 kbps) wymagana jest szerokość pasma około 2 MHz.

W przypadku komunikacji dwukierunkowej (dupleksowej) wymagana przepustowość musi zostać podwojona. Dlatego, aby zorganizować kanał dupleksowy o szybkości transmisji 2 Mbit / s, wymagane jest pasmo częstotliwości około 4 MHz. Ten stosunek dotyczy większości innych kanałów radiowych, nie tylko satelitarnych.

Dla standardowego trunkingu satelitarnego o szerokości pasma 36 MHz maksymalna prędkość transmisji wynosi około 36 Mb/s. Ale większość użytkowników nie potrzebuje tak dużych prędkości i wykorzystuje tylko część tej przepustowości. W związku z tym w jednym łączu satelitarnym może pracować dziesiątki użytkowników i należy podjąć działania w celu oddzielenia sygnałów różnych użytkowników.