Satelitska komunikaciona mreža. Satelitska veza

G. Karvovsky. Satelitska veza. Glavna pitanja izgradnje i rada satelitskog komunikacionog sistema. Dio 1.

G. Karvovsky

Svijet komunikacije. Povežite se! br. 1, 2002

Signal koji je 4. oktobra 1957. godine prenio radio far prvog sovjetskog umjetnog satelita Zemlje i koji su primile svjetske radio stanice, označio je ne samo početak svemirske ere, već je označio i pravac razvoja satelita. komunikacija je otišla. Kasnije su stvorene satelitski sistemi komunikacije (CCC), koja je obezbjeđivala prenos i prijem programa Centralne televizije i radija praktično na cijeloj teritoriji naše zemlje. Danas su satelitske komunikacije važna komponenta Međupovezane komunikacijske mreže Rusije.

Satelitski komunikacioni sistemi

Sam SCS se sastoji od dvije osnovne komponente (segmenta): prostora i tla (slika 1).

Rice. 1. Satelitski komunikacioni sistem

Komponenta svemira (segment) SSS uključuje ISS, lansiran u određene orbite, zemaljski segment uključuje kontrolni centar komunikacionog sistema (TsUSS), zemaljske stanice (ES) koje se nalaze u regionima (regionalne stanice - RS), i pretplatničke terminale (AT) različitih modifikacija.

Postavljanje i održavanje CCC-a u radnom stanju - težak zadatak, koji se ne rješava samo sredstvima samog komunikacionog sistema, već i raketno-kosmičkim kompleksom. Ovaj kompleks obuhvata kosmodrome sa lansirnim mestima za lansiranje raketa-nosaca, kao i radio-tehničke komandno-merne komplekse (KIMS) koji prate kretanje ISS-a, kontrolišu i koriguju parametre njihovih orbita.

CCS se može klasifikovati prema karakteristikama kao što su: status sistema, tip ISS orbita i sistem koji pripada određenoj radio službi.

Status sistema zavisi od njegove namjene, područja opsluživanja, lokacije i vlasništva zemaljskih stanica. Ovisno o statusu, CCC se može podijeliti na međunarodni(globalne i regionalne), nacionalni i odjeljenjski.

Prema vrsti orbita koje se koriste, sistemi sa uključenim ISS-om geostacionarni orbita (GEO) i dalje negeostacionarna orbita: eliptična(HEO), niska orbita(LEO) i srednje visine(MEO). Prema Pravilniku o radiju, CCC mogu pripadati jednoj od tri glavne službe - fiksno satelitski servis (FSS), pokretna satelitska usluga (MSS) i emitovanje satelitska usluga (RCC).

Svemirski segment

Orbite

Izbor parametara orbite ISS-a zavisi od namene, zahtevanog područja komunikacione usluge i nekih drugih faktora. (tabela 1,).

Najpovoljnije za postavljanje ISS geostacionarne orbite(sl. 2).

Rice. 2. ISS orbite

Njihova glavna prednost je mogućnost kontinuirane 24-časovne komunikacije u globalnom servisnom području. Geostacionarni sateliti u ovoj orbiti, krećući se u pravcu Zemljine rotacije istom brzinom, ostaju nepokretni u odnosu na „podsatelitsku“ tačku na ekvatoru. Sa omnidirekcionom antenom, signali koji se prenose sa ISS-a primaju se na površini Zemlje u bilo kojoj tački koja se nalazi unutar ugla radio vidljivosti. Tri ISS, ravnomjerno postavljene u orbiti, pružaju kontinuiranu komunikaciju praktično na cijeloj teritoriji Zemlje sa izuzetkom polarnih zona (iznad 76,50° N i S) tokom 12-15 godina (orbitalni resurs modernih geostacionarnih svemirskih letjelica).

Nedostatak prenošenja radio signala kroz ISS, koji se nalazi na udaljenosti od 36 hiljada km, je kašnjenje signala. Za sisteme radio i televizijskog emitovanja, kašnjenje od 250 ms (u svakom pravcu) ne utiče na kvalitet signala. Radiotelefonski komunikacioni sistemi su osetljiviji na kašnjenja, a sa ukupnim kašnjenjem (uzimajući u obzir vreme obrade i prebacivanja u zemaljskim mrežama) većim od 600 ms, ne obezbeđuje se visok kvalitet komunikacije. Štaviše, u ovim sistemima je neprihvatljiv tzv. "double" hop, kada komunikacioni kanal predviđa dva satelita.

Broj ISS-a koji se mogu postaviti u geostacionarnu orbitu ograničen je dozvoljenim kutnim orbitalnim razmakom između susjednih satelita. Minimalno ugaono razdvajanje određeno je prostornom selektivnošću antene na brodu i na zemlji, kao i preciznošću držanja letjelice u orbiti. Trebao bi biti 1-3 ° po međunarodnim standardima. Shodno tome, ne može se postaviti više od 360 ISS u geostacionarnu orbitu.

Pod uticajem niza geofizičkih faktora, ISS "driftuje" - njegova orbita je izobličena, pa postaje neophodno da se ispravi.

Eliptične orbite, na kojima su prikazani ISS, odabrani su tako da trajanje dana bude višekratnik orbitalnog perioda satelita (slika 2). Za ISS se koriste sinhrone eliptične orbite određenih tipova. (Tabela 2,).

Budući da je brzina satelita u apogeju eliptične orbite mnogo manja nego u perigeju, vrijeme koje ISS provede u zoni vidljivosti se povećava u odnosu na kružnu orbitu. Na primjer, ISS "Molniya", lansirana u orbitu sa parametrima: apogej 40 hiljada km, perigej 460 km, nagib 63,5°, pruža komunikacijske sesije u trajanju od 8-10 sati. Orbitalna konstelacija (OG) od tri satelita održava globalno oko - sat komunikacija ...

Da bi se osigurala stalna komunikacija ISS-a u orbitama Borealisa, bit će potrebno najmanje 8 svemirskih letjelica (lociranih u dvije orbitalne ravni, po četiri satelita u svakoj ravni).

Prilikom odabira eliptičnih orbita vodi se računa o uticaju nehomogenosti gravitacionog polja Zemlje, što dovodi do promene geografske širine podsatelitne tačke u apogeju, kao i o opasnim efektima stabilnih pojaseva zarobljenih naelektrisanih čestica. Zemljinim magnetnim poljem (Van Allenovi radijacijski pojasevi), koje prelazi ISS kada se kreće u orbiti.

Orbita srednje velike visine (MEO) ISS pokriva manje područje od geostacionarne ISS (slika 3). Trajanje boravka ISS-a u zoni radio vidljivosti zemaljskih stanica je 1,5-2 sata.Stoga, da bi se obezbijedila komunikacija najnaseljenijih područja svijeta i plovnih vodnih područja, potrebno je izraditi OG od 8-12 satelita. Prilikom odabira orbite za njih, potrebno je uzeti u obzir efekte Van Allenovih radijacijskih pojaseva koji se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini. Prvi stabilni pojas visokog zračenja počinje na oko 1,5 hiljada km i proteže se do nekoliko hiljada kilometara, njegov "raspon" je oko 300 km sa obe strane ekvatora. Drugi pojas jednako visokog intenziteta (10 hiljada imp./s) nalazi se na visinama od 13 do 19 hiljada km, pokrivajući oko 500 km sa obe strane ekvatora. Stoga rute ISS-a moraju prolaziti između prvog i drugog Van Allenovog pojasa, odnosno na visini od 5 do 15 hiljada km.

Rice. 3. ISS područja pokrivenosti Zemlje u različitim orbitama

Ukupno kašnjenje signala tokom komunikacije preko satelita srednje visine nije više od 130 ms, što omogućava njihovo korištenje za visokokvalitetnu radiotelefonsku komunikaciju. ICO, Spaceway NGSO, Rostelesat sistemi, u kojima se OG kreira na približno istoj visini (10352-10355 km) sa sličnim orbitalnim parametrima, može poslužiti kao primjer CCC u orbitama srednje visine.

Niske kružne orbite ovisno o vrijednosti nagiba orbitalne ravni u odnosu na ekvatorijalnu ravninu, dijele se na niskoekvatorijalne (nagib 0°, visina 2000 km), polarne (90°, 700-1500 km) i nagnute (700-1500 km). ) orbite (slika 4). Komunikacioni sistemi niske orbite Zemlje (LEO) se dele na sisteme za prenos podataka (mali LEO), radiotelefonske sisteme (veliki LEO) i širokopojasne komunikacione sisteme (mega LEO, ponekad i naziv Super LEO).

ISS u ovim orbitama najčešće se koriste za organiziranje mobilnih i osobnih komunikacija. Orbitalni period satelita u ovim orbitama je od 90 minuta do 2 sata, vrijeme provedeno od strane ISS-a u zoni radio vidljivosti ne prelazi 10-15 minuta, područje komunikacije ISS-a u ovim orbitama je malo, stoga, kako bi se osiguralo kontinuiranu komunikaciju, potrebno je da OG uključuje najmanje 48 ISS...

Umjetni komunikacijski sateliti

ISS je svemirska letjelica na kojoj je ugrađena relejna oprema: primopredajnici i antene koje rade na različitim frekvencijama. Oni primaju signale sa zemaljske predajne stanice (ES), pojačavaju ih, vrše konverziju frekvencije i reemituju signale istovremeno svim ES koji se nalaze u zoni radio vidljivosti satelita. Satelit je opremljen i opremom za kontrolu njegove pozicije, telemetriju i napajanje. Stabilizacioni sistem podržava stabilnost i orijentaciju antene. Satelitska telemetrijska oprema se koristi za prijenos informacija o položaju ISS-a na Zemlju i primanje naredbi za korekciju položaja.

Retransmisija primljenih informacija može se vršiti bez pohranjivanja i sa pohranjivanjem, na primjer, sve dok ISS ne uđe u zonu vidljivosti AP-a.

Frekvencije

Frekvencijski opsezi za organizaciju satelitskih komunikacija dodijeljeni su "Radio pravilnikom" uzimajući u obzir "prozore radio transparentnosti" Zemljine atmosfere, prirodne radio smetnje i niz drugih faktora (tabela 3). Distribucija frekvencija između radio komunikacionih servisa strogo je regulisana i kontrolisana od strane države. Postoje međunarodno dogovorena pravila za korištenje dodijeljenih opsega, što je neophodno kako bi se osigurala elektronska kompatibilnost radio opreme koja radi u ovim ili susjednim opsezima. ISS primopredajniku je dodijeljen par frekvencija: gornji za prijenos signala od ES do satelita (uzvodno), donji - od satelita do ES (nizvodno).

Tabela 3. Frekvencijski opsezi za organizaciju satelitskih komunikacija

Satelitski komunikacijski kanal koji radi na dodijeljenim frekvencijama prijema i odašiljanja zauzima određeni frekvencijski pojas (propusni opseg), čija širina određuje količinu informacija koje se prenose preko kanala u jedinici vremena. Tipičan satelitski primopredajnik koji radi na frekvencijama od 4 GHz do 6 GHz pokriva propusni opseg od 36 MHz. Da li je to puno ili malo? Na primjer, za prijenos televizijskog signala u digitalnom MPEG-2 standardu potreban je kanal sa propusnim opsegom od 6 MHz, za telefonski kanal - 0,010 MHz. Stoga je uz pomoć takvog primopredajnika moguće organizirati 6 televizijskih ili 3600 telefonskih kanala. Obično se na ISS instalira 12 ili 24 primopredajnika (u nekim slučajevima i više), što rezultira 432 MHz odnosno 864 MHz.

Prizemni segment

Kontrolni centar satelitskih komunikacija (TsUSS) prati stanje ISS sistema na brodu, planira radove na postavljanju i dopuni orbitalne konstelacije, proračunava zone radio vidljivosti i koordinira rad SSS.

zemaljske stanice

Zemaljske stanice SSS (ZS) emituju i primaju radio signale na dionici "Zemlja - ISS", multipleksiraju, moduliraju, obrađuju signale i pretvaraju frekvencije, organiziraju pristup ISS kanalima i zemaljskim mrežama pretplatničkih terminala.

Vrijeme komunikacije između ES i ISS ograničeno je vremenom kada je ISS u zoni svoje radio vidljivosti (slika 5). Ova zona je određena dužinom AB luka, koja zavisi od visine satelitske orbite i minimalnog ugla elevacije ES antene koja prati ISS dok se nalazi u zoni radio vidljivosti.

Rice. 5. Područje radio vidljivosti

U CCC-u se koriste multifunkcionalni primopredajni, odajni, prijemni i upravljački ES. Ove stanice su opremljene radiopredajnom opremom, prijemnim i predajnim antenama, kao i sistemom za praćenje koji omogućava komunikaciju sa ISS-om.

Multifunkcionalne fiksne stanice imaju vrlo visoku propusnost. Smješteni su na posebno odabranim lokacijama, obično van granica grada kako bi se izbjegle međusobne radio smetnje sa zemaljskim komunikacionim sistemima. Ovi ES su opremljeni radio predajnicima velike snage (od nekoliko do deset ili više kW), visokoosjetljivim radio prijemnicima i antenama za odašiljanje-prijem, koje imaju dijagram zračenja s vrlo uskim glavnim režnjem i vrlo niskim nivoom bočnih režnja. ES ovog tipa namijenjeni su za servisiranje razvijenih komunikacionih mreža; da mogu obezbijediti normalan pristup ES, potrebne su optičke komunikacione linije.

ES sa prosječnom propusnošću mogu biti vrlo raznoliki, a njihova specijalizacija ovisi o vrsti poslanih poruka. ES ovog tipa servisiraju korporativni CCS, koji najčešće podržavaju prijenos videa, glasa i podataka, video konferencije, e-mail.

Neki AP-ovi koji opslužuju korporativne CCC-ove uključuju nekoliko hiljada mikro-terminala (VSAT-ovi - terminali sa vrlo malim otvorom). Svi terminali su povezani na jedan glavni ES (MES - Master Earth Station), formirajući mrežu koja ima topologiju zvijezde i podržava prijem/prijenos podataka, kao i prijem audio i video informacija.

Postoje i CCS-ovi zasnovani na STS-u koji mogu primati jednu ili više vrsta poruka (podaci, audio i/ili video informacije). Topologija takvih mreža je također u obliku zvijezde.

Najvažniji element mreže - sistem za praćenje i dijagnostiku, obavlja sljedeće funkcije:

Radio nadzor satelitskih komunikacijskih kanala;

ispitivanje satelitskih komunikacionih kanala tokom remontno-restauratorskih radova i održavanja AP, prilikom postavljanja AP i puštanja u rad;

analiza funkcionalnog stanja CVS, na osnovu koje se izrađuju preporuke za režime rada ES.

Radio nadzor omogućava provjeru ispravnog korištenja frekvencijskog resursa ISS-a, praćenje smetnji i otkrivanje pokušaja neovlaštenog pristupa satelitskim komunikacijskim kanalima. Pored toga, prate se parametri zračenja ES i bilježi pogoršanje kvaliteta satelitskih komunikacijskih kanala zbog vremenskih i klimatskih uslova.

Iz istorije CCC-a

Prvi veštački Zemljin satelit (AES), lansiran u orbitu blizu Zemlje u oktobru 1957. godine, težio je 83,6 kg i na brodu je imao radio predajnik koji je prenosio signale koji su korišćeni za kontrolu leta. Rezultati ovog prvog lansiranja i prvi eksperimenti u prenošenju radio signala iz svemira jasno su pokazali mogućnost organizacije komunikacionog sistema u kojem će satelit djelovati kao aktivni ili pasivni repetitor radio signala. Međutim, za to je potrebno kreirati satelite na koje je moguće ugraditi opremu dovoljno velike mase, te imati moćne raketne sisteme koji će te satelite iznijeti u orbitu oko Zemlje.

Stvorene su takve lansirne rakete, a za kratko vrijeme razvijeni su sateliti velike mase, sposobni da nose složenu naučnu, istraživačku, specijalnu opremu, kao i komunikacionu opremu. Postavljeni su temelji za stvaranje satelitskih sistema za različite namjene: meteorološke, navigacijske, izviđačke, komunikacijske. Važnost ovih sistema teško se može precijeniti. Među njima vodeće mjesto zauzima satelitski komunikacijski sistem.

Odmah nakon lansiranja prvog satelita, počeli su eksperimenti na korištenju satelita u komunikacijskom sistemu zemlje i počeo je da se stvara satelitski komunikacijski sistem. Izgrađene su zemaljske primopredajne stanice opremljene paraboličnim antenama prečnika ogledala 12 m. 23. aprila 1965. godine u visoku eliptičnu orbitu lansiran je vještački komunikacioni satelit (ISS) "Molniya".

Visoka eliptična orbita sa apogejem od 40 hiljada km, koja se nalazi iznad sjeverne hemisfere, i dvanaestočasovni orbitalni period omogućili su ISS-u da dva puta dnevno prenosi radio signal na gotovo cijelu teritoriju zemlje. 9 sati. Prvi praktično značajan rezultat postignut je 1965. godine, kada je preko ISS-a obavljena razmjena televizijskih programa između Moskve i Vladivostoka. U oktobru 1967. godine pušten je u rad prvi svjetski satelitski komunikacioni sistem "Orbit".

Godine 1975. ISS Raduga lansiran je u kružnu ekvatorijalnu ili geostacionarnu orbitu sa visinom od 35786 km sa periodom okretanja oko Zemlje od 24 sata. Smjer rotacije satelita poklopio se sa smjerom rotacije naše planete, ostao je nepomičan na nebu i bio je, takoreći, "ovješen" iznad površine Zemlje. To je omogućilo stalnu komunikaciju preko takvog satelita i olakšalo njegovo praćenje. Nakon toga, ISS "Horizont" je lansiran u geostacionarnu orbitu.

Iskustvo rada Orbita SCS je to pokazalo dalji razvoj sistemi povezani sa izgradnjom zemaljskih stanica ovog tipa za opsluživanje gradova i naselja sa populacijom od nekoliko hiljada ljudi nije ekonomski opravdano. Godine 1976. stvoren je ekonomičniji satelitski komunikacioni sistem "Ekran", čiji je ISS lansiran u geostacionarnu orbitu. Jednostavnije i kompaktnije zemaljske primopredajne stanice ovog sistema postavljene su u manjim naseljima, selima, na meteorološkim stanicama koje se nalaze u Sibiru, regionima krajnjeg severa, delom Dalekog istoka i dovele su do svog stanovništva programe Centralne televizije.

Godine 1980. počeo je rad SCS Moskva, čije su zemaljske stanice radile preko ISS-a Gorizont. Zemaljske stanice ovog SSS-a bile su slične SSS stanicama "Orbit" i "Ekran", ali je imao male zemaljske prijemne stanice, što je omogućavalo njihovo postavljanje u komunikacijske centre, na repetitore male snage i u štamparije. Radio signal koji je primila zemaljska prijemna stanica prenosio se na televizijski repetitor male snage, uz pomoć kojeg se televizijski program isporučivao pretplatnicima. CCC "Moskva" omogućio je prenos programa Centralne televizije i stranica centralnih novina u najudaljenije krajeve zemlje i sovjetskim institucijama praktično svih evropskih, sjevernoameričkih i pograničnih azijskih zemalja.

Satelitska komunikacija - danas

Trenutno se orbitalna konstelacija koristi u federalnom civilnom satelitskom komunikacijskom sistemu, koji uključuje 12 državnih svemirskih letjelica (SC) kojima upravlja Državno preduzeće "Svemirske komunikacije". Orbitalna konstelacija uključuje dvije svemirske letjelice serije Express lansirane 1994. i 1996. godine, sedam letjelica serije Gorizont razvijene 1970-ih godina, jednu iz serije Ekran-M i dva nova moderna satelita serije Express-A. Pored ovih ISS, u orbiti su ISS tipa Jamal-100 (operater - OAO Gazkom), Bonum-1 i još neke. U toku je proizvodnja svemirskih letelica nove generacije (Express-AM, Yamal-200). U Rusiji posluje oko 65 kompanija za satelitsku komunikaciju, što je oko 7% od ukupnog broja telekomunikacionih operatera. Ove kompanije svojim klijentima pružaju širok spektar telekomunikacionih usluga: od iznajmljivanja digitalni kanali i putevi pružanja telefonskih usluga, televizijskog i radio emitovanja, multimedije.

Danas je CCS postao važna komponenta Međupovezane komunikacione mreže Rusije (BCC). "Program hitnih mjera državne podrške za očuvanje, dopunu i razvoj ruskih satelitskih komunikacijskih i radiodifuznih sistema za državne potrebe" (Uredba Vlade Ruske Federacije od 1. februara 2000. br. 87) i "Federalni svemirski program Rusije za 2001-2005. razvijeni su i provode se." (Rezolucija Vlade Ruske Federacije od 30. marta 2000. br. 288).

Pravci razvoja CCC-a

Razvoj satelitskih komunikacija za civilne svrhe se bavi na vladinom, međuresornom (GKRCH) i resornom (Ministarstvo komunikacija i informatizacije Ruske Federacije, Rosaviakosmos, itd.) nivoima. Ruski satelitski komunikacioni sistemi su pod jurisdikcijom države i njima upravljaju domaći državni (GP KS) ili privatni komercijalni operateri.

U skladu sa usvojenim konceptom razvoja VSS-a u Rusiji, budući VSS treba da sadrži tri podsistema:

fiksne satelitske komunikacije za servisiranje međupovezane komunikacijske mreže Rusije, kao i preklopljene i korporativne mreže;

satelitsko televizijsko i radio emitovanje, uključujući direktno emitovanje, što je nova faza u razvoju modernih elektronskih medija;

mobilne personalne satelitske komunikacije u interesu mobilnih i udaljenih pretplatnika u Rusiji i inostranstvu.

Fiksne satelitske komunikacije

Fiksna satelitska usluga je radiokomunikacijska usluga između zemaljskih stanica na datoj lokaciji (fiksna tačka koja se nalazi u određenim područjima).

Glavni pravci korištenja fiksnih komunikacija:

organizacija okosnica, unutarzonskih i lokalnih komunikacija u sastavu Oružanih snaga Rusije;<

Pružanje resursa za stvaranje mreža za prijenos podataka;

razvoj korporativnih komunikacijskih i mreža za prijenos podataka korištenjem modernih VSAT tehnologija, uključujući pristup Internetu;

razvoj međunarodne komunikacijske mreže;

distribucija federalnih, regionalnih, lokalnih i komercijalnih televizijskih i radijskih programa u cijeloj zemlji;

razvoj prijenosnih mreža za centralne novine i časopise;

redundantnost okosne primarne mreže VSS Rusije.

Sistem fiksnih satelitskih komunikacija u narednim godinama biće baziran na operativnim satelitima "Gorizont", novim satelitima "Express-A", "Yamal-100" i satelitu LMI-1 međunarodne organizacije "Intersputnik". Kasnije će biti pušteni u rad novi sateliti "Express K" i "Yamal 200/300".

Satelitske komunikacione mreže će igrati glavnu ulogu u modernizaciji komunikacionih sistema u severoistočnim regionima Rusije.

"Opšta šema satelitske komponente primarne mreže Oružanih snaga Rusije", koju je razvio OJSC Giprosvyaz po nalogu OJSC Rostelecom i Državnog preduzeća "Svemirske komunikacije", definiše proceduru korišćenja satelitskih sistema za Oružane snage Rusije. .

Predviđeno je da se razvoj korporativnih mreža odvija uglavnom na bazi ruskih satelita u skladu sa prioritetima utvrđenim Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 1016 od 02.09.98.

Modernizovani digitalni TV sistem emitovanja "Moskva" / "Moscow Global" trebalo bi da postane osnova za prenos televizijskih programa korišćenjem satelitske fiksne usluge. To će omogućiti prenos društveno značajnih državnih i sveruskih televizijskih programa (RTR, "Kultura", ORT) u sve zonske radiodifuzne zone, sa tri satelita umjesto dosadašnjih deset.

Usluga emitovanja

Usluga emitovanja zasnovana je na satelitima za direktno televizijsko emitovanje, kao što je ISS "Bonum-1", koji se nalazi na 36° E. i omogućava prenos više od dvadesetak televizijskih programa u evropskom delu Rusije.

Predviđeno je dalje širenje sistema satelitskog TV emitovanja (sa mogućnošću emitovanja do 40-50 komercijalnih TV programa) kako bi se stvorila TV distributivna mreža u slabo naseljenim istočnim regionima Rusije, kao i da bi se zadovoljile potrebe regionalne TV. programe. Ovaj CCS će pružiti nove usluge kao što su digitalna televizija visoke definicije, pristup Internetu, itd. U budućnosti može u potpunosti zamijeniti postojeći sistem distribucije satelitske televizije baziran na korištenju fiksne satelitske usluge.

Mobilne satelitske komunikacije

Ruski mobilni satelitski komunikacioni sistem je raspoređen na bazi satelita Horizont i koristi se za organizovanje vladinih komunikacija iu interesu Državnog preduzeća Morsvyaz-Sputnik. Mogu se koristiti i sistemi "Inmarsat" i "Eutelsat" (podsistemi "Evteltraks").

U skladu sa Uredbom Vlade Ruske Federacije od 2. septembra 1998. godine, broj 1016, tokom realizacije projekata perspektivnih satelita, treba preduzeti mere za očuvanje mobilne satelitske komunikacione mreže u količini potrebnoj za održavanje sistema. vladinih i predsjedničkih komunikacija.

Lični sistem mobilne komunikacije

U našoj zemlji se razvija nekoliko projekata mobilnih personalnih satelitskih komunikacija (Rostelesat, Signal, Molniya Zond).

Ruska preduzeća su uključena u nekoliko međunarodnih projekata personalnih satelitskih komunikacija (Iridium, Globalstar, ICO, itd.). Trenutno se razrađuju specifični uslovi za korišćenje sistema mobilnih komunikacija na teritoriji Ruske Federacije i njihovo povezivanje sa Vazduhoplovnim snagama Rusije. Sljedeći su uključeni u razvoj i stvaranje SSS kompleksa: Državni operater SE "Space Communications", Krasnojarsk NPO / PM po imenu Reshetnev i Alcatel (kreiranje tri satelita nove generacije "Express A"), NIIR, TsNIIS, Giprosvyaz LLC, GSP RTV, Rostelecom OJSC, itd.

Zaključak

Satelitski komunikacioni i sistemi za prenos podataka u stanju su da obezbede potrebnu brzinu postavljanja i rekonfiguracije sistema, pouzdanost i kvalitet komunikacije, nezavisnost tarifa od daljine. Skoro sve vrste informacija se prenose satelitskim kanalima sa visokim faktorom dostupnosti.

Danas su satelitski komunikacijski sistemi postali sastavni dio svjetskih telekomunikacionih okosnica, povezujući zemlje i kontinente. Uspješno se koriste u mnogim zemljama svijeta i zauzeli su svoje mjesto u međusobnoj komunikacijskoj mreži Rusije.

Književnost

Timofeev V. V. O konceptu razvoja satelitskih komunikacija u Rusiji. - "Bilten komunikacija", 1999, br. 12.

Vasilij Pavlov (šef Odjeljenja za radio, televiziju i satelitske komunikacije Ministarstva komunikacija Ruske Federacije). Iz govora na sastanku o ruskom CCS-u i njegovoj ulozi u zadovoljavanju potreba resornih i korporativnih operatera. - "Mreže", 2000, br. 6.

Durev V.G., Zenevich F.O., Kruk B.I. i dr. Telekomunikacije. Uvod u specijalnost. - M., 1988.

Radio propisi za radio komunikacije Ruske Federacije. Službeno izdanje. Odobren i stupio na snagu od 01.01.1999. godine odlukom Državnog komiteta za radio-frekvencije od 28.09.1998. 1999.

Leonid Nevdjajev. Satelitski sistemi Dio 1. Orbite i parametri. - "Mreže", 1999, №1-2.

Inženjerski priručnik svemirske tehnologije. - M., 1977.

MOU Parabel Gymnasium

apstraktno

Satelitski komunikacioni sistemi

Završeno

Goroshkina Ksenia

Učenik 11. razreda

Provjereno

Borisov Aleksandar Vladimirovič

Parabel

2010 godina

Uvod 3

1. Principi organizovanja satelitskih komunikacijskih kanala 4

2. Orbite komunikacionih satelita 5

3. Tipična šema organizacije satelitskih komunikacionih usluga 6

4. Područja primjene satelitskih komunikacija 6

4.1. Principi satelitske komunikacije VSAT 7

4.2 Principi organizacije mobilnih satelitskih komunikacija 7

5. Tehnologije koje se koriste u satelitskim komunikacijama 8

6. Istorijat nastanka satelitskih komunikacionih sistema 11

6.1. Prve satelitske komunikacijske i radiodifuzne linije preko satelita "Molniya-1" 12

6.2. Prvi satelitski sistem na svijetu "Orbita" za distribuciju TV programa 13

6.3. Prvi sistem direktnog TV emitovanja na svetu "Ekran" 14

6.4. Sistemi za distribuciju TV programa "Moskva" i "Moskva-Global 15

6.5. Satelitski TV sistem emitovanja u opsegu 12 GHz 16

6.6. Stvaranje sistema Intersputnik 16

6.7. Stvaranje satelitske veze za vladine komunikacije 17

6.8. Zaključno... 17

Spisak korišćene literature 20

Uvod

Satelitski komunikacioni sistemi (SSS) poznati su dugo vremena, a koriste se za prenos različitih signala na velike udaljenosti. Od svog nastanka, satelitske komunikacije su se brzo razvijale, a sa akumulacijom iskustva, unapređenjem opreme, razvojem metoda za prenos signala, došlo je do prelaska sa individualnih satelitskih komunikacionih linija na lokalne i globalne sisteme.

Ovakve stope razvoja CCS-a objašnjavaju se nizom prednosti koje posjeduju. To uključuje, posebno, visok propusni opseg, neograničen prostor koji se preklapa, visok kvalitet i pouzdanost komunikacijskih kanala. Ove prednosti, koje određuju široke mogućnosti satelitskih komunikacija, čine ga jedinstvenim i efikasnim sredstvom komunikacije. Satelitske komunikacije su trenutno glavni oblik međunarodnih i nacionalnih komunikacija na velikim i srednjim udaljenostima. Upotreba umjetnih zemaljskih satelita za komunikaciju nastavlja se širiti kako se postojeće komunikacijske mreže razvijaju. Mnoge zemlje uspostavljaju svoje nacionalne satelitske komunikacijske mreže.

U našoj zemlji se stvara jedinstven sistem automatizovane komunikacije. Za to se razvijaju, unapređuju i pronalaze nova područja primjene različita tehnička sredstva komunikacije.

U svom eseju ću razmotriti principe organizacije satelitskih sistema, obim, istoriju nastanka CCS-a. Danas se mnogo pažnje poklanja satelitskom emitovanju, tako da moramo znati kako sistem funkcioniše.

1. Principi organizacije satelitskih komunikacijskih kanala

Satelitska komunikacija je jedna od vrsta radio komunikacija zasnovana na korištenju umjetnih zemaljskih satelita kao repetitora.

Satelitska komunikacija se odvija između zemaljskih stanica, koje mogu biti fiksne i mobilne. Satelitska komunikacija je razvoj tradicionalne radio relejne komunikacije postavljanjem repetitora na veoma veliku nadmorsku visinu (od stotina do desetina hiljada kilometara). Budući da je zona njegove vidljivosti u ovom slučaju gotovo polovina Zemlje, nema potrebe za lancem repetitora. Za prijenos putem satelita, signal mora biti moduliran. Modulacija se vrši na zemaljskoj stanici. Modulirani signal se pojačava, prenosi na željenu frekvenciju i dovodi do predajne antene.

U ranim godinama istraživanja korišteni su pasivni satelitski repetitori, koji su bili jednostavni reflektori radio signala (često metalne ili polimerne sfere s metalnim premazom), koji nisu nosili nikakvu opremu za prijenos i prijem na brodu. Takvi sateliti nisu postali široko rasprostranjeni. Svi moderni komunikacijski sateliti su aktivni. Aktivni repetitori su opremljeni elektronskom opremom za prijem, obradu, pojačanje i reemitovanje signala. Satelitski repetitori mogu biti neregenerativni i regenerativni.

Neregenerativni satelit, nakon što primi signal od jedne zemaljske stanice, prenosi ga na drugu frekvenciju, pojačava i prenosi na drugu zemaljsku stanicu. Satelit može koristiti nekoliko nezavisnih kanala koji obavljaju ove operacije, od kojih svaki radi sa određenim dijelom spektra (ovi kanali za obradu nazivaju se transponderi).

Regenerativni satelit demodulira primljeni signal i remodulira ga. Kao rezultat, ispravljanje greške se vrši dva puta: na satelitu i na prijemnoj zemaljskoj stanici. Nedostatak ove metode je složenost (a samim tim i mnogo veća cijena satelita), kao i povećano kašnjenje prijenosa signala.

2. Orbite komunikacijskih satelita

Orbite na kojima se nalaze satelitski transponderi dijele se u tri klase:

1 - ekvatorijalni, 2 - kosi, 3 - polarni

Važan tip ekvatorijalne orbite je geostacionarna orbita, na kojem se satelit rotira ugaonom brzinom jednakom ugaonoj brzini Zemlje, u smjeru koji se poklapa sa smjerom rotacije Zemlje. Očigledna prednost geostacionarne orbite je da prijemnik u zoni usluge „vidi“ satelit cijelo vrijeme. Međutim, postoji samo jedna geostacionarna orbita i u nju je nemoguće lansirati sve satelite. Njegov drugi nedostatak je velika visina, a time i veća cijena lansiranja satelita u orbitu. Osim toga, satelit u geostacionarnoj orbiti nije u mogućnosti opsluživati zemaljske stanice u cirkumpolarnom području.

Kosa orbita omogućava rješavanje ovih problema, međutim, zbog kretanja satelita u odnosu na zemaljski posmatrač, potrebno je lansirati najmanje tri satelita u jednu orbitu kako bi se omogućio danonoćni pristup komunikacijama.

Polarna orbita- granični slučaj kosog.

Kada se koriste nagnute orbite, zemaljske stanice su opremljene sistemima za praćenje koji usmjeravaju antenu prema satelitu. Stanice koje rade sa satelitima u geostacionarnoj orbiti obično su takođe opremljene takvim sistemima za kompenzaciju odstupanja od idealne geostacionarne orbite. Izuzetak su male antene koje se koriste za prijem satelitske televizije: njihov dijagram zračenja je dovoljno širok, tako da ne osjećaju satelitske vibracije blizu idealne tačke. Karakteristika većine mobilnih satelitskih komunikacijskih sistema je mala veličina terminalne antene, što otežava prijem signala.

3. Tipična shema organizacije satelitskih komunikacionih usluga

operator segmenta satelita kreira komunikacijski satelit o svom trošku, narudžbe za izradu satelita kod jednog od proizvođača satelita, te vrši njegovo lansiranje i održavanje. Nakon što je satelit stavljen u orbitu, operater segmenta satelita počinje pružati usluge zakupa frekvencijskog resursa relejnog satelita kompanijama za usluge satelitske komunikacije.

operator satelitskih komunikacionih usluga zaključuje sa operatorom satelitskog segmenta ugovor o korišćenju (zakupu) kapaciteta na komunikacionom satelitu, koristeći ga kao repetitor sa velikom pokrivenošću. Operater satelitskih komunikacionih usluga gradi zemaljsku infrastrukturu svoje mreže na specifičnoj tehnološkoj platformi koju proizvode kompanije koje proizvode zemaljsku opremu za satelitske komunikacije.

4. Oblasti primjene satelitskih komunikacija:

Satelitske komunikacije okosnice: U početku je pojava satelitskih komunikacija bila diktirana potrebom za prijenosom velikih količina informacija. Vremenom se udio prijenosa glasa u ukupnom obimu okosnog saobraćaja stalno smanjivao, ustupajući mjesto prijenosu podataka. Sa razvojem optičkih mreža, ove potonje su počele da istiskuju satelitske komunikacije sa tržišta okosnice.

VSAT sistemi: VSAT (Very Small Aperture Terminal) sistemi pružaju usluge satelitske komunikacije korisnicima (obično malim organizacijama) kojima nije potrebna velika propusnost. Brzina prijenosa podataka za VSAT terminal obično ne prelazi 2048 kbps. Riječi "vrlo mali otvor" odnose se na veličinu terminalnih antena u odnosu na veličinu starijih antena za okosnicu. VSAT-ovi koji rade u C-opsegu obično koriste antene prečnika 1,8-2,4 m, u Ku-pojasu - 0,75-1,8 m. VSAT sistemi koriste tehnologiju kanala na zahtjev.

Mobilni satelitski komunikacioni sistemi: Karakteristika većine mobilnih satelitskih sistema je mala veličina terminalne antene, što otežava prijem signala.

4.1.Principi organizacije satelitske komunikacije VSAT:

Glavni element satelitske VSAT mreže je NCC. Mrežni kontrolni centar omogućava pristup klijentskoj opremi sa Interneta, javne telefonske mreže, drugih terminala VSAT mreže, te implementira razmjenu saobraćaja unutar korporativne mreže klijenta. NCC ima širokopojasnu vezu sa glavnim komunikacionim kanalima koje obezbeđuju glavni operateri i obezbeđuje prenos informacija sa udaljenog VSAT terminala u spoljni svet.

4.2 Principi organizacije mobilnih satelitskih komunikacija:

Da bi jačina signala koji stiže do mobilnog satelitskog prijemnika bila dovoljna, koristi se jedno od dva rješenja:

Sateliti se nalaze u geostacionarnoj orbiti. Budući da se ova orbita nalazi na udaljenosti od 35.786 km od Zemlje, na satelit mora biti instaliran snažan odašiljač.
Mnogi sateliti se nalaze u nagnutim ili polarnim orbitama. Istovremeno, potrebna snaga odašiljača nije tako velika, a niži su troškovi lansiranja satelita u orbitu. Međutim, ovaj pristup zahtijeva ne samo veliki broj satelita, već i široku mrežu zemaljskih prekidača.

Oprema klijenta (mobilni satelitski terminali, satelitski telefoni) komunicira sa vanjskim svijetom ili međusobno putem relejnog satelita i sučesnih stanica operatera mobilne satelitske usluge, koje omogućavaju povezivanje s vanjskim zemaljskim komunikacijskim kanalima (javna telefonska mreža, internet itd. .)

5. Tehnologije koje se koriste u satelitskim komunikacijama

M višestruka upotreba frekvencija u satelitskim komunikacijama. Budući da su radio frekvencije ograničen resurs, potrebno je osigurati da iste frekvencije mogu koristiti različite zemaljske stanice. To se može uraditi na dva načina:

prostorno razdvajanje - svaka satelitska antena prima signal samo iz određenog područja, a različita područja mogu koristiti iste frekvencije.

polarizaciono razdvajanje - različite antene primaju i emituju signal u međusobno okomitim ravninama polarizacije, dok se iste frekvencije mogu koristiti dva puta (za svaku od ravni).

H frekventni opsezi.

Izbor frekvencije za prijenos podataka od zemaljske stanice do satelita i od satelita do zemaljske stanice nije proizvoljan. Frekvencija utiče, na primer, na apsorpciju radio talasa u atmosferi, kao i na potrebne dimenzije predajne i prijemne antene. Frekvencije na kojima se odvija prijenos od zemaljske stanice do satelita razlikuju se od frekvencija koje se koriste za prijenos sa satelita na zemaljsku stanicu (obično prethodne gore). Frekvencije koje se koriste u satelitskim komunikacijama podijeljene su u raspone označene slovima:

Naziv opsega	Frekvencije	Aplikacija
		Mobilne satelitske komunikacije
		Mobilne satelitske komunikacije
	4 GHz, 6 GHz	Fiksne satelitske komunikacije
	Frekvencije nisu definisane za satelitske komunikacije u ovom opsegu. Za radarske aplikacije, specificirani raspon je 8-12 GHz.	Fiksne satelitske komunikacije (za vojne svrhe)
	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
		Fiksne satelitske komunikacije, satelitsko emitiranje
		Fiksne satelitske komunikacije, međusatelitske komunikacije

Ku-band omogućava prijem sa relativno malim antenama, pa se stoga koristi u satelitskoj televiziji (DVB), uprkos činjenici da vremenski uslovi u ovom opsegu imaju značajan uticaj na kvalitet prenosa. Za prijenos podataka od strane velikih korisnika (organizacija), C-band se često koristi. Ovo obezbeđuje bolji prijem, ali zahteva prilično veliku veličinu antene.

M modulacija i kodiranje za ispravljanje grešaka

Karakteristika satelitskih komunikacionih sistema je potreba za radom u uslovima relativno niskog odnosa signal-šum uzrokovan nekoliko faktora:

znatna udaljenost prijemnika od predajnika,
ograničena snaga satelita

Satelitske komunikacije su slabo prikladne za prijenos analognih signala. Stoga se za prijenos govora unaprijed digitalizira korištenjem modulacije impulsnog koda.
Za prijenos digitalnih podataka preko satelitskog komunikacijskog kanala, oni se prvo moraju pretvoriti u radio signal koji zauzima određeni frekvencijski opseg. Za to se koristi modulacija (digitalna modulacija se naziva i keying).

Zbog niske snage signala, postoji potreba za sistemima za ispravljanje grešaka. Za to se koriste različite sheme kodiranja za ispravljanje grešaka, najčešće različite verzije konvolucijskih kodova, kao i turbo kodovi.

6. Istorijat stvaranja satelitskih komunikacionih sistema

Ideja o stvaranju globalnih satelitskih komunikacijskih sistema na Zemlji iznesena je 1945. godine. Arthur Clarke, koji je kasnije postao poznati pisac naučne fantastike. Implementacija ove ideje postala je moguća tek 12 godina nakon što su se pojavile balističke rakete uz pomoć kojih 4. oktobra 1957 prvi veštački Zemljin satelit (AES) lansiran je u orbitu. Za kontrolu leta satelita, na njega je postavljen mali radio predajnik - far koji radi u dometu 27 MHz... Nakon nekoliko godina 12. aprila 1961... prvi put u svijetu na sovjetskoj svemirskoj letjelici "Vostok" Yu.A. Gagarin je napravio istorijski let oko Zemlje. Istovremeno, kosmonaut je imao redovnu radio komunikaciju sa Zemljom. Tako je počeo sistematski rad na proučavanju i korištenju svemira za rješavanje različitih mirnodopskih zadataka.

Stvaranje svemirske tehnologije omogućilo je razvoj veoma efikasnih sistema za daljinsku radio komunikaciju i emitovanje. U Sjedinjenim Državama je počeo intenzivan rad na stvaranju komunikacijskih satelita. Ovakvi radovi počeli su da se odvijaju i u našoj zemlji. Njegova ogromna teritorija i slaba razvijenost komunikacija, posebno u slabo naseljenim istočnim regijama, gdje je stvaranje komunikacionih mreža korištenjem drugih tehničkih sredstava (radio relejne veze, kablovske linije itd.) povezano s visokim troškovima, učinile su ovu novu vrstu komunikacije veoma vrlo popularnom. obećavajuće.

U počecima stvaranja domaćih satelitskih radio sistema bili su izvanredni domaći naučnici i inženjeri koji su bili na čelu velikih naučnih centara: M.F. Rešetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kalašnjikov, L. Ya. Cantor

Glavni zadaci dodijeljeni naučnicima bili su sljedeći:

Razvoj satelitskih repetitora za televizijsko emitovanje i komunikacije (Ekran, Raduga, Gals), od 1969. godine razvijaju se satelitski repetitori u posebnoj laboratoriji na čelu sa M.V. Brodsky ;

Izrada sistemskih projekata za izgradnju satelitskih komunikacija i emitovanja;

Razvoj opreme za satelitske komunikacione zemaljske stanice (ES): modulatori, demodulatori za snižavanje praga FM (frekventna modulacija) signala, prijemni i predajni uređaji itd.;

Sveobuhvatni radovi na opremanju satelitskih komunikacijskih i radio-difuznih stanica opremom;

Razvoj teorije praćenja FM demodulatora sa smanjenim pragom šuma, metodama višestrukog pristupa, metodama modulacije i kodiranjem za ispravljanje grešaka;

Izrada normativne i tehničke dokumentacije za kanale, puteve televizijske i komunikacione opreme satelitskih sistema;

Razvoj sistema kontrole i nadzora za AP i satelitske komunikacione i radiodifuzne mreže.

NIIR specijalisti stvoreni su mnogi nacionalni satelitski komunikacioni i radiodifuzni sistemi, koji su i dalje u funkciji... Predajna i prijemna zemaljska i vazdušna oprema ovih sistema je takođe razvijena u NIIR-u. Pored opreme, stručnjaci instituta su predložili metode projektovanja kako samih satelitskih sistema tako i pojedinačnih uređaja koji su uključeni u njihov sastav. Iskustvo projektovanja satelitskih komunikacionih sistema stručnjaka NIIR ogleda se u brojnim naučnim publikacijama i monografijama.

6.1. Prve satelitske komunikacijske i radiodifuzne linije preko satelita "Molniya-1".

Prve eksperimente o satelitskim komunikacijama reflektirajući radio valove s američkog reflektirajućeg satelita "Echo" i Mjeseca, koji se koristio kao pasivni repetitori, izveli su stručnjaci NIIR-a. 1964. godine... Radio teleskop u opservatoriji u selu Zimenki, oblast Gorki, primio je telegrafske poruke i jednostavan crtež britanske opservatorije Jodrell Bank.

Ovaj eksperiment je dokazao mogućnost uspješnog korištenja svemirskih objekata za organiziranje komunikacija na Zemlji.

U Laboratoriji za satelitske komunikacije pripremljeno je nekoliko sistemskih projekata, a potom je učestvovala u razvoju prvog domaćeg satelitskog komunikacionog sistema „Molniya-1“ godine. frekvencijski opseg ispod 1 GHz. Glavna organizacija za stvaranje ovog sistema bio je Moskovski istraživački institut za radio komunikaciju (MNIIRS). Glavni projektant sistema Molniya-1 je GOSPODIN. Kaplanov- Zamenik načelnika MNIIRS-a.

60-ih godina NIIR je razvijao primopredajni kompleks za troposferski radio relejni sistem Gorizont, koji takođe radi u frekvencijskom opsegu ispod 1 GHz. Ovaj kompleks je modifikovan, a stvorena oprema, nazvana "Gorizont-K", korišćena je za opremanje prve satelitske komunikacione linije "Molnija-1", koja je povezivala Moskvu i Vladivostok. Ova linija je bila namijenjena za prijenos TV programa ili grupnog spektra od 60 telefonskih kanala. Uz učešće stručnjaka NIIR-a, u ovim gradovima su opremljene dvije zemaljske stanice (ES). MNIIRS je razvio ugrađeni repetitor prvog vještačkog komunikacionog satelita "Molniya-1", koji je uspješno lansiran 23. aprila 1965... Lansiran je u visoko eliptičnu orbitu sa orbitalnim periodom od 12 sati.Takva orbita je bila pogodna za opsluživanje teritorije SSSR-a koja se nalazi u sjevernim geografskim širinama, jer je osam sati na svakoj orbiti satelit bio vidljiv iz bilo koje tačke zemlje . Osim toga, lansiranje u takvu orbitu sa naše teritorije se vrši uz manju potrošnju energije nego u geostacionarnu. Orbita satelita "Molniya-1" zadržala je svoj značaj do danas i koristi se, uprkos preovlađujućem razvoju geostacionarnih satelita.

6.2. Prvi svjetski satelitski sistem "Orbit" za distribuciju TV programa

Nakon završetka istraživanja tehničkih mogućnosti satelita "Molniya-1" od strane stručnjaka NIIR-a N.V. Talyzin i L. Ya. Cantor Predloženo je da se problem snabdijevanja TV programima centralne televizije istočnih krajeva zemlje riješi stvaranjem prvog u svijetu satelitskog sistema za emitovanje "Orbit" u u opsegu od 1 GHz na bazi opreme "Horizon-K".

Godine 1965-1967. U rekordno kratkom roku, u istočnim krajevima naše zemlje, istovremeno je izgrađeno i pušteno u rad 20 zemaljskih stanica "Orbit" i nova centralna predajna stanica "Reserve". Orbita sistem je postao prvi kružni, televizijski, distributivni satelitski sistem na svijetu u kojem se najefikasnije koriste mogućnosti satelitskih komunikacija.

Treba napomenuti da opseg u kojem je novi sistem Orbit radio na 800-1000 MHz nije bio u skladu sa onim koji je dodijeljen Radio propisima za fiksnu satelitsku službu. Radove na prelasku sistema Orbita na C-opseg 6/4 GHz izveli su stručnjaci NIIR-a u periodu 1970-1972. Stanica koja radi u novom frekventnom opsegu nazvana je "Orbita-2". Za njega je stvoren cijeli set opreme za rad u međunarodnom frekvencijskom opsegu - na dionici Zemlja-Svemir - u opsegu 6 GHz, na dijelu Kosmos-Zemlja - u opsegu od 4 GHz. Pod upravom V.M. Tsirlina razvijen je sistem za usmjeravanje i praćenje antena sa softverskim uređajem. Ovaj sistem je koristio ekstremni automat i konusnu metodu skeniranja.

Stanica "Orbita-2" počela je da se realizuje od 1972., a do kraja 1986... izgrađeno ih je oko 100. Mnogi od njih još uvijek rade na primopredajnim stanicama.

Kasnije, za rad mreže Orbit-2, stvoren je i lansiran u orbitu prvi sovjetski geostacionarni satelit „Raduga“; I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin, itd.) Istovremeno, tehnologija proizvodnje i metode stvorena je i savladana zemaljska obrada svemirskih proizvoda.

Za sistem Orbit-2 razvijeni su novi uređaji za odašiljanje Gradijenta (I.E.Mach, M.Z. Zeitlin, itd.), kao i parametarska pojačala (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, BC Sanin, VM Krylov) i uređaji za prijem signala (VIDyachkov, V.M.Dorofejev, Yu.A. Afanasjev, V.A.Poluhin, itd.).

6.3. Prvi sistem direktnog TV emitovanja na svetu "Ekran"

Široki razvoj sistema Orbita kao sredstva za isporuku TV programa kasnih 70-ih postao je ekonomski neopravdan zbog visoke cijene AP-a, zbog čega je bilo nesvrsishodno instalirati ga u tački sa manje od 100-200 hiljada stanovnika. ljudi. Ekran sistem se pokazao efikasnijim, koji radi u frekvencijskom opsegu ispod 1 GHz i ima veliku snagu ugrađenog repetitora (do 300 W). Svrha stvaranja ovog sistema bila je da se TV emitovanjem pokriju slabo naseljena područja u regionima Sibira, Krajnjeg severa i dela Dalekog istoka. Za njegovu implementaciju dodijeljene su frekvencije 714 i 754 MHz, na kojima je bilo moguće kreirati prilično jednostavne i jeftine prijemne uređaje. Ekran sistem je zapravo postao prvi svjetski sistem direktnog satelitskog emitiranja.

Prijemne instalacije ovog sistema morale su biti isplative kako za servisiranje malih naselja tako i za individualni prijem TV programa.

Lansiran je prvi satelit sistema Ekran 26. oktobra 1976 . u geostacionarnu orbitu na 99° E Nešto kasnije u Krasnojarsku su puštene kolektivne prijemne stanice "Ekran-KR-1" i "Ekran-KR-10" sa snagom izlaznog televizijskog predajnika od 1 i 10 vati. Zemaljska stanica koja je odašiljala signale do satelita Ekran imala je antenu prečnika ogledala 12 m, opremljena je predajnikom Gradijenta snage 5 kW koji radi u opsegu 6 GHz. Prijemne instalacije ovog sistema, koje su razvili stručnjaci NIIR-a, bile su najjednostavnije i najjeftinije prijemne stanice od svih implementiranih tih godina. Do kraja 1987. broj instaliranih Ekran stanica dostigao je 4.500.

6.4 Sistemi za distribuciju TV programa "Moskva" i "Moskva-Global"

Dalji napredak u razvoju satelitskih TV sistema u našoj zemlji povezan je sa stvaranjem sistema Moskva, u kojem su tehnički zastarjeli ES sistema Orbita zamijenjeni malim ES. Započeo je razvoj malih ES 1974. godine na inicijativu N.V. Talyzin i L. Ya. Cantor.

Za sistem "Moskva" na satelitima "Horizont" obezbeđena je cev povećane snage, koja radi u opsegu 4 GHz do antene uskog snopa. Energetski odnosi u sistemu su odabrani na način da obezbeđuju upotrebu male parabolične antene sa prečnikom ogledala od 2,5 m na prijemnom ES bez automatskog navođenja. Osnovna karakteristika sistema "Moskva" bilo je striktno poštovanje normi za spektralnu gustinu fluksa snage na površini Zemlje, utvrđenih Pravilnikom radi komunikacija za sisteme fiksne službe.... To je omogućilo korištenje ovog sistema za TV emitovanje širom SSSR-a. Sistem je omogućio kvalitetan prijem centralnog TV i radio programa. Potom je u sistemu kreiran još jedan kanal, namijenjen za prenos novinskih stranica.

Ove stanice su postale rasprostranjene i u domaćim institucijama koje se nalaze u inostranstvu (u Evropi, severnoj Africi i nizu drugih teritorija), što je omogućilo našim građanima u inostranstvu da prihvate domaće programe. Prilikom kreiranja sistema "Moskva" korišten je niz izuma i originalnih rješenja, što je omogućilo poboljšanje kako konstrukcije samog sistema, tako i njegovih hardverskih kompleksa. Ovaj sistem je poslužio kao prototip za mnoge satelitske sisteme, stvorene kasnije u Sjedinjenim Državama i Zapadnoj Evropi, u kojima su sateliti srednje snage koji rade u opsegu fiksnih satelitskih usluga korišćeni za snabdevanje TV programa malim i umerenim ES-ovima. .

Tokom 1986-1988. izvršen je razvoj posebnog sistema "Moskva-Global" sa malim AP, namenjenog za snabdevanje centralnim TV programom domaćih predstavništava u inostranstvu, kao i za prenos male količine diskretnih informacija. Ovaj sistem je također u funkciji. Predviđeno je organizovanje jednog TV kanala, tri kanala za prenos diskretnih informacija brzinom od 4800 bit/s i dva kanala brzinom od 2400 bit/s. Diskretni informativni kanali su korišćeni u interesu Komiteta za televiziju i radio-difuziju, TASS i APN (Političke novinske agencije). Za pokrivanje gotovo cijele teritorije globusa koristi dva satelita smještena u geostacionarnoj orbiti na 11° W. i 96° E. Prijemne stanice imaju ogledalo prečnika 4 m, oprema se može nalaziti kako u posebnom kontejneru, tako iu zatvorenom prostoru.

6.5. Satelitski TV sistem za emitovanje u opsegu od 12 GHz

Od 1976... na NIIR-u je započeo rad na stvaranju fundamentalno novog sistema satelitske televizije tih godina u frekvencijskom opsegu od 12 GHz koji je dodijeljen za takvo satelitsko TV emitovanje (STV-12), koji ne bi imao ograničenja snage zračenja svojstvena Ekran sistemima i Moskva bi mogla da obezbedi pokrivenost cele teritorije naše zemlje multiprogramskim TV emitovanjem, kao i razmenu programa i rešavanje problema republičkog emitovanja. U kreiranju ovog sistema, NIIR je bio matična organizacija.

Stručnjaci instituta su izvršili studije koje su odredile optimalne parametre ovog sistema i razvili višecevne repetitore i opremu za odašiljanje i prijem ES. U prvoj fazi razvoja ovog sistema korišćen je domaći satelit „Gals“, signali su prenošeni u analognom obliku, korišćena je uvozna prijemna oprema. Kasnije je izvršen prelazak na digitalnu opremu baziranu na stranom satelitu, kao i opremu za prenos i prijem.

6.6. Stvaranje sistema Intersputnik

Godine 1967. g. započeo je razvoj međunarodne saradnje socijalističkih zemalja u oblasti satelitskih komunikacija. Njegova svrha je bila stvaranje međunarodni satelitski sistem "Intersputnik", projektovan da zadovolji potrebe Bugarske, Mađarske, Nemačke, Mongolije, Poljske, Rumunije, SSSR-a i Čehoslovačke u telefonskim komunikacijama, prenosu podataka i razmeni TV programa ... Godine 1969. g. izrađen je projekat ovog sistema, pravna osnova organizacije "Intersputnik", i 1971. godine potpisan je sporazum o njegovom stvaranju.

Sistem Intersputnik je postao drugi svetski međunarodni satelitski komunikacioni sistem (posle Intelsata). Specijalisti NIIR-a razvili su projekte ZS, koji su uz pomoć SSSR-a izgrađeni u mnogim zemljama socijalističke zajednice. Prva vazdušna stanica u inostranstvu osnovana je na Kubi, a druga u Čehoslovačkoj. Ukupno, NIIR je opskrbio više od deset eter stanica u inostranstvu za prijem TV, eter i programa specijalne namjene.

U početku je Intersputnik koristio satelite Molniya-3 u visoko eliptičnoj orbiti, a od 1978. dva multilateralna geostacionarna satelita tipa Horizon sa stanicama na 14° W. i 53° (a zatim 80°) istočne geografske dužine. U početku je ZS bio opremljen predajnikom Gradient-K i prijemnim kompleksom Orbit-2.

Sva sistemska i tehnička rešenja za kreiranje sistema Intersputnik, kao i AP hardver, kreirali su stručnjaci NIIR-a zajedno sa pilot postrojenjem NIIR Promsvyazradio i ko-izvršavajućim organizacijama. Sistem Intersputnik je i danas u funkciji, uzimajući u zakup stabove ruske svemirske konstelacije, kao i koristeći svoj geostacionarni satelit LMI-1, koji se nalazi na 75° E. Radovi su izvedeni u saradnji sa Proizvodnim udruženjem Iskra (Krasnojarsk), moskovskim i Podolskim radiotehničkim pogonima.

Nadzornik rada je bio S.V. Borodich .

6.7. Stvaranje satelitske veze za vladine komunikacije

Godine 1972... zaključen je međuvladin sporazum između SSSR-a i Sjedinjenih Država o stvaranju direktne linije vladine komunikacije (LPS) između šefova država u slučaju nužde. Implementacija ovog važnog vladinog sporazuma povjerena je stručnjacima NIIR-a. Glavni projektant razvoja LPS-a bio je V.L. Bykov, a odgovorni izvršioci - I.A. Yastrebtsov, A.N. Vorobiev.

Na teritoriji SSSR-a stvorene su dvije ZS: jedna (u Dubni kod Moskve), druga (u Zoločevu kod Lavova). LPS je pušten u rad 1975. godine... Djeluje preko ZS "Dubna" do danas. Ovo je bilo prvo iskustvo u kreiranju satelitske linije od strane domaćih stručnjaka u međunarodnom sistemu Intelsat.

6.8. U pritvoru…

Godine 1960-1980. Specijalisti NIIR-a su rešavali veoma važne za našu državu i tehnički složene probleme stvaranja nacionalnih satelitskih komunikacionih i radiodifuznih sistema.

· Stvoreni su sistemi za distribuciju TV programa na ogromnoj teritoriji naše zemlje, uključujući direktno satelitsko TV emitovanje. Mnogi sistemi stvoreni u NIIR-u bili su prvi u svetu: Orbit, Ekran, Moskva itd. Opremu zemaljskog dela ovih sistema, kao i opremu na brodu, takođe je razvio NIIR, proizvodila je domaća industrija.

· Satelitski komunikacioni i radiodifuzni sistemi omogućili su da se zadovolje potrebe desetina miliona građana naše zemlje, posebno onih koji su živeli u slabo naseljenim regionima Zapadnog Sibira i Dalekog istoka. Stvaranjem satelitskih sistema u ovim regijama građani su po prvi put imali priliku da primaju centralne televizijske programe u realnom vremenu.

· Uvođenje satelitskih sistema bilo je izuzetno važno za ekonomski i društveni razvoj kako udaljenih regiona Sibira i Dalekog istoka, tako i cijele zemlje.

· Stanovništvo Sahalina, Kamčatke, Habarovske teritorije i mnogih drugih udaljenih područja dobilo je pristup javnoj telefonskoj mreži.

· Naučnici NIIR-a sproveli su originalna istraživanja u cilju kreiranja metoda za proračun različitih vrsta uređaja koji se koriste u satelitskim komunikacionim sistemima. Takođe su kreirali metodologije za projektovanje satelitskih komunikacionih sistema i napisali niz fundamentalnih monografija i naučnih članaka o problemima satelitske komunikacije.

Zaključak

Savremene organizacije karakteriše veliki obim različitih informacija, uglavnom elektronskih i telekomunikacijskih, koji svakodnevno prolaze kroz njih. Stoga je važno imati visok kvalitet izlaza do komutacijskih čvorova koji omogućavaju pristup svim važnim komunikacijskim linijama. U Rusiji, gdje su udaljenosti između naselja enormne, a kvalitet fiksnih linija loš, optimalno rješenje ovog problema je korištenje satelitskih komunikacionih sistema (SSS).

U početku su se CCC-ovi koristili za prijenos TV signala. Našu državu karakteriše ogromna teritorija koju je potrebno pokriti komunikacijskim sredstvima. To je postalo lakše učiniti nakon pojave satelitskih komunikacija, odnosno sistema Orbit-2. Kasnije su se pojavili satelitski telefoni, čija je glavna prednost neovisnost od prisutnosti bilo koje lokalne telefonske mreže. Visokokvalitetna telefonska komunikacija dostupna je iz gotovo bilo kojeg mjesta u svijetu.

U okviru predsjedničkog programa "Univerzalni komunikacioni servis" u svakom naselju su postavljene telefonske govornice, au posebno udaljenim područjima korištene su satelitske govornice.

Prema saveznom ciljnom programu "Razvoj TV i radio-difuzije u Ruskoj Federaciji za 2009-2015", digitalno emitovanje se uvodi u Rusiji. Program je u potpunosti finansiran, uključujući sredstva ići za izradu multifunkcionalnih satelita.

Bibliografija

1. Internet resurs "Istorija satelitskih komunikacija" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. Internet resurs "Principi organizacije satelitskih komunikacija" http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. Internet resurs "Slobodna enciklopedija"

http://ru.wikipedia.org

Pregled

za sažetak "Satelitski komunikacioni sistemi"

Učenici 11 razreda MOU Parabel Gymnasium

Goroshkina Xenia

Tema sažetka je u potpunosti razotkrivena. Materijal u svim dijelovima je zanimljiv, prikazan na pristupačan i jasan način. Lijepe ilustracije. Prati se struktura sažetka. Rad se može koristiti kao nastavno sredstvo učenicima.

Ocjena "ODLIČAN"

Stručnjak: Borisov A.V. nastavnik fizike

Inženjeri rade na prvom svjetskom komercijalnom komunikacijskom satelitu Early Bird

Prema današnjim standardima, satelit Early Bird ( INTELSAT I) imao više nego skromne mogućnosti: sa propusnim opsegom od 50 MHz mogao je pružiti do 240 telefonskih komunikacijskih kanala. U svakom trenutku, komunikacija se mogla odvijati između zemaljske stanice u Sjedinjenim Državama i samo jedne od tri zemaljske stanice u Evropi (u UK, Francuskoj ili Njemačkoj), koje su bile međusobno povezane kablovskim komunikacijskim linijama.

Kasnije je tehnologija iskoračila i satelit INTELSAT IX već je imao propusni opseg od 3456 MHz.

Dugo vremena u SSSR-u su satelitske komunikacije razvijane samo u interesu Ministarstva odbrane SSSR-a. Zbog veće tajnosti svemirskog programa, razvoj satelitskih komunikacija u socijalističkim zemljama tekao je drugačije nego u zapadnim zemljama. Razvoj civilnih satelitskih komunikacija započeo je sporazumom između 9 zemalja socijalističkog bloka o stvaranju komunikacijskog sistema Intersputnik, koji je potpisan tek 1971. godine.

Satelitski repetitori

Pasivni komunikacioni satelit Echo-2. Metalizirana sfera na naduvavanje služila je kao pasivni repetitor

U prvim godinama istraživanja korišteni su pasivni satelitski repetitori (primjeri su sateliti Echo i Echo-2), koji su predstavljali jednostavan reflektor radio signala (često metalna ili polimerna sfera sa metalnim raspršivanjem), koji nije nosio nikakav prijenos i oprema za prijem na brodu.... Takvi sateliti nisu postali široko rasprostranjeni. Svi moderni komunikacijski sateliti su aktivni. Aktivni repetitori su opremljeni elektronskom opremom za prijem, obradu, pojačanje i reemitovanje signala. Satelitski repetitori mogu biti neregenerativno i regenerativno... Neregenerativni satelit, nakon što primi signal od jedne zemaljske stanice, prenosi ga na drugu frekvenciju, pojačava i prenosi na drugu zemaljsku stanicu. Satelit može koristiti nekoliko nezavisnih kanala koji obavljaju ove operacije, od kojih svaki radi sa određenim dijelom spektra (ovi kanali za obradu nazivaju se transponderi).

Orbite satelitskog repetitora

Orbite na kojima se nalaze satelitski transponderi dijele se u tri klase:

ekvatorijalni,
sklon,
polar.

Važna sorta ekvatorijalna orbita je geostacionarna orbita u kojoj se satelit rotira ugaonom brzinom jednakom ugaonoj brzini Zemlje, u smjeru koji se poklapa sa smjerom rotacije Zemlje. Očigledna prednost geostacionarne orbite je da prijemnik u zoni usluge „vidi“ satelit cijelo vrijeme.

Međutim, postoji samo jedna geostacionarna orbita i u nju je nemoguće lansirati sve satelite. Njegov drugi nedostatak je velika visina, a time i veća cijena lansiranja satelita u orbitu. Osim toga, satelit u geostacionarnoj orbiti nije sposoban opsluživati zemaljske stanice u cirkumpolarnom području.

Polarna orbita- granični slučaj kosog (sa nagibom od 90º).

Ponovna upotreba frekvencije. Područja pokrivenosti

Budući da su radio frekvencije ograničen resurs, potrebno je osigurati da iste frekvencije mogu koristiti različite zemaljske stanice. To se može uraditi na dva načina:

prostorno razdvajanje- svaka satelitska antena prima signal samo sa određenog područja, dok različita područja mogu koristiti iste frekvencije,

razdvajanje polarizacije- različite antene primaju i emituju signal u međusobno okomitim ravninama polarizacije, dok se iste frekvencije mogu koristiti dva puta (za svaku od ravni).

Tipična geostacionarna satelitska karta pokrivenosti uključuje sljedeće komponente:

globalni snop- komunicira sa zemaljskim stanicama u cijelom području pokrivenosti, dodjeljuju mu se frekvencije koje se ne ukrštaju sa drugim snopovima ovog satelita.

zraci zapadne i istočne hemisfere- ovi snopovi su polarizovani u A ravni, a isti frekvencijski opseg se koristi na zapadnoj i istočnoj hemisferi.

zonske zrake- polarizovane u ravni B (upravno na A) i koriste iste frekvencije kao i snopovi hemisfera. Dakle, zemaljska stanica koja se nalazi u jednoj od zona može koristiti i hemisferične zrake i globalni snop.

U ovom slučaju, sve frekvencije (osim onih rezervisanih za globalni snop) se koriste više puta: na zapadnoj i istočnoj hemisferi iu svakoj od zona.

Frekvencijski opsezi

Antena za prijem satelitske televizije (Ku-band)

Satelitska antena za C-band

Frekvencije koje se koriste u satelitskim komunikacijama podijeljene su u opsege, označene slovima. Nažalost, u različitoj literaturi, točne granice raspona možda se ne podudaraju. Vodiće vrijednosti su date u ITU preporuci V.431-6:

Naziv opsega	Frekvencije (prema ITU-R V.431-6)	Aplikacija
L	1,5 GHz	Mobilne satelitske komunikacije
S	2,5 GHz	Mobilne satelitske komunikacije
WITH	4 GHz, 6 GHz	Fiksne satelitske komunikacije
X	ITU-R preporuke nisu definirale frekvencije za satelitske komunikacije. Za radarske aplikacije, specificirani raspon je 8-12 GHz.	Fiksne satelitske komunikacije (za vojne svrhe)
Ku	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
K	20 GHz	Fiksne satelitske komunikacije, satelitsko emitiranje
Ka	30 GHz	Fiksne satelitske komunikacije, međusatelitske komunikacije

Koriste se i više frekvencije, ali njihovo povećanje je otežano zbog velike apsorpcije radio talasa ovih frekvencija u atmosferi. Ku-band omogućava prijem sa relativno malim antenama, pa se stoga koristi u satelitskoj televiziji (DVB), uprkos činjenici da vremenski uslovi u ovom opsegu imaju značajan uticaj na kvalitet prenosa.

Za prijenos podataka od strane velikih korisnika (organizacija), C-band se često koristi. Ovo obezbeđuje bolji prijem, ali zahteva prilično veliku veličinu antene.

Modulacija i kodiranje protiv šuma

Karakteristika satelitskih komunikacionih sistema je potreba za radom u uslovima relativno niskog odnosa signal-šum uzrokovan nekoliko faktora:

znatna udaljenost prijemnika od predajnika,
ograničena snaga satelita (nemogućnost prenosa velikom snagom).

Kao rezultat toga, satelitske komunikacije su slabo prikladne za prijenos analognih signala. Stoga se za prijenos govora unaprijed digitalizira korištenjem, na primjer, pulsno-kod modulacije (PCM).

Za prijenos digitalnih podataka preko satelitskog komunikacijskog kanala, oni se prvo moraju pretvoriti u radio signal koji zauzima određeni frekvencijski opseg. Za to se primjenjuje modulacija (naziva se i digitalna modulacija manipulacija). Najčešći tipovi digitalne modulacije za aplikacije u satelitskim komunikacijama su fazni pomak i kvadraturna amplitudna modulacija. Na primjer, DVB-S2 sistemi koriste QPSK, 8-PSK, 16-APSK i 32-APSK.

Modulacija se vrši na zemaljskoj stanici. Modulirani signal se pojačava, prenosi na željenu frekvenciju i dovodi do predajne antene. Satelit prima signal, pojačava, ponekad se regeneriše, prenosi ga na drugu frekvenciju i, koristeći određenu odašiljačku antenu, prenosi ga na zemlju.

Višestruki pristup

Kako bi se osigurala mogućnost istovremenog korištenja satelitskog repetitora od strane više korisnika, koriste se višestruki pristupni sistemi:

Višestruki pristup s podjelom frekvencije - dajući svakom korisniku poseban frekvencijski opseg.

višestruki pristup s vremenskom podjelom - svakom korisniku se daje određeni vremenski interval (timeslot) tokom kojeg prenosi i prima podatke.

višestruki pristup s kodnom podjelom - u ovom slučaju, svakom korisniku se daje kodni niz ortogonan kodnim sekvencama drugih korisnika. Korisnički podaci su superponirani na kodnu sekvencu na način da signali koji se prenose različitih korisnika ne ometaju jedni druge, iako se prenose na istim frekvencijama.

Osim toga, mnogim korisnicima nije potreban stalan pristup satelitskim komunikacijama. Ovim korisnicima se dodjeljuje komunikacijski kanal (vremenski slot) na zahtjev koristeći DAMA (Demand Assigned Multiple Access) tehnologiju.

Satelitske komunikacijske aplikacije

Satelitske komunikacije okosnice

U početku je pojava satelitskih komunikacija bila diktirana potrebom za prijenosom velikih količina informacija. Prvi satelitski komunikacioni sistem bio je sistem Intelsat, zatim su stvorene slične regionalne organizacije (Eutelsat, Arabsat i druge). Vremenom se udio prijenosa glasa u ukupnom obimu okosnog saobraćaja stalno smanjivao, ustupajući mjesto prijenosu podataka.

Sa razvojem optičkih mreža, ove potonje su počele da istiskuju satelitske komunikacije sa tržišta okosnice.

VSAT sistemi

Riječi "vrlo mali otvor" odnose se na veličinu terminalnih antena u odnosu na veličinu starijih antena za okosnicu. VSAT-ovi koji rade u C-opsegu obično koriste antene prečnika 1,8-2,4 m, u Ku-pojasu - 0,75-1,8 m.

VSAT sistemi koriste tehnologiju kanala na zahtjev.

Mobilni satelitski komunikacioni sistemi

Karakteristika većine mobilnih satelitskih komunikacijskih sistema je mala veličina terminalne antene, što otežava prijem signala. Da bi jačina signala koji stiže do prijemnika bila dovoljna, primjenjuje se jedno od dva rješenja:

Mnogi sateliti se nalaze na koso ili polar orbite. Istovremeno, potrebna snaga odašiljača nije tako velika, a niži su troškovi lansiranja satelita u orbitu. Međutim, ovaj pristup zahtijeva ne samo veliki broj satelita, već i široku mrežu zemaljskih prekidača. Sličnu metodu koriste operateri Iridium i Globalstar.

Mobilni operateri se takmiče sa ličnim satelitskim operaterima. Karakteristično je da su i Globalstar i Iridium iskusili ozbiljne finansijske poteškoće, što je Iridium dovelo do toga reorganizacija stečaj 1999

U decembru 2006. godine lansiran je eksperimentalni geostacionarni satelit Kiku-8 sa rekordno velikom antenskom površinom, koji bi trebao biti korišten za testiranje tehnologije satelitske komunikacije s mobilnim uređajima ne većim od mobilnih telefona.

Satelitski Internet

Satelitska komunikacija se koristi u organizaciji "poslednje milje" (komunikacijski kanal između internet provajdera i klijenta), posebno na mjestima sa slabo razvijenom infrastrukturom.

Karakteristike ovog tipa pristupa su:

Razdvajanje dolaznog i odlaznog saobraćaja i privlačenje dodatnih tehnologija za njihovo kombinovanje. Stoga se takva jedinjenja nazivaju asimetrično.
Istovremena upotreba dolaznog satelitskog kanala od strane nekoliko (npr. 200) korisnika: podaci se istovremeno prenose putem satelita za sve klijente "isprepletene", klijentski terminal se bavi filtriranjem nepotrebnih podataka (iz tog razloga "Pecanje sa satelita" je moguće).

Razlikuje se tip odlaznog kanala:

Terminali rade samo za prijem signala (najjeftinija opcija povezivanja). U tom slučaju, za odlazni saobraćaj morate imati drugu internet vezu, čiji je provajder imenovan zemaljski provajder... Za rad u takvoj shemi, uključen je softver za tuneliranje, obično uključen u isporuku terminala. Uprkos složenosti (uključujući poteškoće u postavljanju), ova tehnologija je atraktivna zbog svoje velike brzine u poređenju sa dial-upom po relativno niskoj cijeni.
Terminali za prijem i odašiljanje. Odlazni kanal je usko organizovan (u poređenju sa dolaznim). Oba smjera pruža isti uređaj, pa je takav sistem mnogo lakši za konfiguraciju (naročito ako je terminal eksterni i povezan je s računalom preko Ethernet sučelja). Takva shema zahtijeva ugradnju složenijeg (prijemno-predajnog) pretvarača na antenu.

U oba slučaja, podaci od provajdera do klijenta se po pravilu prenose u skladu sa DVB standardom digitalnog emitovanja, što omogućava korišćenje iste opreme kako za pristup mreži tako i za prijem satelitske televizije.

Nedostaci satelitskih komunikacija

Slaba otpornost na buku

Ogromne udaljenosti između zemaljskih stanica i satelita uzrokuju da je omjer signala i šuma na prijemniku vrlo nizak (mnogo manji nego kod većine mikrovalnih veza). Da bi se u ovim uslovima obezbedila prihvatljiva verovatnoća greške, neophodno je koristiti velike antene, elemente sa niskim nivoom šuma i složene kodove za ispravljanje grešaka. Ovaj problem je posebno akutan u mobilnim komunikacijskim sistemima, jer imaju ograničenja u veličini antene i, po pravilu, o snazi predajnika.

Uticaj atmosfere

Na kvalitet satelitskih komunikacija snažno utiču efekti u troposferi i jonosferi.

Troposferska apsorpcija

Apsorpcija signala u atmosferi zavisi od njegove frekvencije. Maksimumi apsorpcije su na 22,3 GHz (rezonanca vodene pare) i 60 GHz (rezonanca kiseonika). Općenito, apsorpcija značajno utječe na širenje signala iznad 10 GHz (odnosno, počevši od Ku-pojasa). Pored apsorpcije, prilikom širenja radio talasa u atmosferi, dolazi do efekta fadinga, koji je uzrokovan razlikom indeksa prelamanja različitih slojeva atmosfere.

Jonosferski efekti

Efekti u jonosferi su posljedica fluktuacija u distribuciji slobodnih elektrona. Jonosferski efekti koji utiču na širenje radio talasa uključuju treperenje, apsorpcija, kašnjenje propagacije, varijansa, promjena frekvencije, rotacija ravni polarizacije... Svi ovi efekti se smanjuju sa sve većom učestalošću. Za signale sa frekvencijama iznad 10 GHz njihov efekat je mali.

Relativno niskofrekventni signali (L-opseg i djelimično C-opseg) pate od jonosferska scintilacija koje nastaju zbog nepravilnosti u jonosferi. Rezultat ovog treperenja je jačina signala koja se stalno mijenja.

Kašnjenje širenja signala

Problem kašnjenja širenja signala na ovaj ili onaj način utiče na sve satelitske komunikacione sisteme. Sistemi koji koriste satelitski transponder u geostacionarnoj orbiti imaju najveće kašnjenje. U ovom slučaju, kašnjenje zbog konačne brzine prostiranja radio talasa je oko 250 ms, a uzimajući u obzir kašnjenja multipleksiranja, komutacije i obrade signala, ukupno kašnjenje može biti do 400 ms.

Kašnjenje širenja je najnepoželjnije u aplikacijama u realnom vremenu kao što je telefonija. Štaviše, ako je vrijeme širenja signala kroz satelitski komunikacioni kanal 250 ms, vremenska razlika između replika pretplatnika ne može biti manja od 500 ms.

U nekim sistemima (na primjer, VSAT sistemi koji koriste topologiju zvijezde), signal se dva puta prenosi preko satelitske veze (od terminala do centralne lokacije, i od centralne lokacije do drugog terminala). U ovom slučaju, ukupno kašnjenje se udvostručuje.

Utjecaj sunčevih smetnji

vidi takođe

JSC "Informacioni satelitski sistemi" po imenu akademika MF Reshetneva "

Bilješke (uredi)

Vishnevsky V.I., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. Povijesna skica razvoja mrežnih tehnologija // Širokopojasne mreže za prijenos informacija. - Monografija (objavljena uz podršku Ruske fondacije za osnovna istraživanja). - M.: "Tehnosfera", 2005. - S. 20. - 592 str. - ISBN 5-94836-049-0
Komunikacije Satelit Kratka istorija. Tehnologija od milijardu dolara
Komunikacije Satelit Kratka istorija. Globalno selo: Međunarodne komunikacije
INTELSAT Satelitska zemaljska stanica Priručnik, 1999, str. osamnaest
Sklyar B. Digitalna komunikacija. Teorijske osnove i praktična primjena. Ed. 2. rev.: Per. sa engleskog - M.: Izdavačka kuća "Williams", 2004
Zvaničan sajt Intersputnika
Konceptualna i pravna pitanja širokopojasnih satelitskih multiservisnih mreža
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 167
INTELSAT Satelitska zemaljska stanica Priručnik, 1999, str. 2
INTELSAT Satelitska zemaljska stanica Priručnik, 1999, str. 73
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 6, 108
INTELSAT Satelitska zemaljska stanica Priručnik, 1999, str. 28
Preporuka ITU-R V.431-6. Nomenklatura opsega frekvencija i talasnih dužina koji se koriste u telekomunikacijama
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 6, 256
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 264
http://www.telesputnik.ru/archive/116/article/62.html DVB-S2 standard. Novi zadaci - nova rješenja // Časopis o satelitskoj i kablovskoj televiziji i telekomunikacijama "Telesputnik"
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 283
Morelos-Zaragoza R. Umijeće kodiranja ispravljanja grešaka. Metode, algoritmi, primjena / per. sa engleskog V. B. Afanasjeva. - M.: Tehnosfera, 2006.-- 320 str. - (Svijet komunikacije). - 2000 primjeraka. - ISBN 5-94836-035-0
dr. Lin-nan Lee LDPC kodovi, primjena na komunikacijskim sistemima sljedeće generacije // IEEE polugodišnja konferencija o tehnologiji vozila... - oktobar 2003.
Bernard Sklar. Digitalna komunikacija. Teorijske osnove i praktična primjena = Digitalne komunikacije: osnove i primjene. - 2. izd. - M.: "Williams", 2007. - S. 1104. - ISBN 0-13-084788-7
Yamal satelitski komunikacijski i radiodifuzni sistem
VSAT FAQ
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 68
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 91
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. McGraw-Hill Telecommunications, 2001, str. 93
Bruce R. Elbert. Priručnik o aplikacijama za satelitsku komunikaciju. - Artech House, Inc., 2004, str. 34.

Linkovi

WTEC Panel izvještaj o globalnoj satelitskoj komunikacijskoj tehnologiji i sistemima (eng.)
O satelitu Early Bird na boeing.com
Komunikacioni sateliti Kratka istorija
VSAT FAQ
VSAT FAQ (ruski)
Satelitski Internet i VSAT informacioni centar
Satelitske komunikacije i svemirsko vrijeme (eng.)
Satelitske komunikacije na globalnom Internetu: problemi, zamke i potencijali
Satelitske telekomunikacione tehnologije u sadašnjoj fazi (rus.)

Književnost

Priručnik INTELSAT satelitske zemaljske stanice
Dennis Roddy. Satelitske komunikacije. - McGraw-Hill Telecommunications, 2001.
Bruce R. Elbert. Priručnik o aplikacijama za satelitsku komunikaciju. - Artech House, Inc., 2004. - ISBN 1-58053-490-2
Uspon u orbitu, naučna autobiografija: Tehnički spisi Arthura C. Clarkea. - New York: John Wiley & Sons, 1984.

Bolne probleme rješava lanac svemirskih stanica sa orbitalnim periodom od 24 sata, koje zauzimaju visinu od 42.000 km u odnosu na centar Zemlje...u ekvatorijalnoj ravni.

A. Clark, 1945.

U kamenom dobu, koherentna mreža radi ponavljanjem radnji za regulaciju količine dima koju emituje vatra. Zemlja je poznavala trkače, Mali Muk je postao najbolji. Savremeni sistem koristi svemirske letelice. Prednost satelita je velika pokrivenost teritorije. Talasi se uglavnom koriste kratki, sposobni da se šire pravolinijski. Svijet je jedan - cijene su svuda...

Preduvjeti za korištenje

Ideju o reemitovanju osmislio je Emile Guarini-Foresio 1899. godine. Koncept posredovanog prijenosa signala objavio je njemački časopis za elektrotehniku (tom 16, 35-36). Arthur Clarke je 1945. godine izrazio koncept komunikacijskog sistema između geostacionarnih svemirskih letjelica. Pisac je odbio da uzme patent, odbacujući dva zaključka:

Mala vjerovatnoća da će ideja biti implementirana.
Potreba da se ideja da čovječanstvu u cjelini.

Istovremeno, naučnik je naveo koordinate najbolje pokrivenosti područja površine planete:

30 stepeni istočno - Afrika, Evropa.
150 stepeni istočno - Kina, Okeanija.
90 stepeni W. - Amerika.

Pisac je smanjio radnu frekvenciju, izražavajući namjeru da koristi 3 MHz smanjivanjem hipotetičkih reflektora (nekoliko stopa).

Mikrovalni sistemi na zemlji

Anglo-francuski konzorcijum, predvođen Andréom Clavierom, otišao je dalje. Prvi uspješni pokušaji korištenja mikrovalnog opsega komunikacije datiraju iz 1931. godine. Engleski kanal je demonstrirao prenos informacija na frekvenciji od 1,7 GHz (moderni ćelijski opseg) u dužini od 64 kilometra putem stanica opremljenih antenama prečnika 3 metra, povezujući Dover i Calais.

Zanimljivo! Prvi komercijalni VHF televizijski kanal koristio je 300 MHz.

Istoričari imaju tendenciju da gledaju na Drugi svjetski rat kao na konja koji je doveo industriju na vrh. Pronalazak klistrona i poboljšanje tehnologija za proizvodnju paraboloida dali su neprocjenjiv doprinos. Vrhunac transatlantskih odnosa datira iz 1950-ih godina.

Za referenciju! Prva relejna linija, formirana od osam repetitora, Njujork - Boston, izgrađena je 1947. godine.

Amerika i Evropa su uspostavile prenos informacija putem repetitora (radio komunikacija, nazvana relej). Komercijalno emitovanje je počelo odmah. Karakteristika mikrotalasne komunikacije naziva se sposobnost preciznog predviđanja rezultata već u fazi projektovanja sistema.

Za referenciju! Relejna komunikacija je tehnologija za prijenos digitalnih, analognih signala između prijemnika u vidnom polju.

Svemirska letjelica

Prvi sovjetski satelit (1957.) nosio je komunikacijsku opremu. Tri godine kasnije, Amerikanci su podigli balon na naduvavanje na visinu od 1.500 km, koji je služio kao pasivni repetitor, zahvaljujući metaliziranom premazu sfere. Dana 20. avgusta 1964. 11 zemalja, uključujući SSSR, potpisalo je sporazum o stvaranju Intelsata (međunarodne komunikacije). Sovjetski blok je išao putem tajnosti dok je Zapad zarađivao novac. Istočni blok je stvorio sopstveni program 1971.

Sateliti su bili pravo otkriće, omogućavajući vam da povežete suprotne obale okeana. Optičko vlakno je alternativa.

Vojska je prva lansirala tamnog konja zajedno sa troposferskom komunikacijom, koja je koristila efekat refleksije talasa od gornjih slojeva. Sovjetske mikrotalasne komunikacije presrela je nebeska grupa Rhyolite. Sistem razvijen za CIA-u (SAD). Uređaj je zauzeo poziciju koju je uhvatio zemaljski snop sovjetskih relejnih komunikacija, snimajući poruke. Pod kontrolom su bile teritorije Kine i istočne Evrope. Prečnik reflektora nalik kišobranima dostigao je 20 metara.

Američko rukovodstvo je oduvijek znalo namjere lidera SSSR-a, slušajući sve, uključujući i telefonske pozive. Danas, satelitski sistemi omogućavaju, zahvaljujući Doplerovom efektu, daljinski prisustvovati svim "povjerljivim" razgovorima koji se vode u sobama opremljenim tipičnim prozorom sa dvostrukim staklom.

Zabeleženi su prvi pokušaji implementacije ideja Nikole Tesle u svemir: bežični prenos električne energije satelitskim antenama. Ep je počeo 1975. Sada se koncept vratio kući. Toranj Wardencliffe je odavno uništen, ali glavno ostrvo Havaji dobija svojih 20 vati bežično.

Za referenciju! Upotreba svemirskih komunikacija se pokazala kao ekonomski isplativa alternativa optičkim vlaknima.

Karakteristike signala

Nije ni čudo korištenje satelita, uz to.

Transparentni prozori

Fenomen apsorpcije talasa od strane atmosfere poznat je dugo vremena. Naučnici su nakon proučavanja ovog fenomena zaključili:

Slabljenje signala je određeno frekvencijom.
Prozori transparentnosti se posmatraju.
Fenomen je moduliran vremenskim uslovima.

Na primjer, milimetarski opseg (30-100 GHz) je jako potisnut kišom. Blizina frekvencije od 60 GHz apsorbira molekule kisika, 22 GHz - vodu. Frekvencije ispod 1 GHz su odsječene radijacijom iz galaksije. Temperaturna buka iz atmosfere ima negativan uticaj.

Navedeno objašnjava izbor savremenih svemirskih komunikacijskih frekvencija. Kompletna lista karakteristika Ku-band signala je prikazana na slici.

C-band se također koristi.

Recepcija

Snop, prelazeći površinu Zemlje, formira izotropne krivulje ekvivalentnog prijema. Ukupni gubici su:

200 dB - C-opseg.
206 dB - Ku-opseg.

Solarne smetnje mogu ometati pakovanje. Najgori uslovi u trajanju od 5-6 dana stvaraju se van sezone (zima, jesen). Interferencija svetiljke obezbeđuje tehničarima zemaljske stanice zagarantovan rad. Sistemi za praćenje su isključeni za vrijeme trajanja prirodnog fenomena. U suprotnom, tanjiri mogu uhvatiti Sunce, dajući pogrešne komande sistemima stabilizacije na brodu. Banke, aerodromi dobijaju upozorenje: komunikacija će biti privremeno prekinuta.

Fresnel zone

Prepreke oko komunikacionog tornja izazivaju dodavanje talasa, formirajući zone slabljenja / porasta signala. Ovaj fenomen objašnjava potrebu za čistim prostorom u blizini primopredajnika. Srećom, mikrovalne pećnice su lišene ovog nedostatka. Zahvaljujući važnoj osobini, svaki ljetni stanovnik hvata NTV + sa tanjirom.

Treperenje

Nepredvidive promjene u atmosferi uzrokuju da se signal stalno mijenja. Fluktuacije do 12 dB u amplitudi utiču na propusni opseg od 500 MHz. Fenomen traje maksimalno 2-3 sata. Treperenje sprečava zemaljske stanice da prate satelit, što zahtijeva preventivnu akciju.

Linearnost zraka

Karakteristika mikrovalne pećnice se smatra pravocrtnom putanjom zraka. Ovaj fenomen vam omogućava da koncentrišete snagu, smanjujući zahteve za sisteme na vozilu. Sigurno je prvi zadatak bio špijunaža. Kasnije su antene prestale biti usko usmjerene, pokrivajući ogromne teritorije, poput Rusije.

Inženjeri nazivaju imovinu nedostatkom: nemoguće je obići planine, gudure.

Karakteristike sabiranja talasa

Praktično ne postoji obrazac interferencije. Moguće je značajno kompaktirati susjedne frekvencijske kanale.

Kapacitet

Kotelnikova teorema definiše gornju granicu spektra emitovanog signala. Prag je direktno postavljen frekvencijom nosioca. Mikrovalne pećnice, zbog svojih visokih vrijednosti, sadrže i do 30 puta više informacija od VHF.

Mogućnost regeneracije

Razvoj digitalnih tehnologija otvorio je put tehnikama ispravljanja grešaka. Umjetni satelit:

primio slab signal;
dekodirano;
popravljene greške;
kodirano;
proslijedilo dalje.

Odličan kvalitet satelitskih komunikacija postao je "poslovica".

Zemaljske antene

Satelitske antene se nazivaju paraboloidi. Prečnik dostiže 4 metra. Pored gore navedenih, postoje 2 tipa relejnih komunikacionih antena (obe zemaljske):

Dielektrična sočiva.
Horn antene.

Paraboloidi pružaju visoku selektivnost, omogućavajući snopu da komunicira na hiljade kilometara. Tipična činela nije sposobna za prijenos signala; potrebne su veće performanse.

Princip rada

Špijunski sateliti su se stalno kretali, pružajući relativnu neranjivost i tajnost nadzora. Upotreba miroljubivih tehnologija krenula je drugim putem. Implementiran Clarkov koncept:

Ekvatorijalna orbita je dom stotinama geostacionarnih satelita.
Stabilnost položaja omogućava lako pokazivanje zemaljske opreme.
Visina orbite (35786 metara) je fiksna, jer je potrebno uravnotežiti Zemljinu gravitaciju pomoću centrifugalne sile.

Uređaj pokriva dio teritorije planete.

Intelsat sistem čini 19 satelita grupisanih u četiri regiona. Pretplatnik vidi 2-4 istovremeno.

Vek trajanja sistema je 10-15 godina, zatim se menja zastarela oprema. Gravitacijski efekti planeta i Sunca otkrivaju potrebu za korištenjem stabilizacijskih sistema. Proces korekcije značajno smanjuje resurse goriva u vozilima. Intelsat kompleks omogućava odstupanja položaja do 3 stepena, produžavajući život orbitalnog roja (preko tri godine).

Frekvencije

Prozor transparentnosti je ograničen na opseg od 2-10 GHz. Intelsat koristi 4-6 GHz region (C-band). Povećanje opterećenja izazvalo je prelazak dijela saobraćaja na Ku-band (14, 11, 12 GHz). Radna površina je u porcijama raspoređena na transpondere. Zemaljski signal se prima, pojačava, emituje nazad.

Problemi

Visoka cijena lansiranja. Za savladavanje 35 hiljada kilometara potrebno je mnogo resursa.
Kašnjenje širenja signala prelazi četvrtinu sekunde (dostiže 1 s).
Mali ugao nagiba linije vida veštačkog aviona povećava troškove energije.
Recepcija je neefikasno pokrivena. Ogromni prostori su lišeni pretplatnika. Efikasnost emitovanja je izuzetno niska.
Prozori transparentnosti su uski, zemaljske stanice moraju biti raštrkane geografski, da bi se promijenila polarizacija.

Rješenja

Djelomično se nedostaci otklanjaju uvođenjem nagnute orbite. Satelit prestaje da bude geostacionaran (vidi gore o satelitima za špijuniranje hladnog rata). Potrebna su najmanje tri uređaja na jednakoj udaljenosti da bi se osigurala komunikacija 24 sata dnevno.

Polarna orbita

Samo polarna orbita je sposobna da pokrije površinu. Međutim, biće potrebno nekoliko orbitalnih perioda letelice. Roj satelita, raspoređenih iza ugla, u stanju je da reši problem. Polarne orbite su zaobišle komercijalno emitovanje, postavši vjerni asistent sistemima:

navigacija;
meteorologija;
zemaljske kontrolne stanice.

Kosa orbita

Tilt su uspješno koristili sovjetski sateliti. Orbitu karakteriziraju sljedeći parametri:

period cirkulacije - 12 sati;
nagib - 63 stepena.

Vidljivo 8/12 sati, tri satelita pružaju komunikaciju sa polarnim regijama nedostupnim sa ekvatora.

Satelitski telefon

Mobilni uređaj direktno hvata prostor, zaobilazeći prizemne tornjeve. Prvi Inmarsat iz 1982. omogućio je pristup pomorcima. Kopnena vrsta stvorena je sedam godina kasnije. Kanada je prva prepoznala prednosti opremanja pustinjskih područja rijetkim stanovnicima. Nakon programa, Sjedinjene Države su savladale.

Problem se rješava lansiranjem niskoletećih satelita:

Tiraž je 70..100 minuta.
Visina 640..1120 km.
Područje pokrivanja je krug sa radijusom od 2800 km.

S obzirom na fizičke parametre, trajanje pojedinačne komunikacijske sesije pokriva raspon od 4-15 minuta. Održavanje performansi zahtijeva određenu količinu napora. Nekoliko američkih trgovaca bankrotiralo je 90-ih godina, nisu mogli dobiti dovoljno pretplatnika.

Težina i dimenzije se kontinuirano poboljšavaju. Globalstar nudi vlasnički softver za pametne telefone koji koristi Bluetooth za hvatanje signala relativno glomaznog satelitskog prijemnika.

Satelitski telefoni zahtijevaju snažnu prijemnu antenu, po mogućnosti fiksnu antenu. Oni uglavnom opremaju zgrade i transport.

Operateri

ACES pokriva Aziju sa jednim satelitom.
Inmarsat najstariji operater (1979). Opremljen je jahtama, brodovima. Sa 11 aviona, kompanija se polako širi na mobilno tržište uz pomoć ACES-a.
Thuraya opslužuje Aziju, Australiju, Evropu, Afriku, Bliski istok.
MSAT / SkyTerra je američki provajder koji koristi opremu ekvivalentnu Inmarsatu.
Terrestar pokriva Sjevernu Ameriku.
IDO Global Communications je neaktivan.

Mreže

Komercijalni projekti su ograničeni.

GlobalStar

GlobalStar je zajednička ideja Qualcomm-a i Loral Corporation, a kasnije su ga podržali Alcatel, Vodafone, Hyundai, AirTouch, Deutsche Aerospace. Lansiranje 12 satelita je poremećeno, prvi poziv je obavljen 1. novembra 1998. godine. Početni trošak (februar 2000.) bio je 1,79 dolara/min. Nakon niza bankrota i transformacija, kompanija pruža klijente u 120 zemalja.

Obezbeđuje 50% saobraćaja u SAD (preko 10.000 poziva). Operaciju podržavaju zemaljski repetitori. 40 ukupno, uključujući 7 smještenih u Sjevernoj Americi. Teritorije lišene zemaljskih ponavljača čine zonu tišine (Južna Azija, Afrika). Iako sprave redovno plove nebeskim visinama.

Pretplatnici dobijaju američke telefonske brojeve, isključujući Brazil, gde dodeljuju kod +8818.

Spisak usluga:

Glasovni pozivi.
Sistemi pozicioniranja sa greškom od 30 km.
9,6 kbps Internet paketni pristup.
Mobilna komunikacija CSD GSM.
Roaming.

Telefoni koriste Qualcomm CDMA tehnologiju, isključujući Ericsson i Telit, koji prihvataju tradicionalne SIM kartice. Bazne stanice su prisiljene da podržavaju oba standarda.

Iridijum

Provajder koristi polarnu orbitu, pružajući 100% planetarnu pokrivenost. Organizatori su otišli u stečaj, a kompanija je ponovo oživjela 2001. godine.

Zanimljivo je! Iridijum je krivac za noćne baklje na nebu. Leteći sateliti su jasno vidljivi golim okom.

Flota kompanije uključuje 66 satelita koji koriste 6 putanja niske Zemljine orbite sa visinom od 780 km. Uređaji komuniciraju koristeći Ka-band. Lavovski udio su vodile bivše stečajne kompanije. Od januara 2017. ažurirano je 7 jedinica. Regeneracija se nastavlja: prva grupa (10 komada) je odletjela 14. januara, druga 25. juna, a treća 9. oktobra.

Zanimljivo je! Satelit Iridium 33 10. februara 2009. nabio je ruski Kosmos 2251. Nebeske krhotine danas lete iznad Sibira.

Kompanija nastavlja da pruža usluge za 850 hiljada pretplatnika. Država je platila 23% dobiti. Cijena poziva je 0,75$ - 1,5$/min. Povratni pozivi su relativno skupi po $4/min (Google Voice). Tipične oblasti zapošljavanja za poslodavce:

Proizvodnja nafte.
Marine flote.
Avijacija.
Putnici.
Naučnici.

Stanovnici južne polarne stanice Amundsen-Scott zatražili su posebnu zahvalnost. Kompanija svuda prodaje pakete poziva u trajanju od 50-5000 minuta. Valjanost prvih ostavlja mnogo da se poželi, skupi (5000 minuta = 4000 dolara) ostaju u funkciji 2 godine. Mjesečno obnavljanje - 45 $:

75 minuta košta 175 dolara i može se koristiti 1 mjesec.
500 minuta - 600-700 $, period upotrebe - 1 godina.

Telefoni

Bivši vlasnici opskrbljivali su svoje kupce telefonskim aparatima dva proizvođača:

Motorola 9500 postao je pratilac prvog komercijalnog probnog perioda kompanije. Mobilna verzija 9575 otporna na udarce, koja još uvijek postoji, rođena je 2011. godine, dopunjena tipkom za hitni GSM poziv, naprednim lokacijskim interfejsom. Uređaj postavlja Wi-Fi pristupnu tačku, omogućavajući korisnicima običnih pametnih telefona da šalju e-poštu, SMS i pretražuju internet.

Proizvođač je napustio opremu Kyocera. Modele prodaju dileri. KI-G100, baziran na GSM telefonu od 900 MHz, opremljen je kućištem opremljenom snažnom antenom koja prima emitovanje. Mogućnost primanja SMS-a je obezbeđena, samo pojedini modeli mogu biti zatrovani (9522). SS-66K je opremljen atipičnom kugličnom antenom.

9575 je vodootporan telefon otporan na udarce sa kućištem otpornim na prašinu. Podnosi temperature od minus 20 do plus 50 stepeni Celzijusa.
9555 - opremljen sa ugrađenim slušalicama, USB interfejsom, adapterom za serijski RS-232 port.
9505A je težak uređaj u obliku cigle. Opremljen izvornim RS-232 interfejsom.
SS-55K je ograničeno izdanje. Nevjerovatne veličine, prodaju eBay preprodavači.

Ostala oprema kompanije uključuje:

Pejdžeri.
Govornice.
Oprema za jahte, avione.

Plutače

Plutajuće plutače, koje podsjećaju na sistem za praćenje cunamija, sposobne su za primanje / slanje kratkih poruka. Interfejs će vam omogućiti da koristite funkcionalnost brendiranog telefona koji odbija da uhvati satelite.

Uvod. 2

Svrha rada .. 3

1. Razvoj satelitske komunikacijske mreže. 4

2. Trenutno stanje satelitske komunikacijske mreže. 7

3. Satelitski komunikacioni sistem. 12

3.1. Satelitski repetitori .. 12

3.2. Orbite satelitskih repetitora. trinaest

3.3. Područja pokrivenosti. 15

4. Primjena satelitskih komunikacija. šesnaest

4.1. Magistralne satelitske komunikacije. šesnaest

4.2. VSAT sistem. šesnaest

4.3. Centralna kontrolna stanica. 17

4.4. Satelitski repetitor. 17

4.5. Pretplatnički VSAT terminali .. 18

5. VSAT tehnologija. osamnaest

6. Globalni satelitski komunikacioni sistem Globalstar 20

6.1. Zemaljski segment Globalstar 21

6.2. Zemaljski segment Globalstara u Rusiji. 22

6.3. Tehnologija Globalstar 23 sistema

6.4. Primene Globalstar 23 sistema

7. Projektiranje satelitske komunikacijske mreže. 24

7.1. Obračun kapitalnih troškova za lansiranje satelita i ugradnju potrebne opreme. 24

7.2. Obračun operativnih troškova. 25

7.3. Platni spisak .. 25

7.4. Premije osiguranja .. 26

7.5. Odbici amortizacije. 26

7.6. Troškovi električne energije za potrebe proizvodnje. 26

7.7. Obračun prihoda. 27

7.8. Proračun pokazatelja učinka. 28

7.9. Proračun efikasnosti investicionog projekta. 31

Zaključak. 35

Spisak korištenih izvora. 40

Uvod

Moderna stvarnost već govori o neizbježnosti zamjene konvencionalnih mobilnih i, štoviše, fiksnih telefona satelitskim komunikacijama. Najnovije satelitske komunikacijske tehnologije nude efikasna tehnička i isplativa rješenja za razvoj kako svih dostupnih komunikacijskih usluga, tako i direktnih audio i TV mreža. Zahvaljujući izvanrednim dostignućima u oblasti mikroelektronike, satelitski telefoni su postali toliko kompaktni i pouzdani u upotrebi da svu potražnju postavljaju različite grupe korisnika, a usluga iznajmljivanja satelitskih uređaja jedna je od najtraženijih usluga savremenog satelita. tržište komunikacija. Značajni razvojni izgledi, očigledne prednosti u odnosu na drugu telefoniju, pouzdanost i zagarantovana neprekidna komunikacija - sve je to o satelitskim telefonima.

Satelitska komunikacija danas je jedino isplativo rješenje za pružanje komunikacionih usluga pretplatnicima u područjima sa niskom gustinom naseljenosti, što potvrđuju i brojne ekonomske studije. Satelit je jedino tehnički izvedivo i isplativo rješenje ako je gustina naseljenosti manja od 1,5 ljudi/km2. Ovo ukazuje na značajne izglede za razvoj satelitskih komunikacionih usluga, posebno za regione sa malom gustinom naseljenosti na velikom području.

Cilj

Da se upoznaju sa istorijom satelitskih komunikacija, karakteristikama i perspektivama razvoja i projektovanja satelitskih komunikacija.

1. Razvoj satelitske komunikacijske mreže

Istorija razvoja satelitskih komunikacija

Četrdesetpetogodišnja istorija razvoja CVS-a ima pet karakterističnih faza:

1957-1965 Pripremni period, koji je započeo u oktobru 1957. nakon što je Sovjetski Savez lansirao prvi umjetni Zemljin satelit na svijetu, a mjesec dana kasnije i drugi. To se dogodilo usred hladnog rata i ubrzane trke u naoružanju, pa je, naravno, satelitska tehnologija postala prvenstveno vlasništvo vojske. Razmatrana faza karakterizira lansiranje ranih eksperimentalnih satelita, uključujući komunikacijske satelite, koji su uglavnom lansirani u niske zemaljske orbite.

Prvi geostacionarni relejni satelit, TKLSTAR, stvoren je u interesu američke vojske i lansiran u orbitu u julu 1962. godine. U istom periodu razvijena je serija američkih vojnih komunikacijskih satelita SYN-COM (Synchronous Communications Satellite).

Prva dva satelita lansirana su u geosinhrone eliptične orbite. Geostacionarni satelit ove serije SYNCOM-3 lansiran je u orbitu u februaru 1963. godine i bio je prototip prvog civilnog komercijalnog GSR INTELSAT-1 (koji se naziva i EARLY BIRD), koji je postao prvi CP međunarodne organizacije Intelsat (International Telecommunications Satellite). Organizacija), osnovana u avgustu 1964. godine. U tom periodu komercijalne satelitske komunikacijske usluge još nisu bile dostupne, ali je eksperimentalno dokazana mogućnost proizvodnje, lansiranja i uspješne komunikacije putem satelita u niskoj orbiti.

1965-1973 Period razvoja globalnog CCS-a zasnovanog na geostacionarnim repetitorima. Godina 1965. obilježena je lansiranjem u aprilu geostacionarnog SR INTELSAT-1, što je označilo početak komercijalne upotrebe satelitskih komunikacija. Rani sateliti serije INTELSAT obezbeđivali su transkontinentalne komunikacije i uglavnom podržavali magistralne veze između malog broja zemaljskih stanica na nacionalnom pristupniku, obezbeđujući interfejs za nacionalne javne zemaljske mreže.

Magistralni kanali su pružali veze koje su prenosile telefonski saobraćaj, TV signale i teleks komunikacije. Generalno, CCC Intelsat je dopunio i podržao podmorske transkontinentalne kablovske komunikacione linije koje su postojale u to vreme. Do ranih 1970-ih, praktički svi postojeći CCS-i su korišćeni za prenos međunarodnog telefonskog saobraćaja i emitovanje televizijskih programa.

1973-1982 Faza široko rasprostranjene regionalne i nacionalne CCS. U tom periodu prilično su se intenzivno razvijale regionalne, na primjer, Eulelsat, Aussat, te nacionalne satelitske komunikacijske mreže, na primjer Skynet u SAD-u, čiji su glavni servisi još uvijek bili telefonija i televizija, kao i mali broj prenosa podataka. Ali sada su ove usluge pružene velikom broju zemaljskih terminala, au nekim slučajevima prijenos se vršio direktno do korisničkih terminala.

U ovoj fazi povijesnog razvoja CCC-a nastala je međunarodna organizacija Inmarsat, koja je razvila globalnu komunikacijsku mrežu Inmarsat, čiji je glavni cilj bio obezbjeđivanje komunikacije sa morskim brodovima. Inmarsat je u budućnosti proširio svoje usluge na sve vrste mobilnih korisnika.

1982-1990 Period brzog razvoja i širenja malih zemaljskih terminala. Tokom 1980-ih, napredak u tehnologiji i tehnologiji ključnih elemenata CCC-a, kao i reforme za liberalizaciju i demonopolizaciju komunikacijske industrije u nizu zemalja, omogućili su korištenje satelitskih kanala u korporativnim poslovnim komunikacijskim mrežama, nazvanim VSAT. U početku su ove mreže, uz dostupnost komunikacionih kanala sa prosječnom propusnošću (ne više od 64 kbit/s), pružale jedini prijenos informacija podataka, nešto kasnije implementiran je digitalni prijenos glasa, a potom i video.

Mreže VSAT omogućile su instaliranje kompaktnih zemaljskih stanica za satelitske komunikacije u neposrednoj blizini korisničkih ureda, čime je riješen problem „posljednje milje“ za ogroman broj korporativnih korisnika, stvaraju se uslovi za udobnu i efikasnu razmjenu informacija i rasterećenje javnih zemaljskih mreža.

Upotreba "pametnih" komunikacijskih satelita.

· Od prve polovine 90-ih, CCS su ušli u kvantitativno i kvalitativno novu fazu svog razvoja.

Veliki broj globalnih i regionalnih satelitskih komunikacijskih mreža bio je u funkciji, proizvodnji ili projektovanju. Satelitska komunikaciona tehnologija postala je oblast značajnog interesovanja i poslovanja. Tokom ovog vremenskog perioda, došlo je do eksplozivnog rasta brzine mikroprocesora opšte namene i zapremine poluvodičkih memorijskih uređaja, uz povećanje pouzdanosti, kao i smanjenje potrošnje energije i cene ovih komponenti. Poluvodička elektronika za svemirske aplikacije mora biti otporna na zračenje. što se postiže posebnim tehnološkim metodama i pažljivim zaklonom elektronskih kola.

Pojava mikroprocesora otpornih na zračenje sa frekvencijom takta od (1-4) MHz i brzih RAM kola sa zapreminom od (10 ^ 5-10 ^ 6) Mbit poslužila je kao tehnološka osnova za praktičnu implementaciju zaista " inteligentni" BR "GC sa mogućnostima i karakteristikama koje su na prvi pogled izgledale fantastično.

2. Trenutno stanje satelitske komunikacijske mreže

Od mnogih komercijalnih MSS (mobilnih satelita) projekata ispod 1 GHz, jedan je implementiran, Orbcomm, koji uključuje 30 negeostacionarnih (ne-GSO) satelita koji pružaju pokrivenost Zemlje.

Zbog upotrebe relativno niskih frekvencijskih opsega, sistem omogućava pružanje usluga prenosa podataka male brzine jednostavnim jeftinim pretplatničkim uređajima, kao što su e-pošta, dvosmjerno pejdžing i usluge daljinskog upravljanja. Glavni korisnici Orbcomma su transportne kompanije, za koje ovaj sistem pruža isplativo rešenje za kontrolu i upravljanje transportom tereta.

Najpoznatiji operater na MSS tržištu je Inmarsat. Na tržištu postoji oko 30 vrsta pretplatničkih uređaja, kako prijenosnih tako i mobilnih: za korištenje na kopnu, moru i zraku, koji omogućavaju prijenos glasa, faksa i podataka brzinama od 600 bps do 64 kbps. Za Inmarsat se takmiče tri MSS sistema, posebno Globalstar, Iridium i Thuraya.

Prva dva obezbeđuju skoro potpunu pokrivenost zemljine površine korišćenjem velikih konstelacija, respektivno, koje se sastoje od 40 odnosno 79 non-GSO satelita. Thuraya bi trebala postati globalna 2007. lansiranjem trećeg geostacionarnog (GSO) satelita za pokrivanje američkog kontinenta, gdje trenutno nije dostupan. Sva tri sistema pružaju usluge telefonije i podataka male brzine prijemnicima koji su po težini i veličini uporedivi sa GSM mobilnim telefonima.

Također u svijetu postoje četiri regionalna MSS sistema. U Sjevernoj Americi, ovo je Mobile Satellite Ventures (MVS) koji koristi dva MSAT satelita. 2000. godine, Asia Cellular Satellite (Indonezija) je počeo da radi sa satelitom Garuda, pružajući MSS usluge u azijskom regionu. Iste godine, dva N-Star satelita počela su opsluživati pomorske MSS pretplatnike u japanskoj obalnoj zoni od 200 milja. Australija ima sličan pomorski MSS sistem, Optus.

Međunarodna unija za telekomunikacije (ITU) definira perspektivu MSS-a kao satelitski segment treće generacije mobilnih servisnih sistema IMT-200. Satelitske mreže mogu obezbijediti pokrivenost servisnim područjima gdje je ekonomski neefikasno razvijati zemaljsku mrežu, posebno u udaljenim i ruralnim područjima, i stvoriti vruće rezerve za nju.

Strategija razvoja MSS-a zasniva se na stvaranju tzv. pomoćne zemaljske komponente (ATC) u SAD-u i komplementarne zemaljske komponente (CGC) u Evropi) - to je dio MSS-a koji uključuje zemaljske stanice koje imaju fiksnu pozicije i koriste se za poboljšanje dostupnosti MSS mrežnih usluga u područjima usluga u kojima satelitske stanice ne mogu pružiti traženi kvalitet.

Pretplatnički uređaji u području pokrivenosti baznih stanica radit će sa zemaljskom mrežom, a po izlasku će se prebaciti na rad sa satelitom koristeći isti frekvencijski opseg koji je dodijeljen za MSS. Istovremeno, MSS sistemi moraju održavati svoju funkcionalnost i pružati potrebne usluge nezavisno od ATC-a. Također je predviđeno da će satelitska komponenta IMT-2000 obezbijediti fider linkove, jezgrene mreže i vruće rezerve u slučaju nesreće ili zagušenja zemaljske mreže.

ITU predviđa da će do 2010. satelitski segment IMT-2000 zahtijevati oko 70 MHz u oba smjera za rad. U skladu sa Radio propisima, opseg 1980-2010 / 2170-2200 MHz treba koristiti kao osnovni opseg. Ako je potrebno koristiti dodatne frekvencije, administracije mogu izabrati bilo koju od frekvencija dodijeljenih MSS-u u rasponu od 1-3 GHz, posebno:

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

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

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

2500-2520 / 2670-2690 MHz.

Do danas su već identifikovani programi za implementaciju razvojnih koncepata za postojeće MSS sisteme. U decembru 2005. Inmarsat je najavio postavljanje svoje širokopojasne globalne mreže (BGAN). Sistem pruža usluge mobilnim i prenosivim pretplatničkim uređajima sa brzinom prijenosa do 432 kbps i bit će kompatibilan sa zemaljskim mobilnim mrežama. Globalstar, Iridium i MVS predlažu do 2012-2013. kompletno ažuriranje grupisanja.

Sve tri kompanije planiraju stvaranje dodatne zemaljske komponente. Ipak, treba uzeti u obzir nekoliko činjenica koje mogu značajno uticati na opšte zaključke o ekonomskoj efikasnosti i perspektivama razvoja PSS:

MSS usluge su tražene uglavnom od strane specijalizovanih grupa pretplatnika, posebno od strane pomorskih i vazduhoplovnih kompanija, raznih vladinih službi i specijalnih službi. Na primjer, Ministarstvo odbrane SAD je najveći korporativni korisnik Iridiuma, sa dvogodišnjim ugovorom od 72 miliona dolara koji pruža neograničeno povezivanje za 20.000 korisnika. Globalstar najavljuje 300% povećanje dnevnih veza tokom operacija spašavanja i oporavka nakon nedavnih američkih uragana i cunamija u jugoistočnoj Aziji;

Globalstar i Iridium su prošli stečajni postupak, pa je ekonomska efikasnost projekata u praksi postignuta zbog propasti investitora;

tehnološki razvoj omogućava značajno poboljšanje performansi satelitskih pretplatničkih prijemnika. Ipak, zbog potrebe da se obezbedi visoka energija za prijemnike na brodu i ograničenog spektra koji se koristi, biće ekonomski neisplativo ili tehnički nemoguće pružati iste usluge mobilnoj pretplatničkoj jedinici kao kada se radi sa zemaljskom mobilnom mrežom.

Stoga se satelitske tehnologije ne mogu posmatrati kao održivi konkurenti zemaljskim mobilnim mrežama. Realizacija ovakvih projekata može biti ekonomski opravdana samo u slučaju državnog finansiranja. Uvođenje ATC segmenta u praksi će samo značiti da će operateri zemaljskih mreža moći da razvijaju svoje mreže u opsezima koji su dodijeljeni za MSS.

MSS sistemi će i dalje imati važnu ulogu za rad organa za provođenje zakona i u otklanjanju posljedica elementarnih nepogoda i raznih nepogoda. Međunarodna unija za telekomunikacije, na primjer, ima poseban sporazum o uvjetima korištenja Thuraya terminala za pružanje povezivanja kako bi se pomoglo pogođenim zemljama u takvim slučajevima.

Komercijalno obećavajući pravac u razvoju MSS-a možda nije prenos govora ili podataka do pretplatničkih prijemnika, već pružanje različitih usluga emitovanja. U ovom slučaju će se kreirati superponirane mreže za zemaljske mobilne mreže koje mogu efikasno, kako u ekonomskom smislu tako iu korišćenju spektra, da pružaju usluge u topologiji tačka-više tačaka. Ovo može uključivati emitovanje zvučnih i televizijskih programa i emitovanje različitih vrsta podataka svim ili određenim kategorijama pretplatnika.

Najveći britanski satelitski TV operater BSkyB, na primjer, potpisao je ugovor sa Vodafonom o kreiranju paketa SKY Mobile TV, koji će mobilnim pretplatnicima nuditi da primaju različite programe. Sličan projekat, Unlimited Mobile TV, koji uključuje stvaranje hibridne zemaljsko-satelitske mreže za emitovanje, pokrenuli su Alcatel i SFR u Francuskoj.

Još jedna posebna aplikacija za MSS usluge, koja se trenutno istražuje u Evropi, mogla bi biti pružanje svih vrsta usluga grupnim prijemnicima instaliranim na brzim vozilima kao što su međugradski i međunarodni vozovi i autobusi.

3. Satelitski komunikacioni sistem

3.1. Satelitski repetitori

Svi moderni komunikacijski sateliti su aktivni. Aktivni repetitori su opremljeni elektronskom opremom za prijem, obradu, pojačanje i reemitovanje signala. Satelitski repetitori mogu biti neregenerativni i regenerativni. Neregenerativni satelit, nakon što primi signal od jedne zemaljske stanice, prenosi ga na drugu frekvenciju, pojačava i prenosi na drugu zemaljsku stanicu. Satelit može koristiti nekoliko nezavisnih kanala koji obavljaju ove operacije, od kojih svaki radi sa određenim dijelom spektra (ovi kanali za obradu nazivaju se transponderi).

3.2. Orbite satelitskog repetitora

Orbite na kojima se nalaze satelitski transponderi dijele se u tri klase:

Ekvatorijalni

Nagnuto

Polar

Važan tip ekvatorijalne orbite je geostacionarna orbita, u kojoj se satelit rotira ugaonom brzinom jednakom ugaonoj brzini Zemlje, u smjeru koji se poklapa sa smjerom rotacije Zemlje. Očigledna prednost geostacionarne orbite je da prijemnik u zoni usluge „vidi“ satelit cijelo vrijeme.

Međutim, postoji samo jedna geostacionarna orbita i u nju je nemoguće lansirati sve satelite. Njegov drugi nedostatak je velika visina, a time i visoka cijena lansiranja satelita u orbitu. Osim toga, satelit u geostacionarnoj orbiti nije u mogućnosti opsluživati zemaljske stanice u cirkumpolarnom području.

Kosa orbita može riješiti ove probleme, međutim, zbog kretanja satelita u odnosu na zemaljski posmatrač, potrebno je lansirati najmanje tri satelita u jednu orbitu kako bi se omogućio 24-satni pristup komunikacijama.

Polarna - orbita koja ima nagib orbite prema ekvatorijalnoj ravni na devedeset stepeni.

3.3. Područja pokrivenosti

Budući da su radio frekvencije ograničen resurs, potrebno je osigurati da iste frekvencije mogu koristiti različite zemaljske stanice. To se može učiniti na dva načina: prostorno razdvajanje - svaka satelitska antena prima signal samo iz određenog područja, dok različiti regioni mogu koristiti iste frekvencije, polarizacijsko razdvajanje - različite antene primaju i emituju signal u međusobno okomitim ravninama polarizacije, dok iste i iste frekvencije mogu se primijeniti dva puta (za svaku od ravni).

Tipična mapa pokrivenosti za satelit u geostacionarnoj orbiti uključuje sljedeće komponente: globalni snop — komunicira sa zemaljskim stanicama u cijelom području pokrivenosti i dodjeljuje mu se frekvencije koje se ne sijeku s drugim snopovima na tom satelitu. Zraci zapadne i istočne hemisfere - Ovi snopovi su polarizovani u A ravni, sa istim frekvencijskim opsegom koji se koristi u zapadnoj i istočnoj hemisferi. Zonski snopovi su polarizovani u B ravni (upravno na A) i koriste iste frekvencije kao i snopovi hemisfera. Dakle, zemaljska stanica koja se nalazi u jednoj od zona može koristiti i hemisferične zrake i globalni snop.

U ovom slučaju, sve frekvencije (osim onih rezervisanih za globalni snop) se koriste više puta: na zapadnoj i istočnoj hemisferi iu svakoj od zona.

4. Primjena satelitskih komunikacija

4.1. Satelitske komunikacije okosnice

4.2. VSAT sistem

Među satelitskim tehnologijama posebnu pažnju privlači razvoj tehnologija satelitske komunikacije kao što je VSAT (Very Small Aperture Terminal).

Na bazi VSAT opreme moguće je izgraditi multiservisne mreže koje pružaju gotovo sve moderne komunikacione usluge: pristup Internetu; telefonska komunikacija; konsolidacija lokalnih mreža (izgradnja VPN-mreža); Prijenos audio i video informacija; redundantnost postojećih komunikacijskih kanala; prikupljanje podataka, praćenje i daljinsko upravljanje industrijskim objektima i još mnogo toga.

Malo istorije. Razvoj VSAT mreža počinje lansiranjem prvog komunikacijskog satelita. Krajem 60-ih, u toku eksperimenata sa satelitom ATC-1, stvorena je eksperimentalna mreža koja se sastoji od 25 zemaljskih stanica, satelitskih telefonskih komunikacija na Aljasci. Linkabit, jedan od prvih koji je razvio VSAT-ove Ku-pojasa, spojio se sa M/A-COM, koji je kasnije postao vodeći dobavljač VSAT opreme. Hughes Communications je preuzeo odjel od M/A-COM, transformirajući ga u Hughes Network Systems. Danas je Hughes Network Systems vodeći svjetski dobavljač širokopojasnih satelitskih komunikacija. Satelitska komunikaciona mreža zasnovana na VSAT-u uključuje tri ključna elementa: centralnu kontrolnu stanicu (NCC), satelitski relej i pretplatničke VSAT terminale.

4.3. Centralna kontrolna stanica

NCC uključuje prijemno-predajnu opremu, antensko-feeder uređaje i kompleks opreme koja obavlja funkcije praćenja i kontrole rada cijele mreže, preraspodjele njenih resursa, identifikovanja kvarova, naplate mrežnih usluga i povezivanja sa kopnenim komunikacijskim linijama. Da bi se osigurala pouzdanost komunikacije, oprema ima najmanje 100% redundanciju. Centralna stanica je povezana sa bilo kojim zemaljskim magistralnim linijama i ima mogućnost prebacivanja tokova informacija, čime se podržava informaciona interakcija korisnika mreže međusobno i sa pretplatnicima eksternih mreža (Internet, mobilne mreže, PSTN, itd.).

4.4. Satelitski repetitor

VSAT mreže su bazirane na geostacionarnim relejnim satelitima. Najvažnije karakteristike satelita su snaga ugrađenih predajnika i broj radio frekvencijskih kanala (trunk ili transpondera) na njemu. Standardni trank ima propusni opseg od 36 MHz, što odgovara maksimalnoj propusnosti od oko 40 Mbps. U prosjeku, snaga predajnika kreće se od 20 do 100 vati. U Rusiji se komunikacijski i radiodifuzni sateliti Yamal mogu navesti kao primjeri relejnih satelita. Namijenjeni su razvoju svemirskog segmenta OJSC Gazkom i postavljeni su na orbitalnim pozicijama 49°E. d. i 90° istočno. itd.

4.5. Pretplatnički VSAT terminali

Pretplatnički VSAT terminal je mala satelitska komunikaciona stanica sa antenom prečnika 0,9 do 2,4 m, dizajnirana uglavnom za pouzdanu razmjenu podataka putem satelitskih kanala. Stanica se sastoji od antenskog fider uređaja, eksterne eksterne radio frekvencijske jedinice i unutrašnje jedinice (satelitski modem). Vanjska jedinica je mali primopredajnik ili samo prijemnik. Unutrašnja jedinica povezuje satelitski kanal sa terminalnom opremom korisnika (računar, LAN server, telefon, faks, itd.).

5. VSAT tehnologija

Postoje dvije glavne vrste pristupa satelitskom kanalu: dvosmjerni (dupleks) i jednosmjerni (simplex, asimetrični ili kombinovani).

Prilikom organiziranja jednosmjernog pristupa, uz satelitsku opremu, nužno se koristi zemaljski komunikacijski kanal (telefonska linija, optička vlakna, ćelijske mreže, radio Ethernet), koji se koristi kao kanal zahtjeva (koji se naziva i povratni kanal). Satelitski kanal se koristi kao direktan kanal za prijem podataka do pretplatničkog terminala (koristi se DVB standard). Kao prijemna oprema koristi se standardni set koji se sastoji od prijemne parabolične antene, pretvarača i satelitskog DVB prijemnika u obliku PCI kartice instalirane u računar ili eksternog USB bloka.

Prilikom organiziranja dvosmjernog pristupa, VSAT oprema se može koristiti i za naprijed i za reverzni kanal. Prisustvo fiksnih linija u ovom slučaju nije potrebno, ali se također mogu koristiti (na primjer, u svrhu redundancije).

Direktni kanal se obično formira u skladu sa specifikacijama DVB-S standarda i emituje se preko komunikacionog satelita na sve pretplatničke stanice mreže koje se nalaze u radnom području. Na povratnom kanalu formiraju se odvojeni TDMA tokovi relativno niske brzine. Istovremeno, za povećanje kapaciteta mreže koristi se takozvana multifrekventna TDMA tehnologija (MF-TDMA), koja omogućava skakanje frekvencije kada je jedan od reverznih kanala preopterećen.

VSAT mreže se mogu organizirati u sljedećim topologijama: potpuno mesh ("svaka sa svakim"), radijalna ("zvijezda") i radijalno-čvorna (kombinirana) topologija. Svaka topologija ima svoje prednosti i nedostatke, izbor jedne ili druge topologije mora se izvršiti uzimajući u obzir individualne karakteristike projekta. Satelitska komunikacija je vrsta radio komunikacije. Satelitski signali, posebno visokofrekventni Ku i Ka opsezi, podložni su slabljenju u vlažnim atmosferama (kiša, magla, oblaci). Ovaj nedostatak se lako prevazilazi prilikom projektovanja sistema.

Satelitske komunikacije su podložne smetnjama od strane druge radio opreme. Međutim, za satelitske komunikacije dodjeljuju se frekvencijski pojasevi koje ne koriste drugi radio sistemi, a osim toga, u satelitskim sistemima koriste se antene uskog snopa kako bi se u potpunosti riješile smetnji. Dakle, većina nedostataka satelitskih komunikacijskih sistema eliminirana je kompetentnim projektiranjem mreže, izborom tehnologije i lokacije za postavljanje antene.

VSAT tehnologija je veoma fleksibilan sistem koji vam omogućava da kreirate mreže koje ispunjavaju najstrože zahteve i pružaju širok spektar usluga prenosa podataka. Rekonfiguracija mreže, uključujući promjenu protokola razmjene, dodavanje novih terminala ili promjenu njihove geografske lokacije, odvija se vrlo brzo. Popularnost VSAT-a u poređenju s drugim vrstama komunikacija pri kreiranju korporativnih mreža objašnjava se sljedećim razmatranjima: za mreže s velikim brojem terminala i sa značajnim razmacima između pretplatnika, operativni troškovi su znatno niži nego kada se koriste zemaljske mreže

6. Globalni satelitski komunikacioni sistem Globalstar

Globalstar sistem je konzorcij Globalstar L. P međunarodnih telekomunikacijskih kompanija Loral Space & Telecommunications, Qualcomm, Elsag Baily, Space Systems / Loral, Daimler-Benz Aerospace, Alenia, Alcatel, Hyundai, Dacom i telekom operatera - France Telecom, Vodafone Ići gore. Konzorcij je osnovan 1991. godine. Globalstar sistem je formiran kao sistem dizajniran da interoperiše sa postojećim mobilnim mrežama, dopunjujući i proširujući njihove mogućnosti pružanjem komunikacija izvan područja pokrivenosti. Osim toga, sistem pruža mogućnost da se koristi kao alternativa za fiksne komunikacije u udaljenim područjima gdje je korištenje mobilne komunikacije ili javne mreže iz nekog razloga nemoguće.
U Rusiji, operater satelitskog komunikacijskog sistema Globalstar je Zatvoreno akcionarsko društvo GlobalTel. Kao ekskluzivni provajder globalnih mobilnih satelitskih komunikacijskih usluga za sistem Globalstar, CJSC GlobalTel pruža komunikacijske usluge širom Ruske Federacije. Zahvaljujući osnivanju CJSC GlobalTel, stanovnici Rusije imaju još jednu priliku da komuniciraju putem satelita sa bilo kojeg mjesta u Rusiji sa gotovo bilo kojim dijelom svijeta.

Sistem Globalstar svojim pretplatnicima omogućava satelitsku komunikaciju visokog kvaliteta koristeći 48 radnih i 8 rezervnih LEO satelita koji se nalaze na nadmorskoj visini od 1410 km. (876 milja) od površine Zemlje. Sistem obezbeđuje globalnu pokrivenost skoro cele površine globusa između 700 severne i južne geografske širine sa proširenjem do 740. Sateliti su u stanju da primaju signale do 80% površine Zemlje, odnosno sa skoro bilo kog mesta na svetu sa izuzetkom polarnih područja i nekih zona centralnog dijela okeana... Sateliti sistema su jednostavni i pouzdani.

6.1. Zemaljski segment Globalstar

Zemaljski segment sistema Globalstar sastoji se od kontrolnih centara svemirskih letjelica, centara za upravljanje komunikacijama, mreže regionalnih zemaljskih gateway stanica i mreže za razmjenu podataka.
Gateway stanice su dizajnirane da organizuju radio pristup korisnika Globalstar sistema komutacionim centrima sistema prilikom uspostavljanja komunikacije između korisnika sistema, kao i sa korisnicima zemaljskih i satelitskih mreža fiksnih i mobilnih komunikacija, sa čijim operaterima vrši se interkonekcija. Gateway-i su dio Globalstar sistema i pružaju pouzdane telekomunikacione usluge za fiksne i mobilne pretplatničke terminale širom globalnog servisnog područja.Zemljeni kontrolni centri planiraju komunikacijske rasporede za gatewaye i kontrolišu alokaciju satelitskih resursa za svaki gateway. Kontrolni centar satelitskog segmenta prati satelitski sistem. Zajedno sa sredstvima rezervnog centra, kontroliše orbite, obrađuje telemetrijske informacije i izdaje komande satelitskoj konstelaciji. Sateliti Globalstar sistema kontinuirano prenose telemetrijske podatke, koji prate zdravlje sistema, kao i informacije o opštem stanju satelita. Centar također prati lansiranja satelita i proces njihovog postavljanja u svemir. Kontrolni centar satelitskog segmenta i zemaljski kontrolni centri održavaju stalan kontakt jedni s drugima putem Globalstar mreže podataka.

6.2. Zemaljski segment Globalstara u Rusiji

Ruski zemaljski segment Globalstar sistema uključuje 3 gateway-a koji se nalaze u blizini Moskve, Novosibirska i Habarovska. Pokrivaju teritoriju Rusije od južne granice do 74 gr. With. NS. i od zapadne granice do 180. meridijana, obezbeđujući garantovani kvalitet usluge južno od 70. paralele.

Ruske gateway stanice Globalstar povezane su sa PSTN mrežom preko automatskih komutacionih čvorova, imaju veze sa međunarodnim komutacionim centrima, a takođe su međusobno povezane digitalnim putevima „svaki do svakog“. Svaki gateway je integrisan sa postojećim fiksnim i mobilnim mrežama u Rusiji. Gateway stanice imaju status međugradske stanice nacionalne mreže Ruske Federacije. Istovremeno, ruski segment satelitskog sistema Globalstar se smatra novom komunikacionom mrežom na teritoriji Ruske Federacije.

6.3. Tehnologija Globalstar sistema

Sateliti rade prema arhitekturi savijenih cijevi - primajući signal pretplatnika, nekoliko satelita, koristeći CDMA tehnologiju, istovremeno ga emituje do najbližeg zemaljskog gatewaya. Zemaljski gateway odabire najjači signal, autorizira ga i usmjerava do pozvanog pretplatnika.

6.4. Područja primjene Globalstar sistema

Globalstar sistem je dizajniran da pruži visokokvalitetne satelitske usluge za širok spektar korisnika, uključujući: govornu komunikaciju, uslugu kratkih poruka, roming, pozicioniranje, faks komunikaciju, prenos podataka, mobilni internet.

Pretplatnici koji koriste prijenosne i mobilne uređaje mogu biti poslovna i privatna lica koja rade u područjima koja nisu pokrivena mobilnim mrežama, ili su specifičnosti čijeg rada su česta poslovna putovanja na mjesta gdje nema veze ili je loš kvalitet veze.

Sistem je namenjen širokom potrošaču: predstavnicima medija, geolozima, radnicima u vađenju i preradi nafte i gasa, plemenitim metalima, građevinskim inženjerima, elektroenergeticima. Zaposlenici ruskih državnih struktura - ministarstava i odjela (na primjer, Ministarstvo za vanredne situacije), mogu aktivno koristiti satelitske komunikacije u svojim aktivnostima. Specijalni kompleti za ugradnju na vozila mogu biti efikasni kada se koriste na komercijalnim vozilima, na ribarskim i drugim vrstama morskih i riječnih plovila, na željezničkom transportu itd.

7. Projektiranje satelitske komunikacijske mreže.

7.1. Obračun kapitalnih troškova za lansiranje satelita i ugradnju potrebne opreme.

Tabela 1.1.- Početni podaci za obračun kapitalnih troškova

K o - kapitalna ulaganja za nabavku opreme za servisiranje satelita;

K s - kapitalna ulaganja za nabavku satelita;

K m - troškovi ugradnje opreme;

K tr - troškovi transporta;