Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Въведение

1. Развитие на сателитна комуникационна мрежа

2. Актуално състояние на сателитната комуникационна мрежа

3. Система сателитни комуникации

4. Приложение на сателитната комуникация

5. VSAT технология

6. Глобална сателитна комуникационна система Globalstar

Заключение

Въведение

Съвременните реалности вече говорят за неизбежността на замяната на конвенционалните мобилни и освен това стационарни телефони със сателитни комуникации. Най-новите сателитни комуникационни технологии предлагат жизнеспособни технически и икономически ефективни решения за развитието както на универсални комуникационни услуги, така и на мрежи за директно гласово и телевизионно излъчване.

Благодарение на изключителните постижения в областта на микроелектрониката, сателитните телефони са станали толкова компактни и надеждни в употреба, че всички изисквания се правят от различни потребителски групи, а услугата за наемане на сателит е една от най-търсените услуги на съвременния пазар на сателитни комуникации . Значителни перспективи за развитие, очевидни предимства пред друга телефония, надеждност и гарантирана непрекъсната комуникация - всичко това е за сателитните телефони.

Сателитната комуникация днес е единственото рентабилно решение за предоставяне на комуникационни услуги на абонати в райони с ниска гъстота на населението, което се потвърждава от редица икономически изследвания. Сателитът е единственото технически осъществимо и рентабилно решение, ако гъстотата на населението е по-ниска от 1,5 души/km2.

Сателитната комуникация има най-важните предимства, необходими за изграждане на широкомащабни телекомуникационни мрежи. Първо, може да се използва за бързо формиране на мрежова инфраструктура, която покрива голяма площ и не зависи от наличието или състоянието на наземни комуникационни канали. Второ, използването на съвременни технологии за достъп до ресурса на сателитни ретранслатори и възможността за предоставяне на информация до почти неограничен брой потребители в същото време значително намаляват разходите за работа на мрежата. Тези предимства на сателитната комуникация я правят много привлекателна и високоефективна дори в региони с добре развити наземни телекомуникации.

Предварителните прогнози за развитието на персонални сателитни комуникационни системи показват, че в началото на 21-ви броят на техните абонати възлиза на около 1 милион, а през следващото десетилетие - 3 милиона. В момента броят на потребителите на сателитната система Inmarsat е 40 000.

През последните години в Русия все повече се въвеждат модерни видове и средства за комуникация. Но ако клетъчният радиотелефон вече е познат, тогава персоналното сателитно комуникационно устройство (сателитен терминал) все още е рядкост. Анализът на развитието на подобни средства за комуникация показва, че в близко бъдеще ще станем свидетели на ежедневно използване на персонални сателитни комуникационни системи (SPSS).

Наближава времето за обединяване на наземните и сателитните системи в глобална комуникационна система. Личната комуникация ще стане възможна в глобален мащаб, т.е. достъпът на абоната до всяка точка на света ще бъде осигурен чрез набиране на него телефонен номер, независимо от местоположението на абоната. Но преди това да стане факт, сателитните комуникационни системи ще трябва да преминат успешно тестовете и да потвърдят декларираните технически характеристики и икономически показатели в хода на търговската експлоатация. Що се отнася до потребителите, за да направят правилния избор, те ще трябва да се научат да се ориентират добре в разнообразните оферти.

Цели на проекта:

1. Проучете историята на сателитната комуникационна система.

2. Запознайте се с особеностите и перспективите за развитие и проектиране на спътникови комуникации.

3. Получете информация за съвременните сателитни комуникации.

Цели на проекта:

1. Анализирайте развитието на сателитна комуникационна система на всички нейни етапи.

2. Получете пълно разбиране на съвременните сателитни комуникации.

1. Развитие на сателитна комуникационна мрежа

В края на 1945 г. светът видя малка научна статия, която беше посветена на теоретичните възможности за подобряване на комуникацията (предимно разстоянието между приемника и предавателя) чрез повдигане на антената до максималната й височина. Използването на изкуствени спътници като ретранслатори на радиосигнали стана възможно благодарение на теорията на английския учен Артър Кларк, който публикува бележка, озаглавена "Извънземни ретранслатори" през 1945 г. Той всъщност предвижда нов кръг в еволюцията на радиорелейните комуникации, като предлага ретранслаторите да бъдат изведени на максималната налична височина.

Американски учени се заинтересуваха от теоретични изследвания, които видяха в статията много предимства от нов тип връзка:

вече няма нужда да се изгражда верига от наземни ретранслатори;

един сателит е достатъчен, за да осигури голяма зона на покритие;

възможността за предаване на радиосигнал до всяка точка на света, независимо от наличието на телекомуникационна инфраструктура.

В резултат на това през втората половина на миналия век започнаха практическите изследвания и формирането на сателитна комуникационна мрежа по света. С нарастването на броя на повторителите в орбита бяха въведени нови технологии и подобрено оборудване за сателитни комуникации. Сега насамобменът на информация стана достъпен не само за големи корпорации и военни компании, но и за отделни лица.

Развитието на сателитните комуникационни системи започва с изстрелването на първия апарат Echo-1 (пасивен ретранслатор във формата на метализирана топка) в космоса през август 1960 г. По-късно бяха разработени ключови стандарти за сателитна комуникация (работни честотни ленти), които се използват широко в целия свят.

Историята на развитието на спътниковите комуникации и основните видове комуникации

Иистория на развитието CпътникСЪСсистемиСЪСвратовръзка има пет етапи:

1957-1965 г Подготвителният период, който започна през октомври 1957 г. след изстрелването от Съветския съюз на първия в света изкуствен спътник на Земята, а месец по-късно и на втория. Това се случи в разгара на Студената война и бързата надпревара във въоръжаването, така че, естествено, сателитната технология стана собственост на първо място на военните. Разглежданият етап се характеризира с изстрелването на ранни експериментални спътници, включително комуникационни спътници, които бяха изстреляни главно в ниски околоземни орбити.

Първият геостационарен релеен сателит TKLSTAR е създаден в интерес на американската армия и е изведен в орбита през юли 1962 г. През същия период от време беше разработена серия от американски военни комуникационни сателити SYN-COM (Сателит за синхронна комуникация).

1965-1973 г Периодът на развитие на глобалната SSN, базирана на геостационарни повторители. Годината 1965 беше белязана от изстрелването през април на геостационарния SR INTELSAT-1, който бележи началото на комерсиалното използване на сателитни комуникации. Ранните сателити от серията INTELSAT осигуряваха трансконтинентални комуникации и основно поддържаха опорни комуникации между малък брой национални шлюзови земни станции, осигуряващи интерфейс към националните обществени наземни мрежи.

Основните канали осигуряваха връзки, чрез които се предаваше телефонен трафик, телевизионни сигнали и се осъществяваха телексни комуникации. Като цяло Intelsat CCC допълваше и поддържаше съществуващите по това време подводни трансконтинентални кабелни комуникационни линии.

1973-1982 г Етапът на широко разпространение на регионални и национални CCC. На този етап от историческото развитие на CCC е създадена международната организация Inmarsat, която разгръща глобална мрежаКомуникациите Inmarsat, чиято основна цел беше да осигурят комуникация с кораби в морето. По-късно Inmarsat разшири услугите си до всички видове мобилни потребители.

1982-1990 г Периодът на бързо развитие и разпространение на малки земни терминали. През 80-те години напредъкът в областта на инженерството и технологиите на ключовите елементи на CCC, както и реформите за либерализиране и демонополизиране на комуникационната индустрия в редица страни, направиха възможно използването на сателитни канали в корпоративните бизнес комуникационни мрежи, наречен VSAT.

VSAT мрежите направиха възможно инсталирането на компактни сателитни земни станции в непосредствена близост до потребителските офиси, като по този начин решиха проблема с „последната миля“ за огромен брой корпоративни потребители, създадоха условия за удобен и ефективен обмен на информация и направиха възможно за разтоварване на обществените наземни мрежи Използването на „умни“ сателитни връзки.

От първата половина на 90-те години ССС навлиза в количествено и качествено нов етап от своето развитие.

Голям брой глобални и регионални сателитни комуникационни мрежи бяха в експлоатация, производство или проектиране. Сателитните комуникационни технологии се превърнаха в област на значителен интерес и бизнес активност. През този период от време имаше експлозия в скоростта на микропроцесорите с общо предназначение и обема на полупроводниковите устройства за съхранение, като същевременно се подобри надеждността, както и намалиха консумацията на енергия и цената на тези компоненти.

Основни видове комуникация

Предвид широкия обхват, ще подчертая най-често срещаните видове комуникация, които се използват в момента у нас и по света:

радио реле;

висока честота;

пощенски;

сателит;

оптичен;

контролна зала.

Всеки тип има своя собствена технология и комплекс необходимо оборудванеза пълна функционалност. Ще разгледам тези категории по-подробно.

Комуникация чрез сателит

Историята на сателитните комуникации започва в края на 1945 г., когато британски учени разработиха теорията за предаване на радиорелеен сигнал чрез ретранслатори, които биха били на голяма надморска височина (геостационарна орбита). Първите изкуствени спътници започват да се изстрелват през 1957 г.

Предимствата на този тип връзка са очевидни:

минималният брой повторители (на практика един или два сателита са достатъчни, за да осигурят висококачествена комуникация);

подобряване на основните характеристики на сигнала (без смущения, увеличено разстояние на предаване, подобрено качество);

увеличаване на зоната на покритие.

Днес сателитното комуникационно оборудване е сложен комплекс, който се състои не само от орбитални ретранслатори, но и от базови наземни станции, които се намират в различни частипланети.

2. Актуално състояние на сателитната комуникационна мрежа

От многото комерсиални MSS (Mobile Satellite) проекти под 1 GHz е внедрена една система Orbcomm, която включва 30 негеостационарни (non-GSO) сателита, осигуряващи покритие на Земята.

Благодарение на използването на относително ниски честотни ленти, системата позволява предоставянето на услуги за пренос на данни с ниска скорост, като електронна поща, двупосочно пейджинг, услуги за дистанционно управление, до прости, евтини абонатни устройства. Основните потребители на Orbcomm са транспортни компании, за които тази система предоставя рентабилно решение за контрол и управление на превоза на товари.

Най-известният оператор на пазара на MSS е Inmarsat. На пазара има около 30 вида абонатни устройства, както преносими, така и мобилни: за наземно, морско и въздушно използване, осигуряващи предаване на глас, факс и данни със скорост от 600 bps до 64 kbps. Inmarsat се конкурира с три MSS системи, включително Globalstar, Iridium и Thuraya.

Първите две осигуряват почти пълно покритие на земната повърхност чрез използването на големи съзвездия, състоящи се съответно от 40 и 79 не-GSO спътника. Pre Thuraya стана глобален през 2007 г. с изстрелването на трети геостационарен (GEO) сателит, който ще покрие Северна и Южна Америка, където в момента не е достъпен. И трите системи предоставят услуги за телефония и нискоскоростни данни за приемащи устройства, сравними по тегло и размер с GSM мобилни телефони.

Развитието на сателитните комуникационни системи играе важна роля за формирането на единно информационно пространство на територията на държавата и е тясно свързано с федералните програми за премахване на цифровото разделение, развитието на националната инфраструктура и социални проекти. Най-значимата федерална целеви програмина територията на Руската федерация се изпълняват проекти за „Развитие на телевизионното и радиоразпръскване“ и „Премахване на цифровото неравенство“. Основните задачи на проектите са развитието на цифрова наземна телевизия, комуникационни мрежи, системи за масов широколентов достъп до глобални информационни мрежи и предоставяне на мултисервизни услуги на мобилни и подвижни обекти. В допълнение към федералните проекти, развитието на сателитни комуникационни системи предоставя нови възможности за решаване на проблемите на корпоративния пазар. Сферите на приложение на сателитните технологии и различните сателитни комуникационни системи се разширяват бързо всяка година.

Един от ключовите фактори за успешното развитие на сателитните технологии в Русия е изпълнението на Програмата за развитие на орбиталната група от спътници за гражданска комуникация и радиоразпръскване, включително спътници в силно елиптични орбити.

Разработване на сателитни комуникационни системи

Основните двигатели за развитието на сателитната комуникационна индустрия в Русия днес са:

стартиране на мрежи в Ka-обхвата (на Руски сателити"ЕКСПРЕС-АМ5", "ЕКСПРЕС-АМ6"),

активно развитие на сегмента на мобилните и мобилни комуникации на различни транспортни платформи,

навлизане на сателитни оператори на масовия пазар,

разработване на решения за организиране на опорни канали за клетъчни комуникационни мрежи в Ka-band и M2M приложения.

Общата тенденция на световния пазар на сателитни услуги е бързото нарастване на скоростта на трансфер на данни, предоставяна на сателитни ресурси, което отговаря на основните изисквания на съвременните мултимедийни приложения и отговаря на развитието на софтуера и нарастването на обема на предаваните данни в корпоративните и частни сегменти.

В сателитните комуникационни мрежи, работещи в Ka-обхвата, най-големият интерес е свързан с развитието на услуги за частния и корпоративния сегмент в лицето на намаляващите разходи за сателитен капацитет, внедрен на сателити Ka-обхват с висока честотна лента (High-Throughput Satellite - HTS).

Използване на сателитни комуникационни системи

Сателитните комуникационни системи са предназначени да отговорят на нуждите от комуникация и сателитен достъп до Интернет навсякъде по света. Те са необходими там, където се изисква повишена надеждност и устойчивост на грешки, те се използват за високоскоростно предаване на данни при организиране на многоканална телефонна комуникация.

Специализираните комуникационни системи имат редица предимства, но ключът е възможността за реализиране на висококачествена телефония извън зоните на покритие на клетъчните комуникационни станции.

Такива комуникационни системи позволяват да работят от автономно захранване за дълго време и да бъдат в режим на изчакване на повикване, това се дължи на ниската енергийна производителност на потребителското оборудване, лекото тегло и всепосочната антена.

В момента има много различни сателитни комуникационни системи. Всички имат своите плюсове и минуси. Освен това всеки производител предлага на потребителите индивидуален набор от услуги (Интернет, факс, телекс), определя набор от функции за всяка зона на покритие и също така изчислява цената на сателитното оборудване и комуникационните услуги. В Русия ключовите са: Inmarsat, Iridium и Thuraya.

Сфери на използване на SSS (сателитни комуникационни системи): навигация, министерства и ведомства, ръководни органи на държавни структури и институции, Министерството на извънредните ситуации и спасителните звена.

Инмарсат

Първата в света мобилна сателитна комуникационна система, предлагаща пълна гама от съвременни услуги на потребители по целия свят: в морето, на сушата и във въздуха.

Сателитната комуникационна система Inmarsat (Inmarsat) има редица предимства:

зона на покритие - цялата територия на земното кълбо, с изключение на полярните региони

качеството на предоставяните услуги

конфиденциалност

допълнителни аксесоари (комплекти за кола, факс машини и др.)

безплатни входящи повиквания

наличност в употреба

онлайн система за проверка на състоянието на сметката (фактуриране)

високо ниво на доверие сред потребителите, изпитано във времето (повече от 25 години съществуване и 210 хиляди потребители по целия свят)

Основните услуги на сателитната комуникационна система Inmarsat (Inmarsat):

електронна поща

Пренос на данни (включително високоскоростен)

Телекс (за някои стандарти)

иридий (иридий)

Първата в света глобална сателитна комуникационна система, която работи навсякъде по света, включително регионите на Южния и Северния полюс. Производителят предлага универсална услуга, достъпна за бизнеса и живота по всяко време на денонощието.

Сателитната комуникационна система Iridium (Iridium) има редица предимства:

зона на покритие - цялата територия на земното кълбо

ниски тарифни планове

безплатни входящи повиквания

Основните услуги на сателитната комуникационна система Iridium (Iridium):

Трансфер на данни

Пейджинг

Турая

Сателитен оператор, който предоставя услуги на 35% от земното кълбо. Услуги, реализирани в тази система: сателитни и GSM апарати, както и сателитни таксофони. Евтин мобилна връзказа свобода на общуване и движение.

Сателитната комуникационна система Thuraya има редица предимства:

компактен размер

възможност за автоматично превключване между сателитна и клетъчна комуникация

ниска цена на услуги и телефонни апарати

безплатни входящи повиквания

Основните услуги на сателитната комуникационна система Thuraya:

електронна поща

Трансфер на данни

3.Сателитна комуникационна система

Сателитни ретранслатори

За първи път в годините на изследване бяха използвани пасивни сателитни транспондери (примери са сателитите Echo и Echo-2), които бяха обикновен рефлектор на радиосигнал (често метална или полимерна сфера с метално покритие), който не носеше никакъв трансивър оборудване на борда. Такива сателити не са получили разпространение.

Орбити на сателитни транспондери

Орбитите, в които са разположени сателитните транспондери, са разделени на три класа:

екваториален

наклонен

полярен

Важна разновидност на екваториалната орбита е геостационарната орбита, при която спътникът се върти с ъглова скорост, равна на ъгловата скорост на Земята, в посока, която съвпада с посоката на въртене на Земята.

Наклонената орбита решава тези проблеми, но поради движението на сателита спрямо наземния наблюдател е необходимо да се изстрелят поне три спътника на орбита, за да се осигури денонощен комуникационен достъп.

Полярна - орбита, която има орбитален наклон към равнината на екватора от деветдесет градуса.

4.VSAT система

Сред сателитните технологии специално внимание се обръща на развитието на сателитни комуникационни технологии като VSAT (терминал с много малка апертура).

На базата на VSAT оборудване е възможно да се изградят мултисервизни мрежи, които предоставят почти всички съвременни комуникационни услуги: достъп до Интернет; телефонна връзка; консолидация на локални мрежи (изграждане на VPN мрежи); предаване на аудио и видео информация; излишък на съществуващи комуникационни канали; събиране на данни, наблюдение и дистанционно управление на промишлени съоръжения и много други.

Малко история. Развитието на VSAT мрежите започва с изстрелването на първия комуникационен сателит. В края на 60-те години, в хода на експериментите със спътника ATS-1, беше създадена експериментална мрежа, състояща се от 25 земни станции, сателитни телефонни комуникации в Аляска. Linkabit, един от първоначалните създатели на Ku-band VSAT, се сля с M/A-COM, която по-късно стана водещ доставчик на VSAT оборудване. Hughes Communications придоби подразделението от M/A-COM, трансформирайки го в Hughes Network Systems. В момента Hughes Network Systems е водещ световен доставчик на широколентови сателитни комуникационни мрежи. Базираната на VSAT сателитна комуникационна мрежа включва три ключови елемента: централна контролна станция (CCS), ретранслаторен сателит и абонатни VSAT терминали.

ретранслатор сателит

VSAT мрежите са изградени на базата на геостационарни ретранслаторни спътници. Най-важните характеристики на спътника са мощността на бордовите предаватели и броя на радиочестотните канали (транки или транспондери) на него. Стандартният транк има честотна лента от 36 MHz, което съответства на максимална пропускателна способност от около 40 Mbps. Средно мощността на предавателите варира от 20 до 100 вата. В Русия сателитите за комуникация и излъчване на Ямал могат да бъдат цитирани като примери за сателити-ретранслатори. Те са предназначени за развитието на космическия сегмент на ОАО "Гаском" и са монтирани в орбитални позиции 49°E. д. и 90 ° в. д.

Абонатни VSAT терминали

Абонатният VSAT терминал е малка сателитна комуникационна станция с антена с диаметър от 0,9 до 2,4 m, предназначена главно за надежден обмен на данни по сателитни канали. Станцията се състои от антенно-фидерно устройство, външен външен радиочестотен блок и вътрешен модул (сателитен модем). Външното тяло е малък трансивър или просто приемник. Вътрешното тяло осигурява сдвояване на сателитния канал с крайното оборудване на потребителя (компютър, LAN сървър, телефон, факс и др.).

5.VSAT технология

Има два основни вида достъп до сателитен канал: двупосочен (дуплекс) и еднопосочен (симплекс, асиметричен или комбиниран).

При организиране на еднопосочен достъп, заедно с сателитно оборудванезадължително се използва наземен комуникационен канал (телефонна линия, оптични влакна, клетъчни мрежи, радио ethernet), който се използва като канал за заявка (нарича се още обратен канал).

Схема за еднопосочен достъп с помощта на DVB-карта и телефонна линиякато обратен канал.

Схема за двупосочен достъп с помощта на оборудване HughesNet (Hughes Network Systems).

Днес в Русия има няколко значими оператори VSAT мрежи, които обслужват около 80 000 VSAT. 33% от тези терминали са разположени в Централния федерален окръг, по 13% в Сибирския и Уралския федерален окръг, 11% в Далечния изток и по 5-8% в останалите федерални окръзи. Сред най-големите оператори си струва да се подчертае:

6. Глобална сателитна комуникационна система Globalstar

В Русия оператор на сателитната комуникационна система Globalstar е Затвореното акционерно дружество GlobalTel. Като изключителен доставчик на глобални мобилни сателитни комуникационни услуги на системата Globalstar, CJSC GlobalTel предоставя комуникационни услуги на територията на Руската федерация. Благодарение на създаването на CJSC "GlobalTel", жителите на Русия имат още една възможност да комуникират чрез сателит от всяка точка на Русия до почти всяка точка на света.

Системата Globalstar осигурява сателитна комуникация Високо качествоза своите абонати с помощта на 48 работни и 8 резервни нискоорбитални спътника, разположени на височина 1410 км. (876 мили) от повърхността на Земята. Системата осигурява глобално покритие на почти цялата повърхност на земното кълбо между 700 северни и южни ширини с разширение до 740. Сателитите могат да приемат сигнали до 80% от повърхността на Земята, т.е. от почти всяка точка на земното кълбо, с изключение на полярните области и някои райони на централната част на океаните . Сателитите на системата са прости и надеждни.

Области на приложение на системата Globalstar

Системата Globalstar е проектирана да предоставя висококачествени сателитни услуги на широк кръг потребители, включително: гласова комуникация, услуга за кратки съобщения, роуминг, позициониране, факс, данни, мобилен интернет.

Абонатите, използващи преносими и мобилни устройства, могат да бъдат фирми и физически лица, работещи на територии, които не са обхванати клетъчни мрежи, или спецификата на коя работа е свързана с чести командировки до места, където няма връзка или има лошо качество на комуникацията.

Системата е предназначена за широк потребител: представители на медиите, геолози, работници в добива и преработката на нефт и газ, благородни метали, строителни инженери, енергетици. Служителите на държавните структури на Русия - министерства и ведомства (например Министерството на извънредните ситуации) могат активно да използват сателитни комуникации в своите дейности. Специалните комплекти за монтаж на превозни средства могат да бъдат ефективни, когато се използват на търговски превозни средства, риболовни и други видове морски и речни плавателни съдове, железопътен транспорт и др.

сателитна комуникация глобален мобилен

7. Мобилни спътникови комуникационни системи

Характеристика на повечето мобилни сателитни комуникационни системи е малкият размер на терминалната антена, което затруднява приемането на сигнала. За да бъде достатъчна силата на сигнала, достигащ до приемника, се прилага едно от двете решения:

Сателитите са в геостационарна орбита. Тъй като тази орбита е на 35 786 км от Земята, на сателита е необходим мощен предавател. Този подход се използва от системата Inmarsat (чиято основна задача е да предоставя комуникационни услуги на кораби) и някои регионални операториперсонални сателитни комуникации (напр. Thuraya).

Сателитен интернет

Сателитният интернет е метод за предоставяне на достъп до интернет чрез сателитни комуникационни технологии (обикновено в DVB-S стандартили DVB-S2).

Опции за достъп

Има два начина за обмен на данни чрез сателит:

еднопосочен (еднопосочен), понякога наричан още "асиметричен" - когато сателитен канал се използва за приемане на данни, а наличните наземни канали за предаване

двупосочен (двупосочен), понякога наричан още "симетричен" - когато сателитните канали се използват както за приемане, така и за предаване;

Еднопосочен сателитен интернет

Еднопосочен сателитен интернет предполага, че потребителят има такъв съществуващ методИнтернет връзка. По правило това е бавен и/или скъп канал (GPRS/EDGE, ADSL връзка, където услугите за достъп до Интернет са слабо развити и скоростта е ограничена и т.н.). Чрез този канал се предават само заявки към интернет.

Двупосочен сателитен интернет

Двупосочен сателитен интернет означава получаване на данни от сателита и изпращането им обратно също чрез сателита. Този метод е с много високо качество, тъй като ви позволява да постигнете високи скорости по време на предаване и изпращане, но е доста скъп и изисква разрешение за радиопредавателно оборудване (обаче доставчикът често се грижи за последното). Висока цена двупосочен интернетсе оказва напълно оправдано поради, на първо място, много по-надеждна връзка. За разлика от еднопосочния достъп, двупосочният сателитен интернет не изисква никакви допълнителни ресурси (освен мощност, разбира се).

Характеристика на "двупосочния" сателитен достъп до интернет е достатъчно голямо забавяне на комуникационния канал. Докато сигналът достигне до абоната на сателита и от сателита до централната сателитна комуникационна станция, ще отнеме около 250 ms. Същата сума е необходима и за обратното пътуване. Плюс това, неизбежните забавяния в обработката на сигнала и за да отидете "по интернет". В резултат на това времето за ping на двупосочна сателитна връзка е около 600 ms или повече. Това налага някои специфики на работата на приложенията чрез сателитен интернет и е особено тъжно за запалените геймъри.

Друга особеност е, че оборудването от различни производители е практически несъвместимо едно с друго. Тоест, ако сте избрали един оператор, работещ на определен тип оборудване (например ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron и т.н.), тогава можете да отидете при оператора само с помощта на същото оборудване. Опитът за прилагане на съвместимостта на оборудване от различни производители (стандарт DVB-RCS) беше подкрепен от много малък брой компании и днес това е по-скоро "частна" технология, отколкото общоприет стандарт.

Оборудване за еднопосочен сателитен интернет

8. Недостатъци на сателитните комуникации

Слаба устойчивост на шум

Огромните разстояния между земните станции и сателита причиняват много ниско съотношение сигнал/шум в приемника (много по-малко, отколкото при повечето микровълнови връзки). За да се осигури приемлива вероятност за грешка при тези условия, е необходимо да се използват големи антени, елементи с нисък шум и сложни кодове за коригиране на грешки. Този проблем е особено остър в мобилните комуникационни системи, тъй като те имат ограничение за размера на антената и, като правило, за мощността на предавателя.

Влияние на атмосферата

Качеството на сателитната комуникация е силно повлияно от ефектите в тропосферата и йоносферата.

Абсорбция в тропосферата

Поглъщането на сигнала от атмосферата зависи от неговата честота. Максимумите на абсорбция са при 22,3 GHz (резонанс на водна пара) и 60 GHz (кислороден резонанс). Като цяло, абсорбцията значително влияе върху разпространението на сигнали над 10 GHz (т.е. започвайки от Ku-лентата). В допълнение към поглъщането, по време на разпространението на радиовълните в атмосферата има ефект на затихване, причината за което е разликата в показателите на пречупване на различните слоеве на атмосферата.

Йоносферни ефекти

Забавяне на разпространението

Проблемът със забавянето на разпространението на сигнала, по един или друг начин, засяга всички сателитни комуникационни системи. Системите, използващи сателитен транспондер в геостационарна орбита, имат най-висока латентност. В този случай забавянето поради ограничеността на скоростта на разпространение на радиовълните е приблизително 250 ms, а като се вземат предвид закъсненията при мултиплексиране, превключване и обработка на сигнала, общото забавяне може да достигне до 400 ms. Забавянето на разпространението е най-нежелателно в приложения в реално време като телефония. В този случай, ако времето за разпространение на сигнала по сателитния комуникационен канал е 250 ms, разликата във времето между репликите на абонатите не може да бъде по-малка от 500 ms. В някои системи (напр. VSAT системи, използващи звездна топология), сигналът се предава два пъти чрез сателитна връзка (от терминал към централен сайт и от централен сайт към друг терминал). В този случай общото забавяне се удвоява.

Заключение

Още на най-ранните етапи от създаването на сателитни системи сложността на предстоящата работа стана очевидна. Беше необходимо да се намерят материални ресурси, да се приложат интелектуалните усилия на много екипи от учени, да се организира работа на етапа на практическо изпълнение. Но въпреки това транснационалните компании със свободен капитал участват активно в решаването на проблема. Освен това в момента се изпълняват не един, а няколко паралелни проекта. Фирмите-разработчици упорито се състезават за бъдещи потребители, за световно лидерство в областта на телекомуникациите.

Понастоящем сателитните комуникационни станции са комбинирани в мрежи за предаване на данни. Комбинирането на група от географски разпределени станции в мрежа прави възможно предоставянето на потребителите на широка гама от услуги и възможности, както и ефективното използване на сателитните ресурси. В такива мрежи обикновено има една или повече контролни станции, които осигуряват работа на земните станции както в управляван от администратор, така и в напълно автоматичен режим.

Предимството на сателитните комуникации се основава на обслужването на географски отдалечени потребители без допълнителни разходи за междинно съхранение и комутация.

SSN постоянно и ревниво се сравняват с оптични комуникационни мрежи. Въвеждането на тези мрежи се ускорява поради бързото технологично развитие на съответните области на оптичните влакна, което повдига въпроси за съдбата на SSN. Например, разработването и планирането, най-важното е, че въвеждането на конкатениращо (композитно) кодиране драстично намалява вероятността от некоригирана битова грешка, което от своя страна ви позволява да преодолеете основния проблем на CCC - мъгла и дъжд.

Списък на използваните източници

1 Баранов В. И. Стечкин Б. С. Екстремални комбинаторни задачи и техните

приложения, М.: Наука, 2000, с. 198.

2 Bertsekas D. Gallagher R. Мрежи за предаване на данни. М.: Мир, 2000, стр. 295.

3 Блек Ю. Компютърни мрежи: протоколи, стандарти, интерфейси, М.: Мир, 2001, стр. 320.

4 Болшова Г. "Сателитни комуникации в Русия: Памир", Иридиум, Глобалстар ..." "Мрежи" - 2000 - № 9. - С. 20-28.

5 Ефимушкин В. А. Технически аспекти на спътниковите комуникационни системи "Мрежа" - 2000 г. - № 7. - С. 19-24.

6 Невдяев Л. М. Съвременни технологии за сателитна комуникация // "Бюлетин на съобщенията" - 2000 - № 12. - стр. 30-39.

7 Невдяев Л. М. Одисея на средни височини на "Мрежата" - 2000 - № 2. - С. 13-15.

8 ДПК "Елсов", Протокол за организацията и логиката на сателитната мрежа за пренос на данни "Банкер". - 2004, стр. 235.

9 Смирнова А. А. Корпоративни сателитни и високочестотни комуникационни системи Москва, 2000 г., стр.

10 Смирнова А. А. Лична спътникова комуникация, том 64, Москва, 2001 г., стр.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Предаване на цифрови данни чрез сателитен комуникационен канал. Принципи на изграждане на спътникови комуникационни системи. Използване на сателитно предаване за телевизионно излъчване. Преглед на системата за множествен достъп. Схемата на цифровия път за преобразуване на телевизионен сигнал.

резюме, добавено на 23.10.2013 г


Историята на развитието на сателитните комуникации. Абонатни VSAT терминали. Орбити на сателитни транспондери. Изчисляване на разходите за изстрелване на сателит и инсталиране на необходимото оборудване. Централна контролна станция. Глобална сателитна комуникационна система Globalstar.

курсова работа, добавена на 23.03.2015 г


Проблеми на изграждането на междудържавна корпоративна сателитна комуникационна система и нейните показатели. Развитие на комуникационна мрежа от Алмати за насочване на международни комуникационни канали през Лондон. Параметри на сателитна линия, радиорелейна линия, зона на обслужване на IRT.

дисертация, добавена на 22.02.2008 г


Принципи на изграждане на териториална комуникационна система. Анализ на методите за организиране на спътникови комуникации. Основни изисквания към абонатния терминал за сателитни комуникации. Определяне на техническите характеристики на модулатора. Основните видове манипулирани сигнали.

дисертация, добавена на 28.09.2012 г


Характеристики на изграждане на сателитна комуникационна линия, методи за комутация и предаване на данни. Описание и технически параметри на космически апарати, тяхното местоположение в геостационарни орбити. Изчисляване на енергийния баланс на информационния сателитен канал.

дипломна работа, добавена на 04.10.2013 г


Обмен на ефирни и телевизионни програми. Поставяне на наземни ретранслатори. Идеята за поставяне на ретранслатор на космически кораб. Характеристики на сателитната комуникационна система (ССС), нейните предимства и ограничения. Космически и наземни сегменти.

резюме, добавено на 29.12.2010 г


Обща информация за персонални сателитни комуникационни системи. Запознаване с развитието на руската държавна спътникова група и програмата за изстрелване на космически кораби. Характеристики на космически и земни станции за предаване и приемане на сигнали.

презентация, добавена на 16.03.2014 г


Комуникацията като отрасъл на икономиката, който осигурява приемането и предаването на информация. Характеристики и устройство на телефонната комуникация. Сателитни комуникационни услуги. Клетъчната комуникация като един от видовете мобилна радиокомуникация. Предаване на сигнал и връзка чрез базова станция.

презентация, добавена на 22.05.2012 г


Изчисляване на обхвата на радиорелейна линия. Избор на оптимална височина на антената. Комуникационни увреждания, причинени от дъжд и субрефракция на радиовълни. Енергийно изчисляване на линията "надолу" и "нагоре" за сателитна комуникационна система. Усилване на антената на приемника.

курсова работа, добавена на 28.04.2015 г


Разработване на авариен модел. Организиране на комуникацията с оперативната група и групата за ликвидация за провеждане на аварийно-спасителни операции. Изборът на сателитна комуникация, нейните предимства и недостатъци. Ширина на честотната лента на комуникационен канал със смущения.

Инженерите работят върху първия в света комерсиален комуникационен сателит Early Bird

По днешните стандарти сателитът Early Bird ( INTELSAT I) имаше повече от скромни възможности: с честотна лента от 50 MHz можеше да осигури до 240 телефонни комуникационни канала. Във всеки един момент може да се осъществи комуникация между земна станция в Съединените щати и само една от трите земни станции в Европа (в Обединеното кралство, Франция или Германия), които са свързани помежду си чрез кабелни комуникационни линии.

В бъдеще технологията напредна и сателитът INTELSAT IXвече имаше честотна лента от 3456 MHz.

Дълго време в СССР спътниковите комуникации се развиваха само в интерес на Министерството на отбраната на СССР. Поради по-голямата близост на космическата програма развитието на спътниковите комуникации в социалистическите страни протича по различен начин, отколкото в западните страни. Развитието на гражданските спътникови комуникации започва със споразумение между 9 страни от социалистическия блок за създаване на комуникационната система Интерспутник, което е подписано едва през 1971 г.

Сателитни ретранслатори

Пасивен комуникационен сателит Echo-2. Метализираната надуваема сфера служи като пасивен повторител

В ранните години на изследване се използват пасивни сателитни транспондери (примери са сателитите Echo и Echo-2), които представляват обикновен рефлектор на радиосигнал (често метална или полимерна сфера с метално покритие), който не носи никакво приемо-предавателно оборудване на борда Такива сателити не са получили разпространение. Всички съвременни комуникационни спътници са активни. Активните повторители са оборудвани с електронно оборудване за приемане, обработка, усилване и препредаване на сигнал. Сателитните ретранслатори могат да бъдат нерегенеративенИ регенеративна. Нерегенеративен сателит, след като получи сигнал от една земна станция, го прехвърля на друга честота, усилва и го предава на друга земна станция. Един сателит може да използва няколко независими канала, които извършват тези операции, всеки от които работи с определена част от спектъра (тези канали за обработка се наричат ​​транспондери).

Регенеративният сателит демодулира получения сигнал и го модулира отново. Поради това корекцията на грешката се извършва два пъти: на спътника и на приемащата земна станция. Недостатъкът на този метод е сложността (и оттам много по-високата цена на сателита), както и увеличеното забавяне на предаването на сигнала.

Орбити на сателитни транспондери

Орбитите, които хостват сателитни транспондери, са разделени на три класа:

• екваториален,
• косо,
• полярен.

Важен сорт екваториална орбитае геостационарна орбита, в която спътник се върти с ъглова скорост, равна на тази на Земята, в посока, която е същата като посоката на въртене на Земята. Очевидното предимство на геостационарната орбита е, че приемникът в зоната на обслужване "вижда" сателита през цялото време.

Има обаче само една геостационарна орбита и е невъзможно да поставите всички сателити в нея. Другият му недостатък е голямата надморска височина, а от там и високата цена за извеждане на сателит в орбита. Освен това сателит в геостационарна орбита не е в състояние да обслужва земни станции в циркумполярния регион.

наклонена орбитарешава тези проблеми, но поради движението на спътника спрямо наземния наблюдател е необходимо да се изстрелят поне три спътника в една орбита, за да се осигури денонощен достъп до комуникации.

полярна орбита- граничен случай на кос (с наклон 90º).

Когато използват наклонени орбити, земните станции са оборудвани със системи за проследяване, които насочват антената към спътника. Станциите, работещи със спътници в геостационарна орбита, също обикновено са оборудвани с такива системи за компенсиране на отклонения от идеалната геостационарна орбита. Изключение правят малките антени, използвани за приемане на сателитна телевизия: тяхната диаграма на излъчване е достатъчно широка, за да не усещат сателитни вибрации близо до идеалната точка.

Повторно използване на честоти. Зони на покритие

Тъй като радиочестотите са ограничен ресурс, е необходимо да се гарантира, че едни и същи честоти могат да се използват от различни земни станции. Можете да направите това по два начина:

• пространствено разделение- всяка сателитна антена получава сигнал само от определена област, докато различни области могат да използват едни и същи честоти,

• поляризационно разделяне- различни антени приемат и предават сигнал във взаимно перпендикулярни поляризационни равнини, като същите честоти могат да се прилагат два пъти (за всяка от равнините).

Типична карта на покритие за сателит в геостационарна орбита включва следните компоненти:

• глобален лъч- комуникира със земни станции в цялата зона на покритие, разпределени са му честоти, които не се пресичат с други лъчи на този спътник.

• лъчи на западното и източното полукълбо- тези лъчи са поляризирани в равнина А и същият честотен диапазон се използва в западното и източното полукълбо.

• зонови лъчи- са поляризирани в равнина B (перпендикулярна на A) и използват същите честоти като лъчите на полукълбата. По този начин земна станция, разположена в една от зоните, може също да използва полусферични лъчи и глобален лъч.

В този случай всички честоти (с изключение на тези, запазени за глобалния лъч) се използват многократно: в западното и източното полукълбо и във всяка от зоните.

Честотни ленти

Антена за приемане на сателитна телевизия (Ku-band)

Сателитна чиния за С-обхват

Изборът на честота за предаване на данни от земна станция към сателит и от сателит към земна станция не е произволен. Например, поглъщането на радиовълни в атмосферата зависи от честотата, както и от необходимите размери на предавателната и приемната антена. Честотите, на които се извършват предаванията от земна станция към спътник, са различни от тези, използвани за предавания от сателит към земна станция (обикновено първото е по-високо).

Честотите, използвани в сателитните комуникации, са разделени на ленти, обозначени с букви. За съжаление в различни литератури точните граници на диапазоните може да не съвпадат. Индикативните стойности са дадени в препоръката на ITU -R V.431-6:

Име на диапазон	Честоти (съгласно ITU-R V.431-6)	Приложение
Л	1,5 GHz	Мобилни сателитни комуникации
С	2,5 GHz	Мобилни сателитни комуникации
СЪС	4 GHz, 6 GHz	Фиксирани сателитни комуникации
х	За сателитни комуникации препоръките на ITU-R не определят честотите. За радарни приложения е посочен диапазонът 8-12 GHz.	Фиксирани сателитни комуникации (за военни цели)
Ку	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
К	20 GHz	Фиксирана сателитна комуникация, сателитно излъчване
Ка	30 GHz	Фиксирани сателитни комуникации, междусателитни комуникации

Използват се и по-високи честоти, но тяхното повишаване е възпрепятствано от силното поглъщане на радиовълните на тези честоти от атмосферата. Ku-обхватът позволява приемане със сравнително малки антени и затова се използва в сателитната телевизия (DVB), въпреки факта, че метеорологичните условия оказват значително влияние върху качеството на предаване в тази лента.

За предаване на данни от големи потребители (организации) често се използва C-обхватът. Това осигурява по-добро качество на приемане, но изисква доста голяма антена.

Кодиране с модулация и коригиране на шума

Характеристика на сателитните комуникационни системи е необходимостта да работят в условия на относително ниско съотношение сигнал / шум поради няколко фактора:

• значително разстояние между приемника и предавателя,
• ограничена сателитна мощност (невъзможност за предаване с висока мощност).

В резултат на това сателитните комуникации не са подходящи за предаване на аналогови сигнали. Следователно, за да се предаде реч, тя е предварително дигитализирана, като се използва например импулсна кодова модулация (PCM).

За да се предадат цифрови данни по сателитен комуникационен канал, те трябва първо да бъдат преобразувани в радиосигнал, заемащ определен честотен диапазон. За да направите това, се използва модулация (цифрова модулация също се нарича манипулация). Най-често срещаните видове цифрова модулация за сателитни комуникационни приложения са фазова манипулация и квадратурна амплитудна модулация. Например DVB-S2 системите използват QPSK, 8-PSK, 16-APSK и 32-APSK.

Модулацията се извършва на земната станция. Модулираният сигнал се усилва, прехвърля се към желаната честотаи отива към предавателната антена. Сателитът получава сигнал, усилва, понякога регенерира, прехвърля на друга честота и с помощта на определена предавателна антена излъчва към земята.

Множествен достъп

За да се осигури едновременното използване на сателитен транспондер от няколко потребители, се използват системи за множествен достъп:

• Множествен достъп с честотно разделяне - при което на всеки потребител се дава отделна честотна лента.

• множествен достъп с разделение по време - на всеки потребител се дава определен времеви интервал (timeslot), през който той предава и получава данни.

• множествен достъп с кодово разделяне - в този случай на всеки потребител се дава кодова последователност, ортогонална на кодовите последователности на други потребители. Потребителските данни се наслагват върху кодовата последователност по такъв начин, че предаваните сигнали на различни потребители да не си пречат, въпреки че се предават на едни и същи честоти.

В допълнение, много потребители не се нуждаят от постоянен достъп до сателитни комуникации. За тези потребители комуникационен канал (времеви интервал) се разпределя при поискване с помощта на технологията DAMA (Demand Assigned Multiple Access).

Приложение на сателитни комуникации

Основни сателитни комуникации

Първоначално появата на сателитните комуникации е продиктувана от необходимостта от предаване на големи количества информация. Първата сателитна комуникационна система беше системата Intelsat, след това бяха създадени подобни регионални организации (Eutelsat, Arabsat и други). С течение на времето делът на предаването на глас в общия обем на опорния трафик непрекъснато намалява, отстъпвайки място на предаването на данни.

С развитието на оптичните мрежи, последните започнаха да изместват сателитните комуникации от пазара на опорните комуникации.

VSAT системи

Думите "много малка бленда" се отнасят за размера на крайните антени в сравнение с по-старите опорни антени. VSAT терминалите, работещи в C-обхвата, обикновено използват антени с диаметър 1,8-2,4 m, в Ku-обхвата - 0,75-1,8 m.

VSAT системите използват технология за канализиране по заявка.

Мобилни сателитни комуникационни системи

Характеристика на повечето мобилни сателитни комуникационни системи е малкият размер на терминалната антена, което затруднява приемането на сигнала. За да бъде достатъчна силата на сигнала, достигащ до приемника, се прилага едно от двете решения:

• Много сателити са разположени на косоили поляренорбити. В същото време необходимата мощност на предавателя не е толкова висока, а цената за извеждане на сателит в орбита е по-ниска. Този подход обаче изисква не само голям брой сателити, но и широка мрежа от наземни комутатори. Подобен метод използват операторите Iridium и Globalstar.

Клетъчните оператори се конкурират с операторите на персонални сателитни комуникации. Характерно е, че както Globalstar, така и Iridium изпитаха сериозни финансови затруднения, които доведоха Iridium до реорганизационнифалит през 1999 г

През декември 2006 г. беше изстрелян експериментален геостационарен сателит Kiku-8 с рекордно голяма площ на антената, който се предполага, че ще се използва за тестване на технологията за сателитна комуникация с мобилни устройства, не по-големи от мобилни телефони.

Сателитен интернет

Сателитната комуникация намира приложение при организирането на "последната миля" (комуникационен канал между интернет доставчика и клиента), особено на места със слабо развита инфраструктура.

Характеристиките на този тип достъп са:

• Разделяне на входящ и изходящ трафик и привличане на допълнителни технологии за комбинирането им. Следователно тези съединения се наричат асиметричен.
• Едновременно използване на входящ сателитен канал от няколко (например 200) потребители: данните се предават едновременно през сателит за всички клиенти „смесени“, клиентският терминал се занимава с филтриране на ненужни данни (поради тази причина е възможен „Сателитен риболов“ ).

Според вида на изходящия канал има:

• Терминали, които работят само за получаване на сигнал (най-евтината опция за свързване). В този случай за изходящ трафик трябва да имате друга интернет връзка, чийто доставчик се обажда наземен доставчик. За да работите в такава схема, тунелиране софтуер, обикновено се доставя с терминала. Въпреки сложността (включително трудността при настройка), тази технология е привлекателна с високата си скорост в сравнение с комутируемата връзка на сравнително ниска цена.
• Приемателни и предавателни терминали. Изходящият канал е организиран тесен (в сравнение с входящия). И двете посоки се осигуряват от едно и също устройство, поради което такава система се настройва много по-лесно (особено ако терминалът е външен и е свързан към компютъра чрез Ethernet интерфейс). Такава схема изисква инсталирането на по-сложен (приемно-предавателен) преобразувател на антената.

И в двата случая данните от доставчика към клиента се предават по правило в съответствие със стандарта цифрово излъчване DVB, което ви позволява да използвате едно и също оборудване както за достъп до мрежата, така и за приемане на сателитна телевизия.

Недостатъци на сателитната комуникация

Слаба устойчивост на шум

Огромните разстояния между земните станции и сателита причиняват много ниско съотношение сигнал/шум в приемника (много по-малко, отколкото при повечето микровълнови връзки). За да се осигури приемлива вероятност за грешка при тези условия, е необходимо да се използват големи антени, елементи с нисък шум и сложни кодове за коригиране на грешки. Този проблем е особено остър в мобилните комуникационни системи, тъй като те имат ограничение за размера на антената и, като правило, за мощността на предавателя.

Влияние на атмосферата

Качеството на сателитните комуникации е силно повлияно от ефектите в тропосферата и йоносферата.

Абсорбция в тропосферата

Поглъщането на сигнала от атмосферата зависи от неговата честота. Максимумите на абсорбция са при 22,3 GHz (резонанс на водна пара) и 60 GHz (кислороден резонанс). Като цяло, абсорбцията значително влияе върху разпространението на сигнали над 10 GHz (т.е. започвайки от Ku-лентата). В допълнение към поглъщането, когато радиовълните се разпространяват в атмосферата, има ефект на затихване, причината за което е разликата в показателите на пречупване на различните слоеве на атмосферата.

Йоносферни ефекти

Ефектите в йоносферата се дължат на колебания в разпределението на свободните електрони. Йоносферните ефекти, които влияят върху разпространението на радиовълните, включват трептене, абсорбция, забавяне на разпространението, дисперсия, промяна на честотата, въртене на равнината на поляризация. Всички тези ефекти се отслабват с нарастваща честота. За сигнали с честоти над 10 GHz влиянието им е малко.

Сравнително нискочестотните сигнали (L-лента и отчасти C-лента) страдат от йоносферно трептенепроизтичащи от нехомогенности в йоносферата. Резултатът от това трептене е постоянно променяща се сила на сигнала.

Забавяне на разпространението

Проблемът със забавянето на разпространението на сигнала по един или друг начин засяга всички сателитни комуникационни системи. Системите, използващи сателитен транспондер в геостационарна орбита, имат най-висока латентност. В този случай забавянето поради ограничеността на скоростта на разпространение на радиовълните е приблизително 250 ms, а като се вземат предвид закъсненията при мултиплексиране, превключване и обработка на сигнала, общото забавяне може да достигне до 400 ms.

Забавянето на разпространението е най-нежелателно в приложения в реално време като телефония. В този случай, ако времето за разпространение на сигнала по сателитния комуникационен канал е 250 ms, разликата във времето между репликите на абонатите не може да бъде по-малка от 500 ms.

В някои системи (напр. VSAT системи, използващи звездна топология), сигналът се предава два пъти чрез сателитна връзка (от терминал към централен сайт и от централен сайт към друг терминал). В този случай общото забавяне се удвоява.

Влияние на слънчевата интерференция

Вижте също

• OJSC Информационни спътникови системи на името на академик М. Ф. Решетнев

Бележки

1. Вишневски В. И., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. В.Исторически очерк за развитието на мрежовите технологии // Широколентови мрежи за пренос на информация. - Монография (издадена с подкрепата на Руската фондация за фундаментални изследвания). - М .: "Техносфера", 2005. - С. 20. - 592 с. - ISBN 5-94836-049-0
2. Кратка история на комуникационния сателит. Технология за милиарди долари
3. Кратка история на комуникационния сателит. Глобалното село: международни комуникации
4. Наръчник за сателитна земна станция INTELSAT, 1999 г., стр. 18
5. Скляр Б. Цифрова комуникация. Теоретични основи и практическо приложение. Изд. 2-ро, поправено: Пер. от английски. - М .: Издателска къща Уилямс, 2004 г
6. Официален сайт на Интерспутник
7. Концептуални и правни проблеми на широколентовите сателитни мултисервизни мрежи
8. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 167
9. Наръчник за сателитна земна станция INTELSAT, 1999 г., стр. 2
10. Наръчник за сателитна земна станция INTELSAT, 1999 г., стр. 73
11. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 6, 108
12. Наръчник за сателитна земна станция INTELSAT, 1999 г., стр. 28
13. Препоръка ITU-R V.431-6. Номенклатура на честотните ленти и ленти с дължина на вълната, използвани в телекомуникациите
14. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 6, 256
15. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 264
16. http://www.telesputnik.ru/archive/116/article/62.html DVB-S2 стандарт. Нови предизвикателства - нови решения // Вестник за сателитна и кабелна телевизия и телекомуникации "Телеспутник"
17. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 283
18. Морелос-Сарагоса Р.Изкуството на кодиране с коригиране на грешки. Методи, алгоритми, приложение / пер. от английски. В. Б. Афанасиев. - М .: Техносфера, 2006. - 320 с. - (Светът на комуникацията). - 2000 бр. - ISBN 5-94836-035-0
19. д-р Лин Нан Лий LDPC кодове, приложение към комуникационни системи от следващо поколение // Полугодишна конференция на IEEE за автомобилни технологии. - октомври 2003 г.
20. Бърнард Склар.Дигитална комуникация. Теоретични основи и практическо приложение = Digital Communications: Fundamentals and Applications. - 2-ро изд. - М .: "Уилямс", 2007. - С. 1104. - ISBN 0-13-084788-7
21. Система за сателитна комуникация и излъчване "Ямал"
22. ЧЗВ за VSAT
23. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 68
24. Информационен център за сателитен интернет и VSAT
25. Сателитни комуникации и космическо време
26. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 91
27. Денис Роди. сателитни комуникации. McGraw-Hill Telecommunications, 2001 г., стр. 93
28. Брус Р. Елбърт. Наръчник за приложения за сателитна комуникация. - Artech House, Inc., 2004, стр. 34.
29. Сателитни комуникации в глобалния интернет: проблеми, капани и потенциал

Връзки

• Доклад на панела на WTEC относно глобалните сателитни комуникационни технологии и системи
• Относно сателита Early Bird на boeing.com
• Кратка история на комуникационните сателити
• ЧЗВ за VSAT

Мобилни сателитни комуникации

Въведение

Всяка комуникационна система в крайна сметка зависи от някои основни системни параметри, които определят качеството на комуникацията.

Така че, ако за клетъчната комуникация такъв основен параметър е височината на антената на базовата станция, тогава за сателитните комуникационни системи това е видът на орбитата на неговия космически сегмент и характеристиките на орбитата. Като цяло всяка сателитна комуникационна система се състои от три сегмента, както бе споменато по-горе: космос (или космическо съзвездие), наземен (наземни сервизни станции, шлюзови станции) и потребителски сегмент (директно терминали, разположени при потребителя).

Фигура 1 Структурата на сателитната комуникационна система на примера на VSAT мрежата на Държавно предприятие "Космическа" комуникация"

Според вида на използваните орбити сателитните комуникационни системи се разделят на два класа: системи със спътници в геостационарна орбита (GEO) (надморска височина 36 000 km; броят на спътниците за съзвездието GEO е 3, един сателит покрива 34% от земната повърхност. повърхност;комуникации - 600 ms) и негеостационарни.

Фигура 2. Орбити и зони на покритие на земната повърхност на примера на геостационарното космическо съзвездие на системата INMARSAT

Негеостационарните сателитни системи от своя страна се разделят на MEO със средна надморска височина (височина - 5000-15000 km; брой космически кораби - 8-12; зона на покритие на един сателит - 25-28%; забавяне на гласа предаване за глобални комуникации - 250-400 ms) и LEO с ниска орбита (височина - 500-2000 km; брой космически кораби - 48-66; зона на покритие на един спътник - 3-7%; забавяне на предаването на глас за глобална комуникация - 170-300 ms).

Повечето от съществуващите сателитни комуникационни системи имат геостационарни сателитни съзвездия, което е лесно обяснимо: малък брой сателити, покритие на цялата повърхност на земята. Голямото забавяне на сигнала обаче ги прави приложими, като правило, само за радио и телевизионно излъчване. За системите за радиотелефонна комуникация голямото забавяне на сигнала е крайно нежелателно, тъй като води до лошо качество на комуникацията и увеличаване на цената на потребителския сегмент. Следователно, първоначално повечето сателитни комуникационни системи осигуряваха предимно фиксирани сателитни комуникации (комуникация между стационарни обекти) и едва с въвеждането цифрови методикомуникациите и изстрелването на негеостационарни космически кораби, мобилните сателитни комуникации са широко развити. Обърнете внимание, че съвременните мобилни сателитни комуникационни системи, първо, са съвместими с традиционните наземни мобилни комуникационни системи (предимно с цифрови клетъчни) и, второ, взаимодействието на мобилни сателитни радио мрежи с обществената телефонна мрежа е възможно на всяко ниво. (локално, вътрешнозонови, междуградски).

Основните глобални мобилни сателитни комуникационни оператори, известни в Русия

Система Iridium (международен консорциум Iridium lls, Вашингтон). Глобалната мобилна персонална сателитна комуникационна система Iridium е предназначена да предоставя комуникационни услуги с мобилни и фиксирани обекти, разположени по целия свят. Космическият сегмент на системата се състоеше от 66 основни (височина на орбита 780 км над повърхността на Земята) и 6 резервни спътника (645 км). Системата предоставя на абонатите следните услуги: пренос на глас (2,4 Kbps), пренос на данни и телефакс със същата скорост, персонален разговор и определяне на местоположение.

Като много скъп проект (повече от 5 милиарда долара), Iridium постави свръхвисоки цени за терминали и трафик в началния етап на развитие, като погрешно се насочи само към много богати потребители на услугата. Освен това по време на експлоатация възникнаха технически и финансови проблеми, непредвидени от проекта, които доведоха консорциума до фалит.

Система Globalstar (Globalstar ltd., Сан Хосе, Калифорния). Системата за глобални мобилни персонални сателитни комуникации "Globalstar" е предназначена да предоставя комуникационни услуги с мобилни и фиксирани обекти, разположени на земното кълбо между 700* северна ширина. и 700* S

Преносимите терминали на системата "Globalstar" се произвеждат в няколко модификации, за да се гарантира възможността за тяхното използване както за организиране на комуникация в системата "Globalstar", така и в мрежи за наземна клетъчна комуникация на стандартите GSM, AMPS, CDMA.

Космическият сегмент на системата представлява съзвездие от 48 основни и 8 резервни спътника, с тегло под 450 kg, поставени в кръгови орбити на височина 1414 km над повърхността на Земята. Сателитите от първо поколение са проектирани да работят в режим на пълно натоварване най-малко 7,5 години.

За покриване на населената територия на земното кълбо се предвижда изграждането на около 50 интерфейсни станции, осигуряващи максимално покритие (до 85%) на земната повърхност с космическия сегмент на системата. На първия етап от развитието на системата са изградени 38 интерфейсни станции. В Русия работят 3 такива станции: в Московска област (Павлов Посад), в Новосибирск и в Хабаровск. Тези станции осигуряват предоставянето на мобилни услуги с високо качество на практически в цяла Русия на юг от 700 северна ширина. Всяка от тези станции е свързана към руската обществена мрежа. Системата Globalstar работи в Русия от май 2000 г.

ICO система (международна компания ICO Global Communications). Системата за глобални мобилни персонални сателитни комуникации "ICO" е предназначена да предоставя комуникационни услуги с мобилни и фиксирани обекти по целия свят, включително полярните региони. Компанията "ICO Global Communications" е създадена по инициатива на международната организация "INMARSAT". Това е наистина международна организация. Нито една от страните не играе доминираща роля в него. Повече от 60 компании по света са ICO инвеститори.

Предвижда се системата ICO да работи във връзка с клетъчни комуникационни системи, предоставяйки услуги на региони и зони, които не са обхванати от клетъчни радиокомуникационни системи. Според проекта повечето от абонатните терминали на системата ICO ще бъдат персонални джобни телефони, способни да работят в два режима (сателитен/наземен клетъчен). Приблизителната цена на абонатния терминал на ICO системата е $1000, една минута трафик е $1.

Космическият сегмент на системата ще бъде представен от съзвездие от 10 основни и 2 резервни спътника в орбитата на MEO на височина приблизително 10 390 km над земната повърхност.

Характеристика на тази система ще бъде специално създадена мрежа "IcoNet", която ще свързва дванадесет сателитни възли за достъп (SAN), разположени по целия свят, с "интелигентни" комуникационни линии и ще осигурява бърза връзка на обществени мрежи с мобилни терминали и мобилни терминали един към друг, независимо от местоположението им. На територията на Русия се планира изграждането на един USD. Инфраструктурата на наземния сегмент на системата ICO се основава на доказана архитектура на GSM мрежи, както и стандартни компоненти, използвани в големи количества, за да се гарантира съвместимостта на системата ICO с други стандарти за наземна клетъчна комуникация.

Системата ICO планира да предостави на потребителите следните видове услуги: телеуслуги, услуги за транспортна среда, услуги, предоставяни в системата GSM, услуги за съобщения и роуминг.

Teleservices ще предоставя услуги като: цифрова телефония, спешни повиквания, предаване на факс от група 3 със скорост до 14,4 kbps и услуги за кратки съобщения. В същото време цифровата телефония ще осигури качество на гласа, подобно на това, предоставяно от съществуващите наземни мобилни радиостандарти.

Освен това системата ICO планира да предоставя услуги за предаване на нискоскоростни прозрачни и непрозрачни данни в асинхронен режим при скорости от 300, 1200, 2400, 4800 и 9600 bps и прозрачни данни в синхронен режим при скорости от 1200, 2400, 4800 и 9600 bps./С.

Поради финансовите проблеми на консорциума беше решено ICO Global Communications да се слее с Teledesic Corporation, което би отложило началото на услугите до 2003 г. Един USD на територията на Русия трябва да бъде построен до същата дата. Очаква се 450 000 абонати да използват ICO системата в Русия.

Система ИНМАРСАТ(компания «INMARSAT ltd.», Лондон). INMARSAT притежава сателити, инсталирани в геостационарна орбита на следните позиции: 54*W, 15.5*W, 64.5*E, 178*E. Това осигурява почти глобална връзка между 75 * S.l. и 75* с.л.

Повече от 50 земни станции работят в системата INMARSAT, осигурявайки комуникация с мобилно оборудване, инсталирано на морски и речни кораби, сондажни платформи, самолети, превозни средства (на практика няма в Русия), в бизнес случаи.

Използват се следните видове мобилни станции: "INMARSAT-A", "INMARSAT-B", "INMARSAT-M", "INMARSAT-mini-M", "INMARSAT-C", "INMARSAT-D +" (пейджър с отговор), "INMARSAT-aero" (различни типове). Изброените видове станции имат различни физически и електрически характеристики, което определя голяма разлика в цената на станциите, тарифата за комуникация и нейното качество (скорост на предаване на информация, качество на предаване на глас).

В момента в системата INMARSAT работят около 170 хиляди станции от всякакъв тип, от които около 10 хиляди имат руски номера (са руски).

Система ORBCOM (ORBCOM Global, Далас, Вирджиния). Комуникационната система ORBCOM е предназначена за двупосочно предаване на данни и определяне на местоположението на обекти с помощта на нискоорбитални изкуствени спътници на Земята (от 28 до 48 спътника). Предаването на данни по линията сателит-Земя се осъществява със скорост 4,8 Kbps, а по линията Земя-сателит - 2,4 Kbps. Системата е разработена в САЩ от ORBCOM Global, за да отговори на нуждите от обмен на информация с райони, отдалечени от съществуващата наземна телекомуникационна инфраструктура.

Основният недостатък на системата е липсата на телефонна услуга.

Новини от глобални сателитни оператори

Един от най-сензационните и известни проекти за глобални сателитни комуникации е проектът на концерна Iridium. През ноември 2000 г. съдът по несъстоятелността на САЩ прехвърли контрола върху Iridium на фирма за рисков капитал. В резултат на това тази привидно отдавна изгубена компания получи проект на стойност 72 милиона долара за оборудване на Министерството на отбраната на САЩ с мобилни сателитни комуникации. Това е още по-интересно, защото търгът бе спечелен срещу друг голям и най-динамично развиващ се оператор в момента - компанията Globalstar.

Тази година като цяло беше неуспешна за Globalstar (въпреки получаването на голяма поръчка за оборудване на автобусни телефони в Бразилия и пускането на системата в Русия). Тя започна с отказа на основните акционери ("Loral Space & Communications Ltd" и "QUALCOMM") от по-нататъшно участие в проектите на Globalstar. Малко по-късно обаче бяха намерени така необходимите 183 милиона долара и компанията продължи дейността си. През ноември Globalstar обяви резултатите си за третото тримесечие на 2000 г. Приходите на компанията възлизат на $1,4 милиона, загубите - $97,5 милиона В сравнение със същия период на 1999 г. загубите на компанията на акция се увеличават почти пет пъти и възлизат на $1 на акция (през 1999 г. - 20 цента на акция). В края на третото тримесечие дружеството обслужва 21 300 абонати, два пъти повече от края на второто тримесечие на 2000 г. Ръководството на компанията смята, че това е изключително малко за успешното функциониране на глобалната сателитна комуникационна система, но като цяло оценява проекта като жизнеспособен и твърди, че компанията разполага с необходимите финансови ресурси за дейността си до края на май 2001 г.

В същото време загубите на Globalstar не доведоха до влошаване на финансовото състояние на неговия основен акционер QUALCOMM (доставчик на сателитни системи за предаване на данни, който е конкурент в този бизнес на ORBCOMGlobal с услуги като Trackmaile-, „Omni“ -track" и "Euteltrack"). Това се дължи главно на други проекти на концерна. QUALCOMM притежава основните патенти за CDMA безжична технология, WCDMA 3G технология (трето поколение мобилни комуникации, стандарт, разработен от европейски компании), 3G cdma2000 технология (стандарт, разработен от QUALCOMM).

American Mobile Satellite Corp продължи своя курс на разработване на комуникационни услуги за управление на флота и системи за предаване на данни през своята наземна мрежа ARDIS.

Японската компания NTT DoCoMo предоставя комуникационни услуги за националния флот. Австралийската компания "Optus" обслужва повече от 9000 абонати. Европейската мрежа EMCAT предлага пълна гама от мобилни услуги, докато белгийската мобилна сателитна мрежа IRIS осигурява сателитно предаване на данни.

Проектът на ICO Global Communications е спрян. Пускането в експлоатация на системата е планирано не по-рано от 2003 г.

На 20 октомври 2000 г. Boeing Satellite Systems успешно изстреля сателита Thuraya 1 като част от собствения си проект за внедряване на мобилни сателитни комуникации, който се очаква да обхване Близкия изток, Северна и Централна Африка, Европа, Централна Азия и Индия (брой жители - до 1,8 милиарда души).

Мобилни сателитни оператори в Русия. ИНМАРСАТ

След прекратяването на дейността на компанията Iridium в Русия останаха два мобилни сателитни комуникационни оператора: INMARSAT и Globalstar.

Системата INMARSAT е създадена през 1979 г. в СССР за установяване на сателитна комуникация с морски кораби и осигуряване на безопасността на корабоплаването. В момента INMARSAT управлява глобална сателитна констелация, която се използва за предоставяне на гласови, факсимилни, телексни и мултимедийни комуникационни услуги на мобилни потребители. Сателитите на системата INMARSAT са разположени в геостационарна орбита. Осигурява се гарантирана комуникация средно от 70°S. до 70° с.ш Всеки сателит покрива приблизително една трета от Земята.

Въпреки това, въпреки че системата INMARSAT има доста абонати в Русия, не може да се каже, че нейното използване е широко разпространено. Основната причина е високата цена на потребителските терминали и високата тарифа за комуникация. Например, тарифата за 1 минута телефонна комуникация при използване на различни видове абонатни станции е: за "INMARSAT-A" - около 6,0-6,5 долара, за "INMARSAT-B" - около 4,0 долара, за "INMARSAT- mini- M" - около 2,5 долара, за "INMARSAT-aero" - около 6,0-6,5 долара. Цената на терминалите варира от 3000 до 15 000 долара. И така, най-често срещаният стандарт "INMARSAT-mini-M" има размерите на "лаптоп", теглото е около 2 кг, цената е $3000.

Модели на сателитни преносими терминали от типа "INMARSAT-mini-M", налични за продажба в Руската федерация

Фигура 3.TT-3060A

Мобилният телефон TT-3060A от сателитната система INMARSAT е предназначен за предаване на телефонни и факс съобщения, данни и електронна поща. Вградената батерия и преобразувател на напрежение осигуряват енергонезависима работа за 48 часа в режим на готовност и 2,5 часа в режим на разговор. Слушалката, RJ-11 2-жилен конектор за факс и съвместим с Hayes 2,4 Kbps порт за данни имат лични телефонни номера (общо 4). Възможността за защита срещу неоторизиран достъп се осигурява от вградения четец на SIM карти. Възможно е да се свърже STU-IIB/STU-III криптографско оборудване и да се използва софтуер за прехвърляне на изображения. Корпус от магнезиева сплав с тегло под 2,2 кг.

Ориз. 4. Световен телефонен хибрид

WorldPhone Hybrid осигурява достъп до международни телефонна мрежас възможност за изпращане на факсове, данни и електронна поща. Основни характеристики: 4,8 Kbps глас, 2,4 Kbps факс, 3 часа време за разговори, осветен LCD дисплей, високоговорител, услуга за кратки съобщения (SMS), гласова/факс поща, пренасочване на повиквания, бележник.

Мобилни сателитни оператори в Русия. "Глобалстар"

Дъщерно дружество на GlobalTel (съвместно предприятие между Globalstar и Rostelecom) започна да предоставя своите услуги на територията на Руската федерация през май 2000 г. В момента е телефония (предаване на глас) и пренасочване на повиквания. Системата също така предоставя, но все още не е внедрила следните услуги: пренос на данни, факсимилна комуникация, предаване и приемане на кратки съобщения, глобален роуминг, локация на обект, гласова поща, спешно повикване.

Космическият сегмент включва съзвездие от 48 нискоорбитални (и 4 резервни) спътника, осигуряващи покритие от 70°N. до 70° и поставен от 6 сателита в 8 кръгови орбити на височина 1414 km. Системата от нискоорбитални спътници дава възможност драстично да се намали цената на абонатен терминал и минута разговор.

Потребителският сегмент се състои от преносими мобилни и стационарни крайни устройства. Устройствата могат да работят в няколко режима (до три). Устройствата с двоен и три режима, освен за достъп до системата Globalstar, могат да се използват и за достъп до наземни клетъчни мрежи в GSM стандарти, AMPS, CDMA..

Цени за абонатни терминали: мобилни $1000-1900 (в зависимост от производителя), стационарни - от $3000. Тарифа за 1 мин. изходящ трафик в рамките на Русия — $1,2-2,0 (включително тарифата за обществена мрежа).

Модели сателитни преносими мобилни терминали, налични на руския пазар, които поддържат услугите на Globalstar

Ориз. 5. Преносим абонатен мобилен терминал Ericsson

Двурежимен терминал на Ericsson. Договорът за производство на апарати включва и доставка на автомобилни и/или стационарни абонатни терминали. Работно време - Globalstar | GSM. Размери mm - 160 × 60 × 37. Тегло - 350гр. Време за разговори Globalstar /GSM часа - ?. Времето в режим на готовност на Globalstar /GSM часа е 5/36.

Ориз. 6. Преносим абонатен мобилен терминал Телит

Терминалът Telit осигурява комуникация в режими Globalstar | GSM и има следните характеристики: размери mm - 220 × 65 × 45; тегло - 300гр.; време за разговори Globalstar /GSM часа - ?; време на готовност Globalstar /GSM часа - 36/36.

Ориз. 7. Преносим мобилен абонатен терминал Qualcomm

Трирежимен терминал на Qualcomm - Globalstar | AMPS | CDMA. Размери mm - 178 × 57 × 44. Тегло - 357гр. Време за разговори Globalstar /APMS/CDMA часа - 1/1/3. Времето в режим на готовност Globalstar /AMPS/CDMA часа е 5/7/25. Дисплей 4×16 знака, адресна книга за 99 номера, бързо автоматично повторно набиране, гласова поща, получаване на съобщения, идентификация на обаждащия се.

Заключение

В момента, въпреки някои неуспехи (фалитът на концерна Iridium, спирането на проекта ICO, загубите на Globalstar), мобилните сателитни комуникации заемат своя (какъв?) Сегмент на глобалния комуникационен пазар. Продажбите на потребителски терминали непрекъснато растат, броят на телекомуникационните оператори се увеличава (изстрелване на спътници от Boeing, разработване на ново поколение малки спътници от Intersputnik), а интересът на инвеститорите не отслабва. В същото време е необходимо постоянно да се следи развитието в този пазарен сегмент и да се държи „ръка на пулса“, така че потребителите на мобилни сателитни телефони в Русия да не се окажат в ситуация, подобна на тази, която се разви в Русия с прекратяването на концерна Iridium, когато собствениците не знаеха какво да правят с тръбите, които в един миг се превърнаха в купчина желязо. Да се ​​надяваме, че в обозримо бъдеще подобни сериозни катаклизми няма да се повторят и цената на потребителските терминали и трафик постепенно ще се изравни с цената на конвенционалните клетъчни комуникации.

Във връзка с

Съученици

Съдържание на проекта:

Въведение

3.Сателитна комуникационна система

4. Приложение на сателитната комуникация

5.VSAT технология

7. Мобилни сателитни комуникационни системи

8. Недостатъци на сателитните комуникации

9. Заключение

Въведение

Съвременните реалности вече говорят за неизбежността на замяната на конвенционалните мобилни и освен това стационарни телефони със сателитни комуникации. Най-новите сателитни комуникационни технологии предлагат жизнеспособни технически и икономически ефективни решения за развитието както на универсални комуникационни услуги, така и на мрежи за директно гласово и телевизионно излъчване. Благодарение на изключителните постижения в областта на микроелектрониката, сателитните телефони са станали толкова компактни и надеждни в употреба, че всички изисквания се правят от различни потребителски групи, а услугата за наемане на сателит е една от най-търсените услуги на съвременния пазар на сателитни комуникации . Значителни перспективи за развитие, очевидни предимства пред друга телефония, надеждност и гарантирана непрекъсната комуникация - всичко това е за сателитните телефони.

Сателитната комуникация днес е единственото рентабилно решение за предоставяне на комуникационни услуги на абонати в райони с ниска гъстота на населението, което се потвърждава от редица икономически изследвания. Сателитът е единственото технически осъществимо и рентабилно решение, ако гъстотата на населението е по-ниска от 1,5 души/km2.Сателитната комуникация има най-важните предимства, необходими за изграждане на широкомащабни телекомуникационни мрежи. Първо, може да се използва за бързо формиране на мрежова инфраструктура, която покрива голяма площ и не зависи от наличието или състоянието на наземни комуникационни канали. Второ, използването на съвременни технологии за достъп до ресурса на сателитни ретранслатори и възможността за предоставяне на информация до почти неограничен брой потребители в същото време значително намаляват разходите за работа на мрежата. Тези предимства на сателитната комуникация я правят много привлекателна и високоефективна дори в региони с добре развити наземни телекомуникации. Предварителните прогнози за развитието на персонални сателитни комуникационни системи показват, че в началото на 21-ви броят на техните абонати възлиза на около 1 милион, а през следващото десетилетие - 3 милиона. В момента броят на потребителите на сателитната система Inmarsat е 40 000.

През последните години в Русия все повече се въвеждат модерни видове и средства за комуникация. Но ако клетъчният радиотелефон вече е познат, тогава персоналното сателитно комуникационно устройство (сателитен терминал) все още е рядкост. Анализът на развитието на подобни средства за комуникация показва, че в близко бъдеще ще станем свидетели на ежедневно използване на персонални сателитни комуникационни системи (SPSS). Наближава времето за обединяване на наземните и сателитните системи в глобална комуникационна система. Личната комуникация ще стане възможна в глобален мащаб, т.е. достъпът на абоната до всяка точка на света ще бъде осигурен чрез набиране на неговия телефонен номер, независимо от местоположението на абоната. Но преди това да стане факт, сателитните комуникационни системи ще трябва да преминат успешно тестовете и да потвърдят декларираните технически характеристики и икономически показатели в хода на търговската експлоатация. Що се отнася до потребителите, за да направят правилния избор, те ще трябва да се научат да се ориентират добре в разнообразните оферти.

Цели на проекта:

1. Проучете историята на сателитната комуникационна система.

2. Запознайте се схарактеристики и перспективи за развитие и проектиране на спътникови комуникации.

3. Получете информация за съвременните сателитни комуникации.

Цели на проекта:

1. Анализирайте развитието на сателитна комуникационна система на всички нейни етапи.

2. Получете пълно разбиране на съвременните сателитни комуникации.

1. Развитие на сателитна комуникационна мрежа

В края на 1945 г. светът видя малка научна статия, която беше посветена на теоретичните възможности за подобряване на комуникацията (предимно разстоянието между приемника и предавателя) чрез повдигане на антената до максималната й височина. Използването на изкуствени спътници като ретранслатори на радиосигнали стана възможно благодарение на теорията на английския учен Артър Кларк, който публикува бележка, озаглавена "Извънземни ретранслатори" през 1945 г. Той всъщност предвижда нов кръг в еволюцията на радиорелейните комуникации, като предлага ретранслаторите да бъдат изведени на максималната налична височина.

Американски учени се заинтересуваха от теоретични изследвания, които видяха в статията много предимства от нов тип връзка:

вече няма нужда да се изгражда верига от наземни ретранслатори;

един сателит е достатъчен, за да осигури голяма зона на покритие;

възможността за предаване на радиосигнал до всяка точка на света, независимо от наличието на телекомуникационна инфраструктура.

В резултат на това през втората половина на миналия век започнаха практическите изследвания и формирането на сателитна комуникационна мрежа по света. С нарастването на броя на повторителите в орбита бяха въведени нови технологии и подобрено оборудване за сателитни комуникации. Сега този метод за обмен на информация стана достъпен не само за големи корпорации и военни компании, но и за частни лица.

Развитието на сателитните комуникационни системи започва с изстрелването на първия апарат Echo-1 (пасивен ретранслатор във формата на метализирана топка) в космоса през август 1960 г. По-късно бяха разработени ключови стандарти за сателитна комуникация (работни честотни ленти), които се използват широко в целия свят.

1.1 Историята на развитието на спътниковите комуникации и основните видове комуникации

Историята на развитието на сателитната комуникационна система има пет етапа:

1957-1965 г Подготвителният период, който започна през октомври 1957 г. след изстрелването от Съветския съюз на първия в света изкуствен спътник на Земята, а месец по-късно и на втория. Това се случи в разгара на Студената война и бързата надпревара във въоръжаването, така че, естествено, сателитната технология стана собственост на първо място на военните. Разглежданият етап се характеризира с изстрелването на ранни експериментални спътници, включително комуникационни спътници, които бяха изстреляни главно в ниски околоземни орбити.

Първият геостационарен релеен сателит TKLSTAR е създаден в интерес на американската армия и е изведен в орбита през юли 1962 г. През същия период от време беше разработена серия от американски военни комуникационни сателити SYN-COM (Сателит за синхронна комуникация).

1965-1973 г Периодът на развитие на глобалната SSN, базирана на геостационарни повторители. Годината 1965 беше белязана от изстрелването през април на геостационарния SR INTELSAT-1, който бележи началото на комерсиалното използване на сателитни комуникации. Ранните сателити от серията INTELSAT осигуряваха трансконтинентални комуникации и основно поддържаха опорни комуникации между малък брой национални шлюзови земни станции, осигуряващи интерфейс към националните обществени наземни мрежи.

Основните канали осигуряваха връзки, чрез които се предаваше телефонен трафик, телевизионни сигнали и се осъществяваха телексни комуникации. Като цяло Intelsat CCC допълваше и поддържаше съществуващите по това време подводни трансконтинентални кабелни комуникационни линии.

1973-1982 г Етапът на широко разпространение на регионални и национални CCC. На този етап от историческото развитие на CCC беше създадена международната организация Inmarsat, която разгърна глобалната комуникационна мрежа Inmarsat, чиято основна цел беше да осигури комуникация с морски кораби в навигацията. По-късно Inmarsat разшири услугите си до всички видове мобилни потребители.

1982-1990 г Периодът на бързо развитие и разпространение на малки земни терминали. През 80-те години напредъкът в областта на инженерството и технологиите на ключовите елементи на CCC, както и реформите за либерализиране и демонополизиране на комуникационната индустрия в редица страни, направиха възможно използването на сателитни канали в корпоративните бизнес комуникационни мрежи, наречен VSAT.

VSAT мрежите направиха възможно инсталирането на компактни сателитни земни станции в непосредствена близост до потребителските офиси, като по този начин решиха проблема с „последната миля“ за огромен брой корпоративни потребители, създадоха условия за удобен и ефективен обмен на информация и направиха възможно за разтоварване на обществените наземни мрежи Използването на „умни“ сателитни връзки.

От първата половина на 90-те години ССС навлиза в количествено и качествено нов етап от своето развитие.

Голям брой глобални и регионални сателитни комуникационни мрежи бяха в експлоатация, производство или проектиране. Сателитните комуникационни технологии се превърнаха в област на значителен интерес и бизнес активност. През този период от време имаше експлозия в скоростта на микропроцесорите с общо предназначение и обема на полупроводниковите устройства за съхранение, като същевременно се подобри надеждността, както и намалиха консумацията на енергия и цената на тези компоненти.

Основни видове комуникация

Предвид широкия обхват, ще подчертая най-често срещаните видове комуникация, които се използват в момента у нас и по света:

радио реле;

висока честота;

пощенски;

GSM;

сателит;

оптичен;

контролна зала.

Всеки тип има своя собствена технология и набор от необходимо оборудване за пълноценно функциониране. Ще разгледам тези категории по-подробно.

Комуникация чрез сателит

Историята на сателитните комуникации започва в края на 1945 г., когато британски учени разработиха теорията за предаване на радиорелеен сигнал чрез ретранслатори, които биха били на голяма надморска височина (геостационарна орбита). Първите изкуствени спътници започват да се изстрелват през 1957 г.

Предимствата на този тип връзка са очевидни:

минималният брой повторители (на практика един или два сателита са достатъчни, за да осигурят висококачествена комуникация);

подобряване на основните характеристики на сигнала (без смущения, увеличено разстояние на предаване, подобрено качество);

увеличаване на зоната на покритие.

Днес сателитното комуникационно оборудване е сложен комплекс, който се състои не само от орбитални ретранслатори, но и от базови наземни станции, разположени в различни части на планетата.

2. Актуално състояние на сателитната комуникационна мрежа

От многото комерсиални MSS (Mobile Satellite) проекти под 1 GHz е внедрена една система Orbcomm, която включва 30 негеостационарни (non-GSO) сателита, осигуряващи покритие на Земята.

Благодарение на използването на относително ниски честотни ленти, системата позволява предоставянето на услуги за пренос на данни с ниска скорост, като електронна поща, двупосочно пейджинг, услуги за дистанционно управление, до прости, евтини абонатни устройства. Основните потребители на Orbcomm са транспортни компании, за които тази система предоставя рентабилно решение за контрол и управление на превоза на товари.

Най-известният оператор на пазара на MSS е Inmarsat. На пазара има около 30 вида абонатни устройства, както преносими, така и мобилни: за наземно, морско и въздушно използване, осигуряващи предаване на глас, факс и данни със скорост от 600 bps до 64 kbps. Inmarsat се конкурира с три MSS системи, включително Globalstar, Iridium и Thuraya.

Първите две осигуряват почти пълно покритие на земната повърхност чрез използването на големи съзвездия, състоящи се съответно от 40 и 79 не-GSO спътника. Pre Thuraya стана глобален през 2007 г. с изстрелването на трети геостационарен (GEO) сателит, който ще покрие Северна и Южна Америка, където в момента не е достъпен. И трите системи предоставят услуги за телефония и нискоскоростни данни за приемащи устройства, сравними по тегло и размер с GSM мобилни телефони.

Развитието на сателитните комуникационни системи играе важна роля за формирането на единно информационно пространство на територията на държавата и е тясно свързано с федералните програми за премахване на цифровото разделение, развитието на националната инфраструктура и социални проекти. Най-значимите федерални целеви програми на територията на Руската федерация са проектите "Развитие на телевизионното и радиоразпръскване" и "Премахване на цифровото разделение". Основните задачи на проектите са развитието на цифрова наземна телевизия, комуникационни мрежи, системи за масов широколентов достъп до глобални информационни мрежи и предоставяне на мултисервизни услуги на мобилни и подвижни обекти. В допълнение към федералните проекти, развитието на сателитни комуникационни системи предоставя нови възможности за решаване на проблемите на корпоративния пазар. Сферите на приложение на сателитните технологии и различните сателитни комуникационни системи се разширяват бързо всяка година.

Един от ключовите фактори за успешното развитие на сателитните технологии в Русия е изпълнението на Програмата за развитие на орбиталната група от спътници за гражданска комуникация и радиоразпръскване, включително спътници в силно елиптични орбити.

Разработване на сателитни комуникационни системи

Основните двигатели за развитието на сателитната комуникационна индустрия в Русия днес са:

стартиране на мрежи в Ka-обхвата (на руски спътници "EXPRES-AM5", "EXPRES-AM6"),

активно развитие на сегмента на мобилните и мобилни комуникации на различни транспортни платформи,

навлизане на сателитни оператори на масовия пазар,

разработване на решения за организиране на опорни канали за клетъчни комуникационни мрежи в Ka-band и M2M приложения.

Общата тенденция на световния пазар на сателитни услуги е бързото нарастване на скоростта на трансфер на данни, предоставяна на сателитни ресурси, което отговаря на основните изисквания на съвременните мултимедийни приложения и отговаря на развитието на софтуера и нарастването на обема на предаваните данни в корпоративните и частни сегменти.
В сателитните комуникационни мрежи, работещи в Ka-обхвата, най-големият интерес е свързан с развитието на услуги за частния и корпоративния сегмент в лицето на намаляващите разходи за сателитен капацитет, внедрен на сателити Ka-обхват с висока честотна лента (High-Throughput Satellite - HTS).

Използване на сателитни комуникационни системи

Сателитните комуникационни системи са предназначени да отговорят на нуждите от комуникация и сателитен достъп до Интернет навсякъде по света. Те са необходими там, където се изисква повишена надеждност и устойчивост на грешки, те се използват за високоскоростно предаване на данни при организиране на многоканална телефонна комуникация.

Специализираните комуникационни системи имат редица предимства, но ключът е възможността за реализиране на висококачествена телефония извън зоните на покритие на клетъчните комуникационни станции.

Такива комуникационни системи позволяват да работят от автономно захранване за дълго време и да бъдат в режим на изчакване на повикване, това се дължи на ниската енергийна производителност на потребителското оборудване, лекото тегло и всепосочната антена.

В момента има много различни сателитни комуникационни системи. Всички имат своите плюсове и минуси. Освен това всеки производител предлага на потребителите индивидуален набор от услуги (Интернет, факс, телекс), определя набор от функции за всяка зона на покритие и също така изчислява цената на сателитното оборудване и комуникационните услуги. В Русия основните са:Инмарсат, Иридиум и Турая.

Сфери на използване на SSS (сателитни комуникационни системи): навигация, министерства и ведомства, ръководни органи на държавни структури и институции, Министерството на извънредните ситуации и спасителните звена.

Първата в света мобилна сателитна комуникационна система, предлагаща пълен набор от съвременни услуги на потребителите по целия свят:, и в дух.

Сателитната комуникационна система Inmarsat (Inmarsat) има редица предимства:

зона на покритие - цялата територия на земното кълбо, с изключение на полярните региони

качеството на предоставяните услуги

конфиденциалност

допълнителни аксесоари (комплекти за кола, факс машини и др.)

безплатни входящи повиквания

наличност в употреба

онлайн система за проверка на състоянието на сметката (фактуриране)

високо ниво на доверие сред потребителите, изпитано във времето (повече от 25 години съществуване и 210 хиляди потребители по целия свят)

Основните услуги на сателитната комуникационна система Inmarsat (Inmarsat):

Телефон

факс

електронна поща

Пренос на данни (включително високоскоростен)

Телекс (за някои стандарти)

GPS

Първата в света глобална сателитна комуникационна система, която работи навсякъде по света, включително регионите на Южния и Северния полюс. Производителят предлага универсална услуга, достъпна за бизнеса и живота по всяко време на денонощието.

Сателитната комуникационна система Iridium (Iridium) има редица предимства:

зона на покритие - цялата територия на земното кълбо

ниски тарифни планове

безплатни входящи повиквания

Основните услуги на сателитната комуникационна система Iridium (иридий) :

Телефон

Трансфер на данни

Пейджинг

Сателитен оператор, който предоставя услуги на 35% от земното кълбо. Услуги, реализирани в тази система: сателитни и GSM апарати, както и сателитни таксофони. Евтина мобилна комуникация за свобода на общуване и движение.

Сателитната комуникационна система Thuraya има редица предимства:

компактен размер

възможност за автоматично превключване между сателитна и клетъчна комуникация

ниска цена на услуги и телефонни апарати

безплатни входящи повиквания

Основните услуги на сателитната комуникационна система Thuraya:

Телефон

електронна поща

Трансфер на данни

GPS

3.Сателитна комуникационна система

3. 1. Сателитни ретранслатори

За първи път в годините на изследване бяха използвани пасивни сателитни транспондери (примери са сателитите Echo и Echo-2), които бяха обикновен рефлектор на радиосигнал (често метална или полимерна сфера с метално покритие), който не носеше никакъв трансивър оборудване на борда. Такива сателити не са получили разпространение.

3.2 Орбити на сателитни транспондери

Орбитите, в които са разположени сателитните транспондери, са разделени на три класа:

екваториален

наклонен

полярен

Важна разновидност на екваториалната орбита е геостационарната орбита, при която спътникът се върти с ъглова скорост, равна на ъгловата скорост на Земята, в посока, която съвпада с посоката на въртене на Земята.

Наклонената орбита решава тези проблеми, но поради движението на сателита спрямо наземния наблюдател е необходимо да се изстрелят поне три спътника на орбита, за да се осигури денонощен комуникационен достъп.

Полярна - орбита, която има орбитален наклон към равнината на екватора от деветдесет градуса.

4.VSAT система

Сред сателитните технологии специално внимание се обръща на развитието на сателитни комуникационни технологии като VSAT (терминал с много малка апертура).

На базата на VSAT оборудване е възможно да се изградят мултисервизни мрежи, които предоставят почти всички съвременни комуникационни услуги: достъп до Интернет; телефонна връзка; консолидация на локални мрежи (изграждане на VPN мрежи); предаване на аудио и видео информация; излишък на съществуващи комуникационни канали; събиране на данни, наблюдение и дистанционно управление на промишлени съоръжения и много други.

Малко история. Развитието на VSAT мрежите започва с изстрелването на първия комуникационен сателит. В края на 60-те години, в хода на експериментите със спътника ATS-1, беше създадена експериментална мрежа, състояща се от 25 земни станции, сателитни телефонни комуникации в Аляска. Linkabit, един от първоначалните създатели на Ku-band VSAT, се сля с M/A-COM, която по-късно стана водещ доставчик на VSAT оборудване. Hughes Communications придоби подразделението от M/A-COM, трансформирайки го в Hughes Network Systems. В момента Hughes Network Systems е водещ световен доставчик на широколентови сателитни комуникационни мрежи. Базираната на VSAT сателитна комуникационна мрежа включва три ключови елемента: централна контролна станция (CCS), ретранслаторен сателит и абонатни VSAT терминали.

4.1.Сателитен ретранслатор

VSAT мрежите са изградени на базата на геостационарни ретранслаторни спътници. Най-важните характеристики на спътника са мощността на бордовите предаватели и броя на радиочестотните канали (транки или транспондери) на него. Стандартният транк има честотна лента от 36 MHz, което съответства на максимална пропускателна способност от около 40 Mbps. Средно мощността на предавателите варира от 20 до 100 вата. В Русия сателитите за комуникация и излъчване на Ямал могат да бъдат цитирани като примери за сателити-ретранслатори. Те са предназначени за развитието на космическия сегмент на ОАО "Гаском" и са монтирани в орбитални позиции 49°E. д. и 90 ° в. д.

4.2 Абонатни VSAT терминали

Абонатният VSAT терминал е малка сателитна комуникационна станция с антена с диаметър от 0,9 до 2,4 m, предназначена главно за надежден обмен на данни по сателитни канали. Станцията се състои от антенно-фидерно устройство, външен външен радиочестотен блок и вътрешен модул (сателитен модем). Външното тяло е малък трансивър или просто приемник. Вътрешното тяло осигурява сдвояване на сателитния канал с крайното оборудване на потребителя (компютър, LAN сървър, телефон, факс и др.).

5. VSAT технология

Има два основни вида достъп до сателитен канал: двупосочен (дуплекс) и еднопосочен (симплекс, асиметричен или комбиниран).

При организиране на еднопосочен достъп, заедно със сателитно оборудване, задължително се използва наземен комуникационен канал (телефонна линия, оптични влакна, клетъчни мрежи, радио Ethernet), който се използва като канал за заявка (нарича се още обратен канал).

Схема за еднопосочен достъп, използваща DVB-карта и телефонна линия като обратен канал.

Схема за двупосочен достъп с помощта на оборудване HughesNet (Hughes Network Systems).

Днес в Русия има няколко значими VSAT мрежови оператори, които обслужват около 80 000 VSAT станции. 33% от тези терминали са разположени в Централния федерален окръг, по 13% в Сибирския и Уралския федерален окръг, 11% в Далечния изток и по 5-8% в останалите федерални окръзи. Сред най-големите оператори си струва да се подчертае:

6. Глобална сателитна комуникационна система Globalstar

В Русия оператор на сателитната комуникационна система Globalstar е Затвореното акционерно дружество GlobalTel. Като изключителен доставчик на глобални мобилни сателитни комуникационни услуги на системата Globalstar, CJSC GlobalTel предоставя комуникационни услуги на територията на Руската федерация. Благодарение на създаването на CJSC "GlobalTel", жителите на Русия имат още една възможност да комуникират чрез сателит от всяка точка на Русия до почти всяка точка на света.

Системата Globalstar осигурява висококачествена сателитна комуникация за своите абонати с помощта на 48 работещи и 8 резервни нискоорбитални спътника, разположени на надморска височина от 1410 км. (876 мили) от повърхността на Земята. Системата осигурява глобално покритие на почти цялата повърхност на земното кълбо между 700 северни и южни ширини с разширение до 740. Сателитите могат да приемат сигнали до 80% от повърхността на Земята, т.е. от почти всяка точка на земното кълбо, с изключение на полярните области и някои райони на централната част на океаните . Сателитите на системата са прости и надеждни.

6.1. Области на приложение на системата Globalstar

Системата Globalstar е проектирана да предоставя висококачествени сателитни услуги на широк кръг потребители, включително: глас, услуга за кратки съобщения, роуминг, позициониране, факс, данни, мобилен интернет.

Абонатите, използващи преносими и мобилни устройства, могат да бъдат фирми и физически лица, работещи на територии, които не са обхванати от клетъчни мрежи, или чиято специфична работа включва чести командировки до места, където няма връзка или лошо качество на комуникацията.

Системата е предназначена за широк потребител: представители на медиите, геолози, работници в добива и преработката на нефт и газ, благородни метали, строителни инженери, енергетици. Служителите на държавните структури на Русия - министерства и ведомства (например Министерството на извънредните ситуации) могат активно да използват сателитни комуникации в своите дейности. Специалните комплекти за монтаж на превозни средства могат да бъдат ефективни, когато се използват на търговски превозни средства, риболовни и други видове морски и речни плавателни съдове, железопътен транспорт и др.

7.1. Мобилни сателитни комуникационни системи

Характеристика на повечето мобилни сателитни комуникационни системи е малкият размер на терминалната антена, което затруднява приемането на сигнала. За да бъде достатъчна силата на сигнала, достигащ до приемника, се прилага едно от двете решения:

Сателитите са в геостационарна орбита. Тъй като тази орбита е на 35 786 км от Земята, на сателита е необходим мощен предавател. Този подход се използва от системата Inmarsat (чиято основна задача е да предоставя комуникационни услуги на кораби) и някои регионални персонални сателитни комуникационни оператори (например Thuraya).

7.1. Сателитен интернет

Сателитен интернет - начин за предоставяне на достъп до интернет чрез сателитни комуникационни технологии (обикновено в стандарта DVB-S или DVB-S2).

Опции за достъп

Има два начина за обмен на данни чрез сателит:

• еднопосочен (еднопосочен), понякога наричан още "асиметричен" - когато сателитен канал се използва за получаване на данни, а наличните наземни канали се използват за предаване

  двупосочен (двупосочен), понякога наричан още "симетричен" - когато сателитните канали се използват както за приемане, така и за предаване;

Еднопосочен сателитен интернет

Еднопосочен сателитен интернет предполага, че потребителят има някакъв съществуващ начин за свързване с интернет. По правило това е бавен и/или скъп канал (GPRS/EDGE, ADSL връзка, където услугите за достъп до Интернет са слабо развити и скоростта е ограничена и т.н.). Чрез този канал се предават само заявки към интернет.

Двупосочен сателитен интернет

Двупосочен сателитен интернет означава получаване на данни от сателита и изпращането им обратно също чрез сателита. Този метод е с много високо качество, тъй като ви позволява да постигнете високи скорости по време на предаване и изпращане, но е доста скъп и изисква разрешение за радиопредавателно оборудване (обаче доставчикът често се грижи за последното). Високата цена на двупосочния интернет е напълно оправдана на първо място поради много по-надеждната връзка. За разлика от еднопосочния достъп, двупосочният сателитен интернет не изисква никакви допълнителни ресурси (освен мощност, разбира се).

Характеристика на "двупосочния" сателитен достъп до интернет е достатъчно голямо забавяне на комуникационния канал. Докато сигналът достигне до абоната на сателита и от сателита до централната сателитна комуникационна станция, ще отнеме около 250 ms. Същата сума е необходима и за обратното пътуване. Плюс това, неизбежните забавяния в обработката на сигнала и за да отидете "по интернет". В резултат на това времето за ping на двупосочна сателитна връзка е около 600 ms или повече. Това налага някои специфики на работата на приложенията чрез сателитен интернет и е особено тъжно за запалените геймъри.

Друга особеност е, че оборудването от различни производители е практически несъвместимо едно с друго. Тоест, ако сте избрали един оператор, работещ на определен тип оборудване (например ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron и т.н.), тогава можете да отидете при оператора само с помощта на същото оборудване. Опитът за прилагане на съвместимостта на оборудване от различни производители (стандарт DVB-RCS) беше подкрепен от много малък брой компании и днес това е по-скоро "частна" технология, отколкото общоприет стандарт.

Оборудване за еднопосочен сателитен интернет

8. Недостатъци на сателитните комуникации

Слаба устойчивост на шум

Огромните разстояния между земните станции и сателита причиняват много ниско съотношение сигнал/шум в приемника (много по-малко, отколкото при повечето микровълнови връзки). За да се осигури приемлива вероятност за грешка при тези условия, е необходимо да се използват големи антени, елементи с нисък шум и сложни кодове за коригиране на грешки. Този проблем е особено остър в мобилните комуникационни системи, тъй като те имат ограничение за размера на антената и, като правило, за мощността на предавателя.

Влияние на атмосферата

Качеството на сателитната комуникация е силно повлияно от ефектите в тропосферата и йоносферата.

Абсорбция в тропосферата

Поглъщането на сигнала от атмосферата зависи от неговата честота. Максимумите на абсорбция са при 22,3 GHz (резонанс на водна пара) и 60 GHz (кислороден резонанс). Като цяло, абсорбцията значително влияе върху разпространението на сигнали над 10 GHz (т.е. започвайки от Ku-лентата). В допълнение към поглъщането, по време на разпространението на радиовълните в атмосферата има ефект на затихване, причината за което е разликата в показателите на пречупване на различните слоеве на атмосферата.

Йоносферни ефекти

Забавяне на разпространението

Проблемът със забавянето на разпространението на сигнала, по един или друг начин, засяга всички сателитни комуникационни системи. Системите, използващи сателитен транспондер в геостационарна орбита, имат най-висока латентност. В този случай забавянето поради ограничеността на скоростта на разпространение на радиовълните е приблизително 250 ms, а като се вземат предвид закъсненията при мултиплексиране, превключване и обработка на сигнала, общото забавяне може да достигне до 400 ms. Забавянето на разпространението е най-нежелателно в приложения в реално време като телефония. В този случай, ако времето за разпространение на сигнала по сателитния комуникационен канал е 250 ms, разликата във времето между репликите на абонатите не може да бъде по-малка от 500 ms. В някои системи (напр. VSAT системи, използващи звездна топология), сигналът се предава два пъти чрез сателитна връзка (от терминал към централен сайт и от централен сайт към друг терминал). В този случай общото забавяне се удвоява.

9. Заключение

Още на най-ранните етапи от създаването на сателитни системи сложността на предстоящата работа стана очевидна. Беше необходимо да се намерят материални ресурси, да се приложат интелектуалните усилия на много екипи от учени, да се организира работа на етапа на практическо изпълнение. Но въпреки това транснационалните компании със свободен капитал участват активно в решаването на проблема. Освен това в момента се изпълняват не един, а няколко паралелни проекта. Фирмите-разработчици упорито се състезават за бъдещи потребители, за световно лидерство в областта на телекомуникациите.

Понастоящем сателитните комуникационни станции са комбинирани в мрежи за предаване на данни. Комбинирането на група от географски разпределени станции в мрежа прави възможно предоставянето на потребителите на широка гама от услуги и възможности, както и ефективното използване на сателитните ресурси. В такива мрежи обикновено има една или повече контролни станции, които осигуряват работа на земните станции както в управляван от администратор, така и в напълно автоматичен режим.

Предимството на сателитните комуникации се основава на обслужването на географски отдалечени потребители без допълнителни разходи за междинно съхранение и комутация.

SSN постоянно и ревниво се сравняват с оптични комуникационни мрежи. Въвеждането на тези мрежи се ускорява поради бързото технологично развитие на съответните области на оптичните влакна, което повдига въпроси за съдбата на SSN. Например, разработването и планирането, най-важното е, че въвеждането на конкатениращо (композитно) кодиране драстично намалява вероятността от некоригирана битова грешка, което от своя страна ви позволява да преодолеете основния проблем на CCC - мъгла и дъжд.

12. Списък на използваните източници

1

Баранов В. И. Стечкин Б. С. Екстремални комбинаторни задачи и техните

приложения, М.: Наука, 2000, с. 198.

Bertsekas D. Gallagher R. Мрежи за предаване на данни. М.: Мир, 2000, стр. 295.

Блек Ю. Компютърни мрежи: протоколи, стандарти, интерфейси, М.: Мир, 2001, стр. 320.

Болшова Г. "Сателитни комуникации в Русия: "Памир", Иридиум, Глобалстар..." "Мрежи" - 2000 - №9. - С. 20-28.

Ефимушкин В. А. Технически аспекти на сателитните комуникационни системи "Мрежи" - 2000 г. - № 7. - С. 19-24.

Невдяев Л. М. Съвременни технологии за сателитна комуникация // "Бюлетин на съобщенията" - 2000 - № 12. - стр. 30-39.

Невдяев Л. М. Одисея на средни височини на "Мрежата" - 2000 - № 2. - С. 13-15.

НПЦ "Елсов", Протокол за организацията и логиката на сателитната мрежа за пренос на данни "Банкер". – 2004, стр. 235.

Смирнова А. А. Корпоративни сателитни и високочестотни комуникационни системи Москва, 2000 г., стр.

Смирнова А. А. Лична спътникова комуникация, том 64, Москва, 2001 г., стр.

Съвременните сателитни комуникации са едно от направленията в развитието на радиорелейните комуникации. В този случай това е използването на орбитални сателити като повторители.

Технологиите за сателитна комуникация позволяват използването на един или повече ретранслатори, за да се осигури висококачествено предаване на радиосигнал на големи разстояния.

Всички повторители могат да бъдат разделени на две категории:

• пасивен. В момента те практически не се използват. Първоначално те се използват изключително като предавателна връзка между наземната станция и абоната, не усилват сигнала и не го преобразуват;


• активен. Такива устройства допълнително усилват сигнала и го коригират по всякакъв възможен начин, преди да го изпратят на абоната. Повечето от световните сателитни системи използват този тип повторител.

История на сателитните комуникации

В края на 1945 г. светът видя малка научна статия, която беше посветена на теоретичните възможности за подобряване на комуникацията (предимно разстоянието между приемника и предавателя) чрез повдигане на антената до максималната й височина.

Какъв е принципът на работа?

Всичко е съвсем просто - ученият предложи да се постави голяма ретранслаторна антена в ниска околоземна орбита, която да приема сигнали от наземния източник и да ги предава по-нататък.

Основното предимство беше огромната зона на покритие, която можеше да се наблюдава само от един сателит. Това значително ще подобри качеството на сигнала, ще премахне ограничението за броя на приемните станции и освен това няма да се налага изграждането на наземни ретранслатори. САЩ се заинтересуваха от проекта като част от решаването на проблеми с трансатлантическите телефонни комуникации.

Развитието на сателитните комуникационни системи започва с изстрелването на първия апарат Echo-1 (пасивен ретранслатор във формата на метализирана топка) в космоса през август 1960 г.

По-късно бяха разработени ключови стандарти за сателитна комуникация (работни честотни ленти), които се използват широко в целия свят.

Приложения на сателитни комуникации

След успешното внедряване качеството на сателитните комуникации се повиши значително.

Благодарение на въвеждането на мобилни наземни станции, абонатът може да получава радиосигнал независимо от местоположението на сателита по всяко време на деня, автоматично преминавайки от една зона на покритие в друга, свързвайки се с най-близкия ретранслатор в автоматичен режим.

Използването на сателитни комуникации може да бъде разделено на няколко условни области:

• магистрална връзка.Първоначално задачата беше да се предаде голямо количество информация (по-специално гласови съобщения), но с течение на времето, с прехода към цифров формат, тази необходимост изчезна и днес сателитните комуникации се заменят с оптични мрежи от това ■ площ;


• VSAT.Така наречените "малки" системи с диаметър на антената до 2,4 метра. Технологията се развива успешно и служи за създаване на частни комуникационни канали;


• мобилни комуникации (основа на телефонията и телевизионното излъчване);


• достъп до интернет.

За повече информация относно развитието на тази област на комуникация е достатъчно да посетите профилното събитие. Международното изложение "Комуникация", което се провежда на територията на Централния изложбен комплекс "Експоцентър", е най-доброто индустриално събитие на международно ниво. Това гарантира наличието на широка експозиция и участието на известни световни и родни специализирани фирми.

Как работи модерното сателитно комуникационно оборудване

Сателитната комуникация е силно свързана в съзнанието на много хора с GPRS-навигатори и телефония. Всъщност това е изобретение на човечеството и намира своята ниша в тези райони от гледна точка на жителите.

Самата концепция за сателитни комуникации се роди през 1945 г., но по това време малцина вярваха, че такъв канал за предаване на данни може да бъде внедрен в живота. Сега обаче Земята е заобиколена от много сателити, осигуряващи непрекъснат обмен на информация между стотици хора и устройства.

Това се дължи на факта, че съвременните сателитни комуникации имат толкова широко покритие, че възможността за провеждане на разговори от най-отдалечените кътчета на света е станала реалност. Никой сериозен турист не би се осмелил да предприеме дълго и опасно пътуване без сателитен телефон.

Съществува и концепцията за сателитен интернет - той дава възможност за достъп до световната мрежа дори там, където има светлина само благодарение на генератори.

Използвайки ресурсите и възможностите на сателитното предаване на информация, бяха създадени много опции за навигатори за голямо разнообразие от индустрии.

Всъщност съвременната сателитна комуникация се състои само от три елемента: предавател, ретранслатор и приемник. Действайте като предавател и приемник различни устройства A: мобилни телефони, компютри, антени и т.н.

Ретранслаторът е представен под формата на сателит, който получава входящия сигнал от земната станция (или устройство) и го излъчва към цялата видима зона в режим на излъчване. Освен това влизат в сила хардуер и софтуер, които гарантират, че тази информация ще стигне точно до адресата. Изключение е, когато всички приемници трябва да приемат сигнала. Например сателитна телевизия.

За по-голяма пропускателна способност на повторителя бяха въведени следните системи за множествен достъп (MA):

1. MD с честотно деление. Всеки потребител получава своя собствена честота.


2. MD с времево разделение. Потребителят има право да получава или предава данни само за определен период от време.


3. MD кодово разделение. На всеки потребител се дава код. Той се наслагва върху данните, така че сигналите на различни потребители да не се смесват дори когато се предават на една и съща честота.

Като цяло, всички горепосочени системи гарантират повторно използване на честотата, което подобрява ефективността и капацитета.

При предаване на информация се вземат предвид и поглъщането на вълните в атмосферата и размерът на приемната антена - за всеки конкретен случай се използва собствена честота.

Международни сателитни комуникации

Международни сателитни комуникации- Това е вид радиорелейна комуникация, която се основава на използването на изкуствени земни спътници като ретранслатори. Комуникацията се осъществява между станции, разположени на земята, които от своя страна са стационарни и мобилни. Технологията ви позволява да предавате радиосигнал на всяко разстояние, дори и най-голямото.

Днес най-често срещаният тип е активен повторител. Той значително усилва и коригира входящия сигнал, преди да достигне до абоната. Повечето сателитни системи в света използват този тип сателит.

Началото на такава технология е положено от английския учен Артър Кларк, който написва статията „Извънземни ретранслатори“. Принципът беше, че антената трябва да бъде изведена на максимално разстояние в ниска земна орбита, което би позволило приемането на сигнали от наземни източници и тяхното предаване по-нататък. Основната характеристика беше, че един сателит можеше да контролира доста голяма зона на покритие на земното кълбо.

Първият пасивен ретранслатор беше апаратът Echo-1, който беше изстрелян в космоса през 1960 г. Това бележи началото на по-нататъшното бързо развитие на международните сателитни комуникации.

Области на приложение на международните сателитни комуникации

Откакто първият изкуствен спътник беше изстрелян в космоса, качеството на технологията се подобри значително. Днес човечеството не може да си представи ежедневието без мобилен телефон(които триумфално изместиха домашните стационарни), без видео чатове, които помагат да се общува с човек от разстояние в реално време, без телевизия и т.н.

Съвременното използване на международни сателитни комуникации е разделено на следните ключови области:

• магистрална комуникация;


• мобилна сателитна комуникационна система;


• VSAT (малка система с антена с диаметър до 2,4 м, която служи за създаване на частен канал);


• мобилна мрежа;


• Интернет (с помощта на тази система работят повечето съвременни технологии).

Международните сателитни комуникации са една от тематичните области на тематичното събитие, което се провежда ежегодно в стените на Централния изложбен комплекс Експоцентър.

Тематичното разнообразие обхваща всички категории от комуникационната индустрия:

• интернет технологии;


• софтуер;


• мрежи за предаване на данни;


• стартиращи фирми;


• телекомуникационна инфраструктура;


• услуги в областта на IT-технологиите;


• комуникационна техника и съвременни технологии.

Възможности на съвременните международни спътникови комуникации

Съвременната високотехнологична международна сателитна комуникация предоставя следните възможности:

• обмен на информация;


• управлява и координира въздушни и морски плавателни съдове, както и сухопътен транспорт;


• възможност за предаване на големи количества информация на другия край на света;


• получават високо и стабилно качество на сигнала;


• осъществяват защитени комуникации и др.

Новости в сателитните комуникации на руската федерация

Сателитна връзкаоказва неизбежно влияние върху развитието на различни индустриални сфери, икономическия растеж на държавата и стандарта на живот на нациите.

Днес формирането на пазарен сегмент на сателитните комуникации е немислимо без комуникация с наземната мрежова система. Всички промени в структурата на мрежата могат фундаментално да повлияят на качеството на сателитите.

Сателитната комуникация има следните най-нови иновации:

• оптичните мрежи доведоха до частично изместване на сателитните опори;


• разпространение на антенни станции VSAT (терминал с много малка апертура);


• усъвършенстване на силовото въоръжение на космическите апарати и способността им да предават дистанционни сигнали от точки на земята;


• широколентови сателити, оборудвани с ретранслатор;


• средства с големи честотни диапазони;


• развитие на орбити със средна височина.

Всички тези иновативни устройства са довели до възможността за обработка на много сигнали в космоса чрез междулъчеви превключватели.

Благодарение на най-новите механизми за прехвърляне на изображения на видео файлове, безплатно онлайн комуникациястана обичайно днес.

Пазарни сегменти на сателитни комуникации на Руската федерация

Сателитните комуникации в Руската федерация са икономически разделени на три големи сегмента на пазара на информационни технологии и комуникации.

1. Първият сегмент е създаден благодарение на свързването на наземни станции на територията на държавата със сателитните комплекси Global Star, Inmarsat, Ellipse, които се развиват в положителна динамика. Те образуват компактни персонални комуникационни терминали, които взаимодействат с мобилни устройства за излъчване. Сателитите на системата са локализирани над океаните за висококачествено доставяне на интернет сигнали до големи радиуси на земята. Системата разполага с телефон, който е настроен на един от сателитите. Комуникационните терминали с големи антени улавят сигнала и го разпространяват до абонатите навсякъде по света.


2. Вторият сегмент се фокусира върху производството на малки сателитни наземни терминали (VSAT), предназначени да формират корпоративни мрежи със защитен достъп. Сега, според Националния съюз за спътникови комуникации, на територията на Руската федерация има около 3,2% такива станции от общия брой в света (500 хиляди).


3. В третия сегмент са изобретени и въведени в производство сателити, станции с малък формат и техните системи, което води до телевизионно и радиоразпръскване, отдалечени онлайн комуникации. Цената на оборудването за тази пазарна ниша е няколко пъти по-ниска от терминалите на предишните два сегмента. Като се има предвид географското предимство на малките населени места по отношение на цялата територия на страната, телевизионната инфраструктура носи максимална печалба сред всички видове контакти.

На руския пазар комуникациите са от голямо значение за икономическото развитие на зоната, където се разпространяват сигнали, обработвани от многорежимни терминали.

Сигналът от мрежата RAT (инструмент за отдалечено администриране) се разделя на кодове в CDMA (множествен достъп с кодово разделяне) канали и чрез сканиране улеснява пейджинг в цикли, свързани помежду си в един RAT. С тези зони е изгодно да докладвате места, където няма приемане на клетъчен сигнал.

Многорежимните терминали на безжичните абонати са в състояние да подобрят ефективността на междумрежовото превключване, да увеличат достъпа до различни услуги.

Съвременно оборудване за приемане и предаване на сателитни комуникации на изложението

Съвременни сателитни комуникациислужи като чудесен начин за предаване на информация, но поставя повишени изисквания към оборудването.

Изложба "Комуникация"дава възможност да се запознаете с най-новите разработки и предложения от различни производители на оборудване за сателитни комуникации.

В стените на Expocentre е изложена широка гама от мостри от различни ценови категории, така че всеки да може да намери най-добрия вариант по отношение на качество и цена.

Изложба "Комуникация"се провежда повече от три десетилетия и служи като мощен двигател за ефективното развитие на тази техническа област.

Прочетете другите ни статии: