Jaringan komunikasi satelit. Koneksi satelit

G. Karvovsky. Koneksi satelit. Masalah utama pembangunan dan pengoperasian sistem komunikasi satelit. Bagian 1.

G. Karvovsky

Dunia komunikasi. Menghubung! Nomor 1, 2002

Sinyal yang ditransmisikan pada 4 Oktober 1957 oleh suar radio dari satelit Bumi buatan Soviet pertama dan diterima oleh stasiun radio dunia, tidak hanya menandai awal era ruang angkasa, tetapi juga menandai arah perkembangan satelit. komunikasi pergi. Nanti diciptakan sistem satelit komunikasi (CCC), yang memastikan transmisi dan penerimaan program-program Televisi Pusat dan Penyiaran Radio secara praktis di seluruh wilayah negara kita. Saat ini komunikasi satelit merupakan komponen penting dari Jaringan Komunikasi Terhubung Rusia.

Sistem komunikasi satelit

SCS itu sendiri terdiri dari dua komponen dasar (segmen): ruang dan tanah (Gbr. 1).

Beras. 1. Sistem komunikasi satelit

Komponen ruang (segmen) SSS termasuk ISS, diluncurkan ke orbit tertentu, segmen tanah mencakup pusat kendali sistem komunikasi (CUSS), stasiun bumi (ES) yang terletak di wilayah (stasiun regional - RS), dan terminal pelanggan (AT) dari berbagai modifikasi.

Penyebaran dan pemeliharaan CCC dalam kondisi kerja - tugas yang sulit, yang diselesaikan tidak hanya melalui sistem komunikasi itu sendiri, tetapi juga oleh roket dan kompleks ruang angkasa. Kompleks ini mencakup kosmodrom dengan situs peluncuran untuk meluncurkan roket pembawa, serta kompleks pengukur perintah radio-teknis (KIMS) yang memantau pergerakan ISS, mengontrol dan memperbaiki parameter orbitnya.

CCS dapat diklasifikasikan menurut fitur seperti: status sistem, jenis orbit ISS dan sistem milik layanan radio tertentu.

Status sistem tergantung pada tujuannya, area yang dilayani, lokasi dan kepemilikan stasiun bumi. Tergantung pada statusnya, CCC dapat dibagi menjadi: internasional(global dan regional), Nasional dan departemen.

Berdasarkan jenis orbit yang digunakan, sistem dengan ISS aktif geostasioner orbit (GEO) dan di orbit non-geostasioner: elips(HEO), orbit rendah(LEO) dan ketinggian sedang(MEO). Menurut Peraturan Radio, CCC dapat menjadi salah satu dari tiga layanan utama - tetap layanan satelit (FSS), bergerak layanan satelit (MSS) dan penyiaran layanan satelit (RCC).

Segmen luar angkasa

Orbit

Pilihan parameter orbit ISS tergantung pada tujuan, area layanan komunikasi yang diperlukan, dan beberapa faktor lainnya. (Tabel 1,).

Paling bermanfaat untuk penempatan ISS orbit geostasioner(gambar 2).

Beras. 2. orbit ISS

Keuntungan utama mereka adalah kemungkinan komunikasi terus menerus sepanjang waktu di area layanan global. Satelit geostasioner di orbit ini, bergerak ke arah rotasi Bumi dengan kecepatan yang sama, tetap diam relatif terhadap titik "sub-satelit" di khatulistiwa. Dengan antena omnidirectional, sinyal yang direlai dari ISS diterima di permukaan bumi pada titik mana pun yang berada dalam sudut pandang radio. Tiga ISS, ditempatkan secara merata di orbit, menyediakan komunikasi berkelanjutan secara praktis di seluruh wilayah Bumi, dengan pengecualian zona kutub (di atas 76,50 ° N dan S) selama 12-15 tahun (sumber daya orbit pesawat ruang angkasa geostasioner modern).

Kerugian menyampaikan sinyal radio melalui ISS, yang terletak pada jarak 36 ribu km, adalah penundaan sinyal. Untuk sistem penyiaran radio dan televisi, penundaan 250 ms (di setiap arah) tidak mempengaruhi kualitas sinyal. Sistem komunikasi radiotelepon lebih sensitif terhadap penundaan, dan dengan penundaan total (dengan mempertimbangkan waktu pemrosesan dan peralihan dalam jaringan terestrial) melebihi 600 ms, kualitas komunikasi yang tinggi tidak dapat dipastikan. Terlebih lagi, apa yang disebut hop "ganda", ketika saluran komunikasi menyediakan dua bagian satelit, tidak dapat diterima dalam sistem ini.

Jumlah ISS yang dapat ditempatkan di orbit geostasioner dibatasi oleh pemisahan orbital sudut yang diizinkan antara satelit yang berdekatan. Pemisahan sudut minimum ditentukan oleh selektivitas spasial antena onboard dan ground, serta akurasi pesawat ruang angkasa yang berada di orbit. Seharusnya 1-3 ° menurut standar internasional. Akibatnya, tidak lebih dari 360 ISS dapat ditempatkan di orbit geostasioner.

Di bawah pengaruh sejumlah faktor geofisika, ISS "melayang" - orbitnya terdistorsi, sehingga perlu untuk memperbaikinya.

Orbit elips, di mana ISS ditampilkan, dipilih sehingga durasi hari adalah kelipatan dari periode orbit satelit (Gbr. 2). Untuk ISS, orbit elips sinkron dari jenis tertentu digunakan. (Meja 2,).

Karena kecepatan satelit di apogee orbit elips jauh lebih sedikit daripada di perigee, waktu yang dihabiskan oleh ISS di zona visibilitas meningkat dibandingkan dengan orbit melingkar. Misalnya, ISS "Molniya", diluncurkan ke orbit dengan parameter: apogee 40 ribu km, perigee 460 km, kemiringan 63,5 °, menyediakan sesi komunikasi yang berlangsung 8-10 jam.Konstelasi orbit (OG) dari tiga satelit mempertahankan putaran global -komunikasi jam...

Untuk memastikan komunikasi terus-menerus sepanjang waktu dari ISS di orbit Borealis, setidaknya diperlukan 8 pesawat ruang angkasa (terletak di dua bidang orbit, empat satelit di setiap pesawat).

Saat memilih orbit elips, memperhitungkan pengaruh ketidakhomogenan medan gravitasi bumi, yang mengarah pada perubahan garis lintang titik sub-satelit di puncak, serta efek berbahaya dari sabuk stabil partikel bermuatan yang terperangkap oleh medan magnet bumi (sabuk radiasi Van Allen), dilintasi oleh ISS saat bergerak di orbit.

Sebuah medium high-altitude orbit (MEO) ISS mencakup area yang lebih kecil daripada ISS geostasioner (Gbr. 3). Durasi tinggal ISS di zona visibilitas radio stasiun bumi adalah 1,5-2 jam.Oleh karena itu, untuk menyediakan komunikasi untuk wilayah terpadat di dunia dan wilayah perairan yang dapat dilayari, perlu dibuat OG of 8-12 satelit. Ketika memilih orbit untuk mereka, perlu untuk mempertimbangkan efek dari sabuk radiasi Van Allen yang terletak di bidang khatulistiwa. Sabuk radiasi tinggi pertama yang stabil dimulai pada sekitar 1,5 ribu km dan memanjang hingga beberapa ribu kilometer, "rentang" -nya sekitar 300 km di kedua sisi khatulistiwa. Sabuk kedua dengan intensitas yang sama tinggi (10 ribu imp./s) terletak di ketinggian 13 hingga 19 ribu km, mencakup sekitar 500 km di kedua sisi khatulistiwa. Oleh karena itu, rute ISS harus melewati sabuk Van Allen pertama dan kedua, yakni pada ketinggian 5 hingga 15 ribu km.

Beras. 3. Area cakupan ISS Earth di orbit yang berbeda

Penundaan sinyal total selama komunikasi melalui satelit ketinggian menengah tidak lebih dari 130 ms, yang memungkinkan untuk menggunakannya untuk komunikasi telepon radio berkualitas tinggi. Sistem ICO, Spaceway NGSO, Rostelesat, di mana OG dibuat pada ketinggian yang kira-kira sama (10352-10355 km) dengan parameter orbital yang serupa, dapat berfungsi sebagai contoh CCC di orbit ketinggian sedang.

Orbit melingkar rendah tergantung pada kemiringan bidang orbit relatif terhadap bidang ekuator, mereka dibagi menjadi ekuatorial rendah (kemiringan 0°, ketinggian 2000 km), orbit kutub (90 °, 700-1500 km) dan orbit miring (700-1500 km) ( Gambar 4). Sistem komunikasi Low-Earth Orbit (LEO) dibagi lagi menjadi sistem transmisi data (LEO kecil), sistem telepon radio (LEO besar) dan sistem komunikasi pita lebar (mega LEO, terkadang disebut Super LEO).

ISS di orbit ini paling sering digunakan untuk mengatur komunikasi seluler dan pribadi. Periode orbit satelit di orbit ini adalah dari 90 menit hingga 2 jam, waktu yang dihabiskan oleh ISS di zona visibilitas radio tidak melebihi 10-15 menit, area komunikasi ISS di orbit ini kecil, oleh karena itu, untuk memastikan komunikasi berkelanjutan, OG harus menyertakan setidaknya 48 ISS ...

Satelit komunikasi buatan

ISS adalah pesawat ruang angkasa tempat peralatan relai dipasang: transceiver dan antena yang beroperasi pada frekuensi yang berbeda. Mereka menerima sinyal dari stasiun pemancar bumi (ES), memperkuatnya, melakukan konversi frekuensi dan mentransmisikan kembali sinyal secara bersamaan ke semua ES yang terletak di zona visibilitas radio satelit. Satelit ini juga dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol posisinya, telemetri dan power supply. Stabilitas dan orientasi antena didukung oleh sistem stabilisasi. Peralatan telemetri satelit digunakan untuk mengirimkan informasi tentang posisi ISS ke Bumi dan menerima perintah untuk koreksi posisi.

Transmisi ulang informasi yang diterima dapat dilakukan tanpa menyimpan dan dengan menyimpan, misalnya, hingga ISS memasuki zona visibilitas AP.

Frekuensi

Rentang frekuensi untuk organisasi komunikasi satelit dialokasikan oleh "Peraturan Radio" dengan mempertimbangkan "jendela transparansi radio" atmosfer bumi, interferensi radio alami dan sejumlah faktor lainnya (Tabel 3). Distribusi frekuensi antara layanan komunikasi radio diatur dan dikendalikan secara ketat oleh negara. Ada aturan yang disepakati secara internasional untuk penggunaan pita yang dialokasikan, yang diperlukan untuk memastikan kompatibilitas elektronik peralatan radio yang beroperasi di pita ini atau yang berdekatan. Sepasang frekuensi dialokasikan ke transceiver ISS: yang atas untuk transmisi sinyal dari ES ke satelit (hulu), yang lebih rendah - dari satelit ke ES (hilir).

Tabel 3. Rentang frekuensi untuk organisasi komunikasi satelit

Saluran komunikasi satelit yang beroperasi pada frekuensi penerima dan transmisi yang dialokasikan menempati pita frekuensi (bandwidth) tertentu, yang lebarnya menentukan jumlah informasi yang ditransmisikan melalui saluran per unit waktu. Transceiver satelit tipikal yang beroperasi pada frekuensi dari 4 GHz hingga 6 GHz mencakup bandwidth 36 MHz. Apakah banyak atau sedikit? Misalnya, untuk mengirimkan sinyal televisi dalam standar MPEG-2 digital, diperlukan saluran dengan bandwidth 6 MHz, untuk saluran telepon - 0,010 MHz. Oleh karena itu, dengan bantuan transceiver seperti itu, dimungkinkan untuk mengatur 6 televisi atau 3600 saluran telepon. Biasanya, 12 atau 24 transceiver dipasang di ISS (dalam beberapa kasus lebih), yang masing-masing menghasilkan 432 MHz atau 864 MHz.

Segmen tanah

Pusat kendali komunikasi satelit (TsUSS) memantau keadaan sistem ISS on-board, merencanakan pekerjaan pada penyebaran dan penambahan konstelasi orbital, menghitung zona visibilitas radio dan mengoordinasikan pekerjaan SSS.

Stasiun bumi

Stasiun bumi SSS (ZS) mengirim dan menerima sinyal radio di bagian "Bumi - ISS", multipleks, modulasi, pemrosesan sinyal dan konversi frekuensi, mengatur akses ke saluran ISS dan jaringan terestrial terminal pelanggan.

Waktu komunikasi antara ES dan ISS dibatasi oleh waktu ISS berada di zona visibilitas radionya (Gbr. 5). Zona ini ditentukan oleh panjang busur AB, yang bergantung pada ketinggian orbit satelit dan sudut elevasi minimum antena ES yang melacak ISS saat berada di zona visibilitas radio.

Beras. 5. Area visibilitas radio

Dalam CCC, transceive multifungsi, transmisi, penerimaan dan kontrol ES digunakan. Stasiun-stasiun ini dilengkapi dengan peralatan pemancar radio, antena penerima dan pemancar, serta sistem pelacakan yang menyediakan komunikasi dengan ISS.

Stasiun tetap multifungsi memiliki throughput yang sangat tinggi. Mereka ditempatkan di lokasi yang dipilih secara khusus, biasanya di luar batas kota untuk menghindari interferensi radio timbal balik dengan sistem komunikasi terestrial. ES ini dilengkapi dengan pemancar radio berdaya tinggi (dari beberapa hingga sepuluh kW atau lebih), penerima radio sensitivitas tinggi, dan antena pemancar-penerima, yang memiliki pola radiasi dengan lobus utama yang sangat sempit dan lobus samping yang sangat rendah. ES jenis ini dimaksudkan untuk melayani jaringan komunikasi yang dikembangkan; bahwa mereka dapat menyediakan akses normal ke ES, jalur komunikasi serat optik diperlukan.

ES dengan throughput rata-rata bisa sangat beragam, dan spesialisasinya tergantung pada jenis pesan yang dikirimkan. ES jenis ini dilayani oleh CCS perusahaan, yang paling sering mendukung transmisi video, suara dan data, konferensi video, email.

Beberapa AP yang melayani CCC perusahaan mencakup beberapa ribu terminal mikro (VSAT - Terminal Bukaan Sangat Kecil). Semua terminal terhubung ke satu ES utama (MES - Master Earth Station), membentuk jaringan yang memiliki topologi star dan mendukung penerimaan/transmisi data, serta penerimaan informasi audio dan video.

Ada juga CCS berbasis STS yang dapat menerima satu atau lebih jenis pesan (informasi data, audio dan/atau video). Topologi jaringan tersebut juga berbentuk bintang.

Elemen paling penting dari jaringan - sistem pemantauan dan diagnostik, melakukan fungsi-fungsi berikut:

pemantauan radio saluran komunikasi satelit;

pengujian saluran komunikasi satelit selama pekerjaan perbaikan dan pemulihan dan pemeliharaan AP, selama penyebaran AP dan mengoperasikannya;

analisis keadaan fungsional CVS, atas dasar yang rekomendasi untuk mode operasi ES dikembangkan.

Pemantauan radio memungkinkan pemeriksaan penggunaan sumber frekuensi ISS yang benar, melacak gangguan, dan mendeteksi upaya akses tidak sah ke saluran komunikasi satelit. Selain itu, parameter radiasi ES dipantau dan penurunan kualitas saluran komunikasi satelit karena kondisi cuaca dan iklim dicatat.

Dari sejarah CCC

Satelit Bumi buatan pertama (AES), diluncurkan ke orbit dekat bumi pada Oktober 1957, beratnya 83,6 kg dan memiliki pemancar radio suar di pesawat yang mengirimkan sinyal yang digunakan untuk mengontrol penerbangan. Hasil peluncuran pertama ini dan percobaan pertama dalam mentransmisikan sinyal radio dari luar angkasa dengan jelas menunjukkan kemungkinan untuk mengatur sistem komunikasi di mana satelit akan bertindak sebagai pengulang sinyal radio aktif atau pasif. Namun, untuk ini perlu untuk membuat satelit yang memungkinkan untuk memasang peralatan dengan massa yang cukup besar, dan memiliki sistem roket yang kuat yang mampu menempatkan satelit-satelit ini ke orbit dekat bumi.

Kendaraan peluncuran semacam itu diciptakan, dan dalam waktu singkat satelit massa besar dikembangkan, yang mampu membawa peralatan ilmiah, penelitian, peralatan khusus, serta peralatan komunikasi yang kompleks. Fondasi diletakkan untuk pembuatan sistem satelit untuk berbagai keperluan: meteorologi, navigasi, pengintaian, komunikasi. Pentingnya sistem ini hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi. Sistem komunikasi satelit mengambil tempat terdepan di antara mereka.

Segera setelah peluncuran satelit pertama, percobaan dimulai pada penggunaan satelit dalam sistem komunikasi negara dan sistem komunikasi satelit mulai dibuat. Stasiun transceiver bumi yang dilengkapi dengan antena parabola dengan diameter cermin 12 m dibangun.Pada 23 April 1965, satelit komunikasi buatan (ISS) "Molniya" diluncurkan ke orbit elips tinggi.

Orbit elips tinggi dengan puncak 40 ribu km, terletak di atas belahan bumi utara, dan periode orbit dua belas jam memungkinkan ISS untuk menyediakan relai sinyal radio ke hampir seluruh wilayah negara dua kali sehari untuk 9 jam. Hasil praktis pertama yang signifikan diperoleh pada tahun 1965, ketika pertukaran program televisi antara Moskow dan Vladivostok dilakukan melalui ISS. Pada Oktober 1967, sistem komunikasi satelit pertama di dunia "Orbit" dioperasikan.

Pada tahun 1975, ISS Raduga diluncurkan ke orbit khatulistiwa melingkar, atau geostasioner, dengan ketinggian 35786 km dengan periode revolusi mengelilingi Bumi sama dengan 24 jam. Arah rotasi satelit bertepatan dengan arah rotasi planet kita, ia tetap tidak bergerak di langit dan, seolah-olah, "ditangguhkan" di atas permukaan Bumi. Ini menyediakan komunikasi yang konstan melalui satelit semacam itu dan membuatnya lebih mudah untuk dilacak. Selanjutnya, ISS "Horizon" diluncurkan ke orbit geostasioner.

Pengalaman pengoperasian Orbita SCS telah menunjukkan bahwa pengembangan lebih lanjut sistem yang terkait dengan pembangunan stasiun bumi jenis ini untuk melayani kota-kota dengan populasi beberapa ribu orang tidak dibenarkan secara ekonomi. Pada tahun 1976, sistem komunikasi satelit "Ekran" yang lebih ekonomis dibuat, ISS yang diluncurkan ke orbit geostasioner. Stasiun transceiver terestrial yang lebih sederhana dan lebih kompak dari sistem ini dipasang di pemukiman kecil, desa, di stasiun meteorologi yang terletak di Siberia, wilayah Far North, sebagian Timur Jauh, dan membawa program Central Television ke populasi mereka.

Pada tahun 1980, pengoperasian SCS Moskva dimulai, stasiun bumi yang dioperasikan melalui ISS Gorizont. Stasiun pemancar bumi SSS ini mirip dengan stasiun SSS "Orbit" dan "Ekran", tetapi memiliki stasiun penerima bumi kecil, yang memungkinkan untuk menempatkannya di pusat komunikasi, pada repeater berdaya rendah, dan di percetakan. Sinyal radio yang diterima oleh stasiun penerima terestrial ditransmisikan ke repeater televisi berdaya rendah, yang dengannya program televisi dikirimkan ke pelanggan. CCC "Moskow" memungkinkan untuk mentransmisikan program-program Televisi Pusat dan halaman-halaman surat kabar pusat ke sudut-sudut paling terpencil di negara itu dan ke lembaga-lembaga Soviet di hampir semua negara Eropa, Amerika Utara, dan perbatasan Asia.

Komunikasi satelit - hari ini

Saat ini, konstelasi orbital digunakan dalam sistem komunikasi satelit sipil federal, yang mencakup 12 pesawat ruang angkasa negara bagian (SC) yang dioperasikan oleh State Enterprise "Space Communications". Konstelasi orbit mencakup dua pesawat ruang angkasa dari seri Express yang diluncurkan pada tahun 1994 dan 1996, tujuh pesawat ruang angkasa dari seri Gorizont yang dikembangkan pada tahun 1970-an, satu dari seri Ekran-M, dan dua satelit modern baru dari seri Express-A. Selain ISS ini, ISS tipe Yamal-100 (operator - OAO Gazkom), Bonum-1 dan beberapa lainnya berada di orbit. Produksi pesawat ruang angkasa generasi baru (Express-AM, Yamal-200) sedang berlangsung. Ada sekitar 65 perusahaan komunikasi satelit yang beroperasi di Rusia, yaitu sekitar 7% dari total jumlah operator telekomunikasi. Perusahaan-perusahaan ini menyediakan berbagai layanan telekomunikasi kepada klien mereka: mulai dari menyewa saluran digital dan jalur penyediaan layanan teleponi, penyiaran televisi dan radio, multimedia.

Saat ini, CCS telah menjadi komponen penting dari Interconnected Communication Network of Russia (BCC). "Program tindakan darurat untuk dukungan negara untuk pelestarian, pengisian ulang, dan pengembangan sistem komunikasi dan penyiaran satelit Rusia untuk tujuan negara" (Keputusan Pemerintah Federasi Rusia 1 Februari 2000 No. 87) dan "Program Luar Angkasa Federal Rusia untuk tahun 2001-2005 telah dikembangkan dan sedang dilaksanakan. "(Resolusi Pemerintah Federasi Rusia 30 Maret 2000 No. 288).

Arahan untuk pengembangan CCC

Pengembangan komunikasi satelit untuk keperluan sipil ditujukan pada tingkat pemerintahan, antardepartemen (GKRCH) dan departemen (Kementerian Komunikasi dan Informatisasi Federasi Rusia, Rosaviakosmos, dll.). Sistem komunikasi satelit Rusia berada di bawah yurisdiksi negara dan dioperasikan oleh negara domestik (GP KS) atau operator komersial swasta.

Sesuai dengan konsep yang diadopsi untuk pengembangan VSS di Rusia, calon VSS harus mencakup tiga subsistem:

komunikasi satelit tetap untuk melayani jaringan komunikasi Interkoneksi Rusia, serta jaringan overlay dan korporat;

televisi satelit dan siaran radio, termasuk siaran langsung, yang merupakan babak baru dalam perkembangan media elektronik modern;

komunikasi satelit pribadi seluler untuk kepentingan pelanggan seluler dan jarak jauh di Rusia dan luar negeri.

Komunikasi satelit tetap

Dinas tetap-satelit adalah dinas komunikasi radio antara stasiun-stasiun bumi pada suatu lokasi tertentu (suatu titik tetap yang terletak di daerah-daerah tertentu).

Arahan utama menggunakan komunikasi tetap:

organisasi tulang punggung, intra-zona dan jalur komunikasi lokal sebagai bagian dari Angkatan Bersenjata Rusia;<

menyediakan sumber daya untuk membuat jaringan transmisi data;

pengembangan jaringan komunikasi dan transmisi data perusahaan dengan menggunakan teknologi VSAT modern, termasuk akses Internet;

pengembangan jaringan komunikasi internasional;

distribusi program televisi dan radio federal, regional, lokal dan komersial di seluruh negeri;

pengembangan jaringan transmisi untuk surat kabar dan majalah pusat;

redundansi jaringan utama tulang punggung VSS Rusia.

Sistem komunikasi satelit tetap di tahun-tahun mendatang akan didasarkan pada satelit operasi "Gorizont", satelit baru "Express-A", "Yamal-100" dan satelit LMI-1 dari organisasi internasional "Intersputnik". Nantinya, satelit baru "Express K" dan "Yamal 200/300" akan dioperasikan.

Jaringan komunikasi satelit akan memainkan peran utama dalam modernisasi sistem komunikasi di wilayah timur laut Rusia.

"Skema Umum Komponen Satelit Jaringan Utama Angkatan Bersenjata Rusia", yang dikembangkan oleh OJSC Giprosvyaz atas perintah OJSC Rostelecom dan Perusahaan Negara "Komunikasi Luar Angkasa", mendefinisikan prosedur untuk menggunakan sistem satelit untuk Angkatan Bersenjata Rusia .

Diperkirakan bahwa pengembangan jaringan perusahaan akan dilakukan terutama berdasarkan satelit Rusia sesuai dengan prioritas yang ditentukan oleh Keputusan Pemerintah Federasi Rusia No. 1016 tanggal 09/02/98.

Sistem penyiaran TV digital modern "Moskow" / "Moscow Global" harus menjadi dasar untuk transmisi program televisi menggunakan layanan tetap satelit. Ini akan memungkinkan untuk mentransmisikan program televisi negara dan semua-Rusia yang signifikan secara sosial (RTR, "Kultura", ORT) ke semua zona penyiaran zona, dengan tiga satelit, bukan sepuluh saat ini.

Layanan siaran

Layanan penyiaran didasarkan pada satelit siaran televisi langsung, seperti ISS "Bonum-1", yang ditempatkan pada 36 ° BT. dan menyediakan transmisi lebih dari dua lusin program televisi di bagian Eropa Rusia.

Perluasan lebih lanjut dari sistem penyiaran TV satelit (dengan kemungkinan menyiarkan hingga 40-50 program TV komersial) dipertimbangkan untuk menciptakan jaringan distribusi TV di wilayah timur Rusia yang jarang penduduknya, serta untuk memenuhi kebutuhan TV regional. program. CCS ini akan menyediakan layanan baru seperti TV digital definisi tinggi, akses Internet, dll. Di masa depan, itu dapat sepenuhnya menggantikan sistem distribusi TV satelit yang ada berdasarkan penggunaan layanan satelit tetap.

Komunikasi satelit seluler

Sistem komunikasi satelit bergerak Rusia dikerahkan berdasarkan satelit Horizont dan digunakan untuk mengatur komunikasi pemerintah dan untuk kepentingan Perusahaan Negara Morsvyaz-Sputnik. Sistem "Inmarsat" dan "Eutelsat" (subsistem "Evteltraks") juga dapat digunakan.

Sesuai dengan Keputusan Pemerintah Federasi Rusia 2 September 1998, No. 1016, selama pelaksanaan proyek satelit yang menjanjikan, langkah-langkah harus diambil untuk melestarikan jaringan komunikasi satelit bergerak dalam jumlah yang diperlukan untuk memelihara sistem komunikasi pemerintahan dan presidensial.

Sistem komunikasi seluler pribadi

Di negara kita, beberapa proyek komunikasi satelit pribadi seluler sedang dikembangkan (Rostelesat, Signal, Molniya Zond).

Perusahaan Rusia terlibat dalam beberapa proyek komunikasi satelit pribadi internasional (Iridium, Globalstar, ICO, dll.). Saat ini, kondisi khusus sedang dikerjakan untuk penggunaan sistem komunikasi seluler di wilayah Federasi Rusia dan antarmuka mereka dengan Angkatan Udara Rusia. Berikut ini terlibat dalam pengembangan dan pembuatan kompleks SSS: Operator negara SE "Space Communications", Krasnoyarsk NPO / PM dinamai Reshetnev dan Alcatel (pembuatan tiga satelit "Express A" generasi baru), NIIR, TsNIIS, Giprosvyaz LLC, GSP RTV, Rostelecom OJSC, dll.

Kesimpulan

Komunikasi satelit dan sistem transmisi data mampu memberikan kecepatan penyebaran dan konfigurasi ulang sistem yang diperlukan, keandalan dan kualitas komunikasi, kemandirian tarif dari jarak jauh. Hampir semua jenis informasi ditransmisikan melalui saluran satelit dengan faktor ketersediaan yang tinggi.

Saat ini, sistem komunikasi satelit telah menjadi bagian integral dari tulang punggung telekomunikasi dunia, menghubungkan negara dan benua. Mereka berhasil digunakan di banyak negara di dunia dan telah mengambil tempat yang layak di jaringan komunikasi Rusia yang saling terhubung.

literatur

Timofeev V. V. Tentang konsep pengembangan komunikasi satelit di Rusia. - "Buletin komunikasi", 1999, No. 12.

Vasily Pavlov (Kepala Departemen Komunikasi Radio, Televisi dan Satelit Kementerian Komunikasi Federasi Rusia). Dari pidato di pertemuan CCS Rusia dan perannya dalam memenuhi kebutuhan operator departemen dan perusahaan. - "Jaringan", 2000, No. 6.

Durev V.G., Zenevich F.O., Kruk B.I. dkk. Telekomunikasi. Pengenalan spesialisasi. -M., 1988.

Peraturan radio untuk komunikasi radio Federasi Rusia. Edisi resmi. Disetujui dan mulai berlaku sejak 01.01.999 berdasarkan keputusan Komite Negara untuk Frekuensi Radio 09.28.1998. 1999.

Leonid Nevdyaev. Sistem satelit Bagian 1. Orbit dan parameter. - "Jaringan", 1999, 1-2.

Buku pegangan teknik teknologi luar angkasa. -M., 1977.

MOU Parabel Gymnasium

abstrak

Sistem komunikasi satelit

Lengkap

Goroshkina Ksenia

siswa kelas 11

Diperiksa

Borisov Alexander Vladimirovich

Parabel

tahun 2010

Pendahuluan 3

1. Prinsip pengorganisasian saluran komunikasi satelit 4

2. Orbit satelit komunikasi 5

3. Skema khas organisasi layanan komunikasi satelit 6

4. Bidang Penerapan Komunikasi Satelit 6

4.1 Prinsip komunikasi satelit VSAT 7

4.2 Prinsip-prinsip penyelenggaraan komunikasi satelit bergerak 7

5. Teknologi yang digunakan dalam komunikasi satelit 8

6. Sejarah penciptaan sistem komunikasi satelit 11

6.1. Jalur komunikasi dan penyiaran satelit pertama melalui satelit "Molniya-1" 12

6.2. Sistem satelit pertama di dunia "Orbita" untuk distribusi program TV 13

6.3. Sistem penyiaran TV langsung pertama di dunia Ekran 14

6.4. Sistem distribusi program TV "Moskow" dan "Moscow-Global 15

6.5. Sistem penyiaran TV satelit dalam rentang 12 GHz 16

6.6. Pembuatan sistem Intersputnik 16

6.7. Pembuatan tautan satelit untuk komunikasi pemerintah 17

6.8. Kesimpulannya... 17

Daftar literatur yang digunakan 20

pengantar

Sistem komunikasi satelit (SSS) telah dikenal sejak lama, dan digunakan untuk mengirimkan berbagai sinyal jarak jauh. Sejak awal, komunikasi satelit telah berkembang pesat, dan dengan akumulasi pengalaman, peningkatan peralatan, pengembangan metode transmisi sinyal, telah terjadi transisi dari jalur komunikasi satelit individu ke sistem lokal dan global.

Tingkat perkembangan CCS seperti itu dijelaskan oleh sejumlah keunggulan yang mereka miliki. Ini termasuk, khususnya, bandwidth tinggi, ruang tumpang tindih tak terbatas, kualitas tinggi dan keandalan saluran komunikasi. Keunggulan ini, yang menentukan kemungkinan luas dari komunikasi satelit, menjadikannya sarana komunikasi yang unik dan efektif. Komunikasi satelit saat ini merupakan bentuk utama komunikasi internasional dan nasional jarak jauh dan menengah. Penggunaan satelit bumi buatan untuk komunikasi terus berkembang seiring berkembangnya jaringan komunikasi yang ada. Banyak negara sedang menyiapkan jaringan komunikasi satelit nasional mereka sendiri.

Sistem komunikasi otomatis terpadu sedang dibuat di negara kita. Untuk ini, berbagai sarana komunikasi teknis sedang dikembangkan, ditingkatkan, dan menemukan area aplikasi baru.

Dalam esai saya, saya akan mempertimbangkan prinsip-prinsip organisasi sistem satelit, ruang lingkup, sejarah penciptaan CCS. Saat ini, banyak perhatian diberikan pada siaran satelit, jadi kita harus tahu cara kerja sistemnya.

1. Prinsip pengorganisasian saluran komunikasi satelit

Komunikasi satelit merupakan salah satu jenis komunikasi radio yang berbasis pada penggunaan satelit bumi buatan sebagai repeater.

Komunikasi satelit dilakukan antara stasiun bumi, yang dapat bersifat tetap dan bergerak. Komunikasi satelit merupakan pengembangan dari komunikasi relai radio tradisional dengan menempatkan repeater pada ketinggian yang sangat tinggi (dari ratusan hingga puluhan ribu kilometer). Karena zona visibilitasnya dalam hal ini hampir setengah dari Bumi, rantai repeater tidak diperlukan. Untuk transmisi melalui satelit, sinyal harus dimodulasi. Modulasi dilakukan di stasiun bumi. Sinyal termodulasi diperkuat, ditransfer ke frekuensi yang diinginkan dan diumpankan ke antena pemancar.

Pada tahun-tahun awal penelitian, repeater satelit pasif digunakan, yang merupakan reflektor sederhana dari sinyal radio (seringkali bola logam atau polimer dengan lapisan logam), yang tidak membawa peralatan pemancar dan penerima apa pun di pesawat. Satelit semacam itu belum tersebar luas. Semua satelit komunikasi modern aktif. Repeater aktif dilengkapi dengan peralatan elektronik untuk penerimaan sinyal, pemrosesan, penguatan dan transmisi ulang. Repeater satelit dapat bersifat non-regeneratif dan regeneratif.

Satelit non-regeneratif, setelah menerima sinyal dari satu stasiun bumi, mentransfernya ke frekuensi lain, memperkuat dan mengirimkannya ke stasiun bumi lain. Satelit dapat menggunakan beberapa saluran independen untuk melakukan operasi ini, yang masing-masing bekerja dengan bagian spektrum tertentu (saluran pemrosesan ini disebut transponder).

Satelit regeneratif mendemodulasi sinyal yang diterima dan memodulasi ulang. Akibatnya, koreksi kesalahan dilakukan dua kali: di satelit dan di stasiun bumi penerima. Kerugian dari metode ini adalah kerumitannya (dan karenanya biaya satelit yang jauh lebih tinggi), serta penundaan transmisi sinyal yang meningkat.

2. Orbit satelit komunikasi

Orbit tempat transponder satelit berada dibagi menjadi tiga kelas:

1 - ekuator, 2 - miring, 3 - kutub

Jenis orbit ekuator yang penting adalah orbit geostasioner, di mana satelit berputar dengan kecepatan sudut yang sama dengan kecepatan sudut Bumi, dalam arah yang bertepatan dengan arah rotasi Bumi. Keuntungan nyata dari orbit geostasioner adalah bahwa penerima di area layanan “melihat” satelit sepanjang waktu. Namun, hanya ada satu orbit geostasioner, dan tidak mungkin untuk meluncurkan semua satelit ke dalamnya. Kerugian lainnya adalah ketinggiannya, dan karenanya biaya yang lebih tinggi untuk meluncurkan satelit ke orbit. Selain itu, satelit di orbit geostasioner tidak dapat melayani stasiun bumi di wilayah sirkumpolar.

Orbit miring memungkinkan Anda untuk memecahkan masalah ini, namun, karena pergerakan satelit relatif terhadap pengamat darat, perlu untuk meluncurkan setidaknya tiga satelit ke dalam satu orbit untuk menyediakan akses komunikasi sepanjang waktu.

Orbit kutub- kasus membatasi miring.

Saat menggunakan orbit miring, stasiun bumi dilengkapi dengan sistem pelacakan yang mengarahkan antena ke satelit. Stasiun yang beroperasi dengan satelit di orbit geostasioner biasanya juga dilengkapi dengan sistem tersebut untuk mengkompensasi penyimpangan dari orbit geostasioner yang ideal. Pengecualian adalah antena kecil yang digunakan untuk menerima televisi satelit: pola radiasinya cukup lebar, sehingga tidak merasakan getaran satelit di dekat titik ideal. Fitur dari kebanyakan sistem komunikasi satelit bergerak adalah ukuran antena terminal yang kecil, yang membuat sulit untuk menerima sinyal.

3. Skema khas organisasi layanan komunikasi satelit

operator segmen satelit membuat satelit komunikasi dengan biaya sendiri, memesan pembuatan satelit dengan salah satu produsen satelit, dan melakukan peluncuran dan pemeliharaannya. Setelah satelit dimasukkan ke orbit, operator segmen satelit mulai memberikan jasa untuk menyewakan sumber frekuensi satelit relai kepada perusahaan jasa komunikasi satelit.

operator layanan komunikasi satelit membuat perjanjian dengan operator segmen satelit untuk penggunaan (sewa) kapasitas pada satelit komunikasi, menggunakannya sebagai repeater dengan area layanan yang luas. Operator layanan komunikasi satelit membangun infrastruktur terestrial jaringannya pada platform teknologi tertentu yang diproduksi oleh perusahaan yang memproduksi peralatan darat untuk komunikasi satelit.

4. Lingkup penerapan komunikasi satelit:

Komunikasi satelit tulang punggung: Awalnya, munculnya komunikasi satelit ditentukan oleh kebutuhan untuk transmisi informasi dalam jumlah besar. Seiring waktu, pangsa transmisi suara dalam total volume lalu lintas backbone terus menurun, memberi jalan bagi transmisi data. Dengan perkembangan jaringan serat optik, yang terakhir mulai menggantikan komunikasi satelit dari pasar tulang punggung.

Sistem VSAT: Sistem VSAT (Very Small Aperture Terminal) menyediakan layanan komunikasi satelit kepada pelanggan (biasanya organisasi kecil) yang tidak memerlukan bandwidth tinggi. Kecepatan transfer data untuk terminal VSAT biasanya tidak melebihi 2048 kbps. Kata-kata "aperture sangat kecil" mengacu pada ukuran antena terminal relatif terhadap ukuran antena backbone yang lebih tua. VSAT yang beroperasi di C-band biasanya menggunakan antena dengan diameter 1,8-2,4 m, di Ku-band - 0,75-1,8 m Sistem VSAT menggunakan teknologi on-demand channel.

Sistem komunikasi satelit seluler: Fitur dari kebanyakan sistem satelit bergerak adalah ukuran antena terminal yang kecil, yang mempersulit penerimaan sinyal.

4.1 Prinsip penyelenggaraan VSAT komunikasi satelit:

Elemen utama dari jaringan satelit VSAT adalah NCC. Ini adalah Pusat Kontrol Jaringan yang menyediakan akses ke peralatan klien dari Internet, jaringan telepon umum, terminal lain dari jaringan VSAT, dan mengimplementasikan pertukaran lalu lintas dalam jaringan perusahaan klien. NCC memiliki koneksi broadband ke saluran komunikasi backbone yang disediakan oleh operator backbone dan menyediakan transfer informasi dari terminal VSAT jarak jauh ke dunia luar.

4.2 Prinsip penyelenggaraan komunikasi satelit bergerak:

Agar kekuatan sinyal yang mencapai penerima satelit bergerak cukup, salah satu dari dua solusi digunakan:

Satelit terletak di orbit geostasioner. Karena orbit ini berada pada jarak 35.786 km dari Bumi, pemancar yang kuat harus dipasang di satelit.
Banyak satelit terletak di orbit miring atau kutub. Pada saat yang sama, daya pemancar yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi, dan biaya peluncuran satelit ke orbit lebih rendah. Namun, pendekatan ini tidak hanya membutuhkan sejumlah besar satelit, tetapi juga jaringan ground switch yang luas.

Peralatan klien (terminal satelit seluler, telepon satelit) berinteraksi dengan dunia luar atau satu sama lain melalui satelit relai dan stasiun antarmuka dari operator layanan satelit bergerak, yang menyediakan koneksi ke saluran komunikasi terestrial eksternal (jaringan telepon umum, Internet, dll. .)

5. Teknologi yang digunakan dalam komunikasi satelit

M beberapa penggunaan frekuensi dalam komunikasi satelit. Karena frekuensi radio adalah sumber daya yang terbatas, maka perlu dipastikan bahwa frekuensi yang sama dapat digunakan oleh stasiun bumi yang berbeda. Ini dapat dilakukan dengan dua cara:

pemisahan spasial - setiap antena satelit hanya menerima sinyal dari area tertentu, dan area yang berbeda dapat menggunakan frekuensi yang sama.

pemisahan polarisasi - antena yang berbeda menerima dan mengirimkan sinyal dalam bidang polarisasi yang saling tegak lurus, sedangkan frekuensi yang sama dapat digunakan dua kali (untuk masing-masing bidang).

H rentang frekuensi.

Pemilihan frekuensi transmisi data dari stasiun bumi ke satelit dan dari satelit ke stasiun bumi tidak sembarangan. Frekuensi mempengaruhi, misalnya, penyerapan gelombang radio di atmosfer, serta dimensi antena pemancar dan penerima yang diperlukan. Frekuensi transmisi dari stasiun bumi ke satelit berbeda dari frekuensi yang digunakan untuk transmisi dari satelit ke stasiun bumi (biasanya yang pertama di atas). Frekuensi yang digunakan dalam komunikasi satelit dibagi menjadi rentang yang ditunjuk oleh huruf:

Nama rentang	Frekuensi	Aplikasi
		Komunikasi satelit seluler
		Komunikasi satelit seluler
	4GHz, 6GHz	Komunikasi satelit tetap
	Frekuensi tidak ditentukan untuk komunikasi satelit dalam kisaran ini. Untuk aplikasi radar, kisaran yang ditentukan adalah 8-12 GHz.	Komunikasi satelit tetap (untuk keperluan militer)
	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
		Komunikasi satelit tetap, siaran satelit
		Komunikasi satelit tetap, komunikasi antar-satelit

Ku-band memungkinkan penerimaan dengan antena yang relatif kecil, dan oleh karena itu digunakan di televisi satelit (DVB), meskipun faktanya kondisi cuaca di pita ini memiliki dampak yang signifikan pada kualitas transmisi. Untuk transmisi data oleh pengguna besar (organisasi), C-band sering digunakan. Ini memberikan penerimaan yang lebih baik, tetapi membutuhkan ukuran antena yang cukup besar.

M modulasi dan pengkodean koreksi kesalahan

Fitur sistem komunikasi satelit adalah kebutuhan untuk bekerja dalam kondisi rasio signal-to-noise yang relatif rendah yang disebabkan oleh beberapa faktor:

jarak penerima yang cukup jauh dari pemancar,
daya satelit terbatas

Komunikasi satelit kurang cocok untuk mentransmisikan sinyal analog. Oleh karena itu, untuk mentransmisikan ucapan, pra-digitasi menggunakan modulasi kode-pulsa.
Untuk mengirimkan data digital melalui saluran komunikasi satelit, mereka harus terlebih dahulu diubah menjadi sinyal radio yang menempati rentang frekuensi tertentu. Untuk ini, modulasi digunakan (modulasi digital juga disebut keying).

Karena daya sinyal yang rendah, ada kebutuhan untuk sistem koreksi kesalahan. Untuk ini, berbagai skema pengkodean koreksi kesalahan digunakan, paling sering berbagai versi kode konvolusi, serta kode turbo.

6. Sejarah penciptaan sistem komunikasi satelit

Gagasan untuk menciptakan sistem komunikasi satelit global di Bumi dikemukakan pada tahun 1945. Arthur Clarke, yang kemudian menjadi penulis fiksi ilmiah terkenal. Implementasi ide ini menjadi mungkin hanya 12 tahun setelah rudal balistik muncul, dengan bantuan yang 4 Oktober 1957 satelit Bumi buatan (AES) pertama diluncurkan ke orbit. Untuk mengontrol penerbangan satelit, pemancar radio kecil ditempatkan di atasnya - suar yang beroperasi dalam jangkauan 27 MHz... Setelah beberapa tahun 12 April 1961... untuk pertama kalinya di dunia dengan pesawat ruang angkasa Soviet "Vostok" Yu.A. Gagarin melakukan penerbangan bersejarah mengelilingi Bumi. Pada saat yang sama, kosmonot memiliki komunikasi radio reguler dengan Bumi. Beginilah cara kerja sistematis dimulai pada studi dan penggunaan luar angkasa untuk menyelesaikan berbagai tugas damai.

Penciptaan teknologi luar angkasa telah memungkinkan untuk mengembangkan sistem yang sangat efektif untuk komunikasi dan penyiaran radio jarak jauh. Di Amerika Serikat, pekerjaan intensif dimulai pada pembuatan satelit komunikasi. Karya-karya seperti itu mulai terungkap di negara kita. Wilayahnya yang luas dan perkembangan komunikasi yang buruk, terutama di wilayah timur yang jarang penduduknya, di mana pembuatan jaringan komunikasi menggunakan sarana teknis lainnya (hubungan relai radio, saluran kabel, dll.) dikaitkan dengan biaya tinggi, membuat jenis komunikasi baru ini sangat menjanjikan.

Pada asal mula penciptaan sistem radio satelit domestik adalah ilmuwan dan insinyur domestik yang luar biasa yang mengepalai pusat-pusat ilmiah besar: M.F. Reshetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kalashnikov, L.Ya. Penyanyi

Tugas utama yang diberikan kepada para ilmuwan adalah sebagai berikut:

Pengembangan repeater satelit untuk penyiaran dan komunikasi televisi (Ekran, Raduga, Gals), sejak tahun 1969 dikembangkan repeater satelit di laboratorium tersendiri yang dipimpin oleh M.V. Brodsky ;

Pembuatan proyek sistem untuk pembangunan komunikasi satelit dan penyiaran;

Pengembangan peralatan untuk komunikasi satelit stasiun bumi (ES): modulator, demodulator penurun ambang sinyal FM (modulasi frekuensi), perangkat penerima dan transmisi, dll.;

Pekerjaan komprehensif untuk melengkapi komunikasi satelit dan stasiun penyiaran dengan peralatan;

Pengembangan teori pelacakan demodulator FM dengan ambang batas kebisingan yang dikurangi, metode akses ganda, metode modulasi dan pengkodean koreksi kesalahan;

Pengembangan dokumentasi normatif dan teknis untuk saluran, jalur televisi dan peralatan komunikasi sistem satelit;

Pengembangan sistem kontrol dan pemantauan untuk AP dan komunikasi satelit dan jaringan penyiaran.

spesialis NIIR banyak sistem komunikasi dan penyiaran satelit nasional dibuat, yang masih beroperasi... Peralatan transmisi dan penerimaan darat dan udara dari sistem ini juga dikembangkan di NIIR. Selain peralatan, spesialis institut mengusulkan metode desain untuk sistem satelit itu sendiri dan perangkat individual yang termasuk dalam komposisinya. Pengalaman merancang sistem komunikasi satelit spesialis NIIR tercermin dalam berbagai publikasi ilmiah dan monografi.

6.1. Jalur komunikasi dan penyiaran satelit pertama melalui satelit "Molniya-1"

Eksperimen pertama pada komunikasi satelit dengan memantulkan gelombang radio dari satelit pemantul Amerika "Echo" dan Bulan, yang digunakan sebagai repeater pasif, dilakukan oleh spesialis NIIR pada tahun 1964... Teleskop radio di observatorium di desa Zimenki, Wilayah Gorky, menerima pesan telegraf dan gambar sederhana dari British Jodrell Bank Observatory.

Eksperimen ini membuktikan kemungkinan keberhasilan penggunaan objek luar angkasa untuk mengatur komunikasi di Bumi.

Beberapa proyek sistem disiapkan di laboratorium komunikasi satelit, dan kemudian dia mengambil bagian dalam pengembangan sistem komunikasi satelit domestik pertama "Molniya-1" di rentang frekuensi di bawah 1 GHz. Organisasi kepala untuk pembuatan sistem ini adalah Institut Komunikasi Radio Penelitian Moskow (MNIIRS). Perancang utama sistem Molniya-1 adalah BAPAK. Kaplanov- Wakil Kepala MNIIRS.

Pada tahun 60-an, NIIR mengembangkan kompleks transceiver untuk sistem relai radio troposfer Gorizont, yang juga beroperasi pada rentang frekuensi di bawah 1 GHz. Kompleks ini dimodifikasi dan peralatan yang dibuat, bernama "Gorizont-K", digunakan untuk melengkapi jalur komunikasi satelit pertama "Molniya-1", yang menghubungkan Moskow dan Vladivostok. Saluran ini dimaksudkan untuk transmisi program TV atau spektrum grup dari 60 saluran telepon. Dengan partisipasi spesialis NIIR, dua stasiun bumi (ES) dilengkapi di kota-kota ini. MNIIRS mengembangkan repeater onboard dari satelit komunikasi buatan pertama "Molniya-1", yang berhasil diluncurkan 23 April 1965... Itu diluncurkan ke orbit yang sangat elips dengan periode orbit 12 jam Orbit seperti itu nyaman untuk melayani wilayah Uni Soviet yang terletak di garis lintang utara, karena selama delapan jam di setiap orbit satelit terlihat dari titik mana pun di negara itu. . Selain itu, peluncuran ke orbit seperti itu dari wilayah kami dilakukan dengan konsumsi energi yang lebih sedikit daripada ke orbit geostasioner. Orbit satelit "Molniya-1" telah mempertahankan signifikansinya hingga hari ini dan digunakan, terlepas dari perkembangan satelit geostasioner yang berlaku.

6.2. Sistem satelit pertama di dunia "Orbit" untuk distribusi program TV

Setelah selesainya penelitian tentang kemampuan teknis satelit "Molniya-1" oleh para spesialis NIIR N.V. Talyzin dan L.Ya. Penyanyi diusulkan untuk memecahkan masalah penyediaan program TV dari televisi pusat ke wilayah timur negara itu dengan menciptakan sistem penyiaran satelit pertama di dunia "Orbit" di dalam kisaran 1 GHz berdasarkan peralatan "Horizon-K".

Pada tahun 1965-1967. Dalam waktu singkat, di wilayah timur negara kita, 20 stasiun bumi "Orbit" dan stasiun pemancar pusat baru "Cadangan" secara bersamaan dibangun dan dioperasikan. Sistem Orbita telah menjadi sirkular, televisi, sistem satelit distribusi pertama di dunia di mana kemampuan komunikasi satelit paling efektif digunakan.

Perlu dicatat bahwa jangkauan di mana sistem Orbit yang baru beroperasi pada 800-1000 MHz tidak sejalan dengan yang dialokasikan berdasarkan Peraturan Radio untuk dinas tetap-satelit. Pekerjaan mentransfer sistem Orbita ke C-band 6/4 GHz dilakukan oleh spesialis NIIR pada periode 1970-1972. Stasiun yang beroperasi dalam rentang frekuensi baru bernama "Orbit-2". Satu set peralatan lengkap dibuat untuk itu untuk operasi dalam rentang frekuensi internasional - di bagian Bumi-Luar Angkasa - dalam kisaran 6 GHz, di bagian Kosmos-Bumi - dalam kisaran 4 GHz. Di bawah arahan V.M. Tsirlina sistem untuk mengarahkan dan melacak antena dengan perangkat lunak telah dikembangkan. Sistem ini menggunakan otomat ekstrim dan metode pemindaian kerucut.

Stasiun "Orbita-2" mulai diimplementasikan sejak 1972., A pada akhir 1986... sekitar 100 dari mereka dibangun, banyak dari mereka masih mengoperasikan stasiun transceiver.

Kemudian, untuk pengoperasian jaringan Orbit-2, satelit geostasioner Soviet pertama "Raduga" dibuat dan diluncurkan ke orbit; I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin, dll.) Pada saat yang sama, teknologi manufaktur dan metode pengolahan tanah produk luar angkasa diciptakan dan dikuasai.

Untuk sistem Orbit-2, perangkat transmisi Gradien baru dikembangkan (I.E. Mach, M.Z. Zeitlin, dll.), serta penguat parametrik (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, BC Sanin, VM Krylov) dan perangkat penerima sinyal (VIDyachkov, VMDorofeev, Yu.A. Afanasyev, VAPolukhin, dll.).

6.3. Sistem penyiaran TV langsung pertama di dunia "Ekran"

Perkembangan luas sistem Orbita sebagai sarana untuk memasok program TV di akhir 70-an menjadi tidak dapat dibenarkan secara ekonomi karena tingginya biaya AP, yang membuatnya tidak layak untuk menginstalnya di titik dengan populasi kurang dari 100-200 ribu. rakyat. Sistem Ekran ternyata lebih efektif, beroperasi pada rentang frekuensi di bawah 1 GHz dan memiliki daya pemancar repeater onboard yang tinggi (hingga 300 W). Tujuan pembuatan sistem ini adalah untuk mencakup daerah berpenduduk jarang dengan siaran TV di wilayah Siberia, Utara Jauh dan sebagian Timur Jauh. Untuk implementasinya, frekuensi 714 dan 754 MHz dialokasikan, di mana dimungkinkan untuk membuat perangkat penerima yang cukup sederhana dan murah. Sistem Ekran menjadi, pada kenyataannya, sistem penyiaran satelit langsung pertama di dunia.

Menerima pemasangan sistem ini harus hemat biaya baik untuk melayani pemukiman kecil maupun untuk penerimaan program TV secara individu.

Satelit pertama dari sistem Ekran diluncurkan 26 Oktober 1976 . ke orbit geostasioner pada 99 ° E Beberapa saat kemudian di Krasnoyarsk, stasiun penerimaan kolektif "Ekran-KR-1" dan "Ekran-KR-10" dirilis dengan kekuatan pemancar televisi keluaran 1 dan 10 watt. Stasiun bumi yang mentransmisikan sinyal ke satelit Ekran memiliki antena dengan diameter cermin 12 m, dilengkapi dengan pemancar Gradien 5 kW yang beroperasi di pita 6 GHz. Instalasi penerima sistem ini, yang dikembangkan oleh spesialis NIIR, adalah stasiun penerima paling sederhana dan termurah dari semua yang diterapkan pada tahun-tahun itu. Pada akhir tahun 1987, jumlah stasiun Ekran yang terpasang mencapai 4.500.

6.4 Sistem distribusi program TV "Moskow" dan "Moskow-Global"

Kemajuan lebih lanjut dalam pengembangan sistem penyiaran TV satelit di negara kita dikaitkan dengan penciptaan sistem Moskva, di mana ES yang usang secara teknis dari sistem Orbita digantikan oleh ES kecil. Pengembangan ES kecil dimulai pada tahun 1974 atas inisiatif N.V. Talyzin dan L.Ya. Penyanyi.

Untuk sistem "Moskva" pada satelit "Horizon", laras daya yang ditingkatkan disediakan, beroperasi di pita 4 GHz ke antena pancaran sempit. Rasio energi dalam sistem dipilih sedemikian rupa sehingga memastikan penggunaan antena parabola kecil dengan diameter cermin 2,5 m di ES penerima tanpa panduan otomatis. Fitur mendasar dari sistem "Moskow" adalah kepatuhan yang ketat terhadap norma-norma untuk kerapatan fluks daya spektral di permukaan bumi, yang ditetapkan oleh Peraturan demi komunikasi untuk sistem layanan tetap.... Ini memungkinkan untuk menggunakan sistem ini untuk siaran TV di seluruh Uni Soviet. Sistem ini menyediakan penerimaan kualitas tinggi dari program TV dan radio pusat. Selanjutnya, saluran lain dibuat dalam sistem, dimaksudkan untuk transmisi halaman surat kabar.

Stasiun-stasiun ini juga telah tersebar luas di lembaga-lembaga domestik yang berlokasi di luar negeri (di Eropa, di Afrika utara dan sejumlah wilayah lainnya), yang memungkinkan warga negara kita di luar negeri untuk menerima program-program domestik. Saat membuat sistem "Moskow", sejumlah penemuan dan solusi asli digunakan, yang memungkinkan untuk meningkatkan konstruksi sistem itu sendiri dan kompleks perangkat kerasnya. Sistem ini berfungsi sebagai prototipe untuk banyak sistem satelit, yang dibuat kemudian di Amerika Serikat dan Eropa Barat, di mana satelit berdaya menengah yang beroperasi di pita layanan satelit tetap digunakan untuk memasok program TV ke ES berukuran kecil dan berbiaya sedang. .

Selama 1986-1988. pengembangan sistem khusus "Moskow-Global" dengan AP kecil dilakukan, yang dimaksudkan untuk memasok program TV pusat ke kantor perwakilan domestik di luar negeri, serta untuk mentransmisikan sejumlah kecil informasi terpisah. Sistem ini juga beroperasi. Ini menyediakan organisasi satu saluran TV, tiga saluran untuk transmisi informasi diskrit pada kecepatan 4800 bit / s dan dua saluran pada kecepatan 2400 bit / s. Saluran informasi terpisah digunakan untuk kepentingan Komite Penyiaran Televisi dan Radio, TASS dan APN (Kantor Berita Politik). Untuk mencakup hampir seluruh wilayah dunia, ia menggunakan dua satelit yang terletak di orbit geostasioner pada 11 ° W. dan 96° BT. Stasiun penerima memiliki cermin dengan diameter 4 m, peralatan dapat ditempatkan baik di wadah khusus maupun di dalam ruangan.

6.5. Sistem penyiaran TV satelit dalam rentang 12 GHz

Sejak 1976... di NIIR, pekerjaan dimulai pada penciptaan sistem televisi satelit baru yang fundamental pada tahun-tahun itu dalam rentang frekuensi 12 GHz (STV-12) yang dialokasikan untuk siaran TV satelit tersebut, yang tidak akan memiliki batasan pada daya radiasi yang melekat pada sistem Ekran dan Moskow dapat menyediakan liputan seluruh wilayah negara kita dengan siaran TV multi-program, serta pertukaran program dan solusi masalah penyiaran republik. Dalam pembuatan sistem ini, NIIR adalah organisasi induknya.

Spesialis dari institut telah melakukan penelitian yang telah menentukan parameter optimal dari sistem ini, dan telah mengembangkan repeater dan peralatan udara multi-laras untuk transmisi dan penerimaan ES. Pada tahap pertama pengembangan sistem ini, satelit domestik "Gals" digunakan, sinyal ditransmisikan dalam bentuk analog, peralatan penerima impor digunakan. Kemudian, transisi dilakukan ke peralatan digital berbasis satelit asing, serta peralatan transmisi dan penerima.

6.6. Pembuatan sistem Intersputnik

Pada tahun 1967 g. perkembangan kerjasama internasional negara-negara sosialis di bidang komunikasi satelit dimulai. Tujuannya adalah untuk menciptakan internasional sistem satelit "Intersputnik", dirancang untuk memenuhi kebutuhan Bulgaria, Hongaria, Jerman, Mongolia, Polandia, Rumania, Uni Soviet, dan Cekoslowakia dalam komunikasi telepon, transmisi data, dan pertukaran program TV ... Pada tahun 1969 g. proyek sistem ini dikembangkan, dasar hukum organisasi "Intersputnik", dan pada tahun 1971 perjanjian tentang penciptaannya ditandatangani.

Intersputnik telah menjadi sistem komunikasi satelit internasional kedua di dunia (setelah Intelsat). Spesialis NIIR telah mengembangkan proyek untuk ZS, yang dengan bantuan Uni Soviet dibangun di banyak negara komunitas sosialis. Stasiun udara pertama di luar negeri didirikan di Kuba, dan yang kedua di Cekoslowakia. Secara total, NIIR telah memasok lebih dari sepuluh stasiun udara di luar negeri untuk menerima program TV, udara dan tujuan khusus.

Awalnya, Intersputnik menggunakan satelit Molniya-3 dalam orbit yang sangat elips, dan sejak 1978, dua satelit geostasioner multilateral tipe Horizon dengan titik stasiun pada 14 ° W. dan 53 ° (dan kemudian 80 °) bujur timur. Awalnya, ZS dilengkapi dengan pemancar Gradient-K dan kompleks penerima Orbit-2.

Semua solusi sistem dan teknis untuk pembuatan sistem Intersputnik, serta perangkat keras AP dibuat oleh spesialis NIIR bersama dengan pabrik percontohan NIIR Promsvyazradio dan organisasi pelaksana bersama. Sistem Intersputnik masih beroperasi hari ini, menyewa batang konstelasi ruang angkasa Rusia, serta menggunakan satelit geostasioner LMI-1, yang terletak di 75 ° E. Pekerjaan itu dilakukan bekerja sama dengan Asosiasi Produksi Iskra (Krasnoyarsk), pabrik teknik radio Moskow dan Podolsk.

Pengawas kerja adalah S.V. Borodich .

6.7. Pembuatan tautan satelit untuk komunikasi pemerintah

Pada tahun 1972... kesepakatan antar pemerintah dibuat antara Uni Soviet dan Amerika Serikat tentang penciptaan jalur komunikasi langsung pemerintah (LPS) antara kepala negara dalam keadaan darurat. Pelaksanaan kesepakatan penting pemerintah ini dipercayakan kepada para ahli NIIR. Perancang kepala pengembangan LPS adalah V.L. Bykov, dan pelaksana yang bertanggung jawab - I.A. Yastrebtsov, A.N. Vorobiev.

Di wilayah Uni Soviet, dua ZS dibuat: satu (di Dubna dekat Moskow), yang kedua (di Zolochev dekat Lvov). LPS dioperasikan pada tahun 1975... Ini beroperasi melalui ZS "Dubna" hingga saat ini. Ini adalah pengalaman pertama dalam pembuatan saluran satelit oleh spesialis domestik dalam sistem internasional Intelsat.

6.8. Dalam pengawasan…

Pada tahun 1960-1980. Spesialis NIIR memecahkan masalah yang sangat penting bagi negara kita dan secara teknis kompleks dalam menciptakan sistem komunikasi dan penyiaran satelit nasional.

· Diciptakan sistem untuk distribusi program TV di wilayah yang luas di negara kita, termasuk siaran TV satelit langsung. Banyak sistem yang dibuat di NIIR adalah yang pertama di dunia: Orbit, Ekran, Moskva, dll. Peralatan bagian dasar sistem ini, serta peralatan onboard, juga dikembangkan oleh NIIR, diproduksi oleh industri dalam negeri.

· Sistem komunikasi dan penyiaran satelit memungkinkan untuk memenuhi kebutuhan puluhan juta warga negara kita, terutama mereka yang tinggal di daerah yang jarang penduduknya di Siberia Barat dan Timur Jauh. Dengan terciptanya sistem satelit di wilayah ini, warga untuk pertama kalinya memiliki kesempatan untuk menerima program televisi pusat secara real time.

· Pengenalan sistem satelit sangat penting untuk pembangunan ekonomi dan sosial baik di daerah terpencil Siberia dan Timur Jauh, dan di seluruh negeri.

· Penduduk Sakhalin, Kamchatka, Wilayah Khabarovsk dan banyak daerah terpencil lainnya memperoleh akses ke jaringan telepon umum.

· Ilmuwan NIIR melakukan penelitian orisinal yang bertujuan menciptakan metode untuk menghitung berbagai jenis perangkat yang digunakan dalam sistem komunikasi satelit. Mereka juga menciptakan metodologi untuk merancang sistem komunikasi satelit dan menulis sejumlah monografi dasar dan artikel ilmiah tentang masalah komunikasi satelit.

Keluaran

Organisasi modern dicirikan oleh sejumlah besar berbagai informasi, terutama elektronik dan telekomunikasi, yang melewatinya setiap hari. Oleh karena itu, penting untuk memiliki output berkualitas tinggi ke node switching yang menyediakan akses ke semua jalur komunikasi penting. Di Rusia, di mana jarak antar pemukiman sangat jauh, dan kualitas jalur darat buruk, solusi optimal untuk masalah ini adalah penggunaan sistem komunikasi satelit (SSS).

Awalnya, CCC digunakan untuk mengirimkan sinyal TV. Negara kita dicirikan oleh wilayah yang luas yang perlu dicakup melalui komunikasi. Menjadi lebih mudah untuk melakukan ini setelah munculnya komunikasi satelit, yaitu sistem Orbit-2. Belakangan, telepon satelit muncul, keunggulan utamanya adalah independensi dari keberadaan jaringan telepon lokal apa pun. Komunikasi telepon berkualitas tinggi tersedia dari hampir semua tempat di dunia.

Dalam kerangka program presiden "Layanan Komunikasi Universal", telepon umum dipasang di setiap pemukiman, dan telepon umum satelit digunakan di daerah-daerah terpencil.

Menurut program target federal "Pengembangan Penyiaran TV dan Radio di Federasi Rusia untuk 2009-2015", penyiaran digital sedang diperkenalkan di Rusia. Program ini didanai penuh, termasuk dana yang akan digunakan untuk pembuatan satelit multifungsi.

Bibliografi

1. Sumber daya internet "Sejarah komunikasi satelit" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. Sumber daya internet "Prinsip-prinsip pengorganisasian komunikasi satelit" http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. Sumber daya internet "Ensiklopedia Gratis"

http://ru.wikipedia.org

Tinjauan

untuk "sistem komunikasi satelit" abstrak

Murid kelas 11 MOU Parabel Gymnasium

Goroshkina Xenia

Topik abstrak sepenuhnya diungkapkan. Materi di semua bagian menarik, disajikan dengan cara yang mudah diakses dan jelas. Ilustrasi yang bagus. Struktur abstrak diikuti. Karya tersebut dapat digunakan sebagai alat bantu mengajar bagi siswa.

Peringkat "SANGAT BAIK"

Ahli: Guru fisika Borisov A.V

Insinyur bekerja pada satelit komunikasi komersial pertama di dunia, Early Bird

Dengan standar saat ini, satelit Early Bird ( INTELSAT I) memiliki kemampuan lebih dari sekadar: dengan bandwidth 50 MHz, dapat menyediakan hingga 240 saluran komunikasi telepon. Pada waktu tertentu, komunikasi dapat dilakukan antara stasiun bumi di Amerika Serikat dan hanya satu dari tiga stasiun bumi di Eropa (di Inggris, Prancis atau Jerman), yang saling terhubung melalui jalur komunikasi kabel.

Kemudian, teknologi melangkah maju, dan satelit INTELSAT IX sudah memiliki bandwidth 3456 MHz.

Untuk waktu yang lama di Uni Soviet, komunikasi satelit dikembangkan hanya untuk kepentingan Kementerian Pertahanan Uni Soviet. Karena kerahasiaan yang lebih besar dari program luar angkasa, perkembangan komunikasi satelit di negara-negara sosialis berjalan secara berbeda dari di negara-negara Barat. Pengembangan komunikasi satelit sipil dimulai dengan kesepakatan antara 9 negara blok sosialis tentang penciptaan sistem komunikasi Intersputnik, yang ditandatangani hanya pada tahun 1971.

Repeater satelit

Satelit komunikasi pasif Echo-2. Bola karet metalisasi berfungsi sebagai repeater pasif

Pada tahun-tahun awal penelitian, repeater satelit pasif digunakan (contohnya adalah satelit Echo dan Echo-2), yang merupakan reflektor sinyal radio sederhana (seringkali bola logam atau polimer dengan sputtering logam) yang tidak membawa transmisi dan penerimaan apa pun. peralatan di kapal ... ... Satelit semacam itu belum tersebar luas. Semua satelit komunikasi modern aktif. Repeater aktif dilengkapi dengan peralatan elektronik untuk penerimaan sinyal, pemrosesan, penguatan dan transmisi ulang. Repeater satelit dapat non-regeneratif dan yg membarui... Satelit non-regeneratif, setelah menerima sinyal dari satu stasiun bumi, mentransfernya ke frekuensi lain, memperkuat dan mengirimkannya ke stasiun bumi lain. Satelit dapat menggunakan beberapa saluran independen untuk melakukan operasi ini, yang masing-masing bekerja dengan bagian spektrum tertentu (saluran pemrosesan ini disebut transponder).

Pengulangan satelit mengorbit

Orbit tempat transponder satelit berada dibagi menjadi tiga kelas:

khatulistiwa,
cenderung,
kutub.

Varietas yang penting orbit ekuatorial adalah orbit geostasioner di mana satelit berputar dengan kecepatan sudut yang sama dengan kecepatan sudut Bumi, dalam arah yang bertepatan dengan arah rotasi Bumi. Keuntungan nyata dari orbit geostasioner adalah bahwa penerima di area layanan “melihat” satelit sepanjang waktu.

Namun, hanya ada satu orbit geostasioner, dan tidak mungkin untuk meluncurkan semua satelit ke dalamnya. Kerugian lainnya adalah ketinggiannya, dan karenanya biaya yang lebih tinggi untuk meluncurkan satelit ke orbit. Selain itu, satelit di orbit geostasioner tidak mampu melayani stasiun bumi di wilayah sirkumpolar.

Orbit kutub- kasus pembatas miring (dengan kemiringan 90º).

Penggunaan kembali frekuensi. Area cakupan

Karena frekuensi radio adalah sumber daya yang terbatas, maka perlu dipastikan bahwa frekuensi yang sama dapat digunakan oleh stasiun bumi yang berbeda. Ini dapat dilakukan dengan dua cara:

pemisahan spasial- setiap antena satelit hanya menerima sinyal dari area tertentu, sedangkan area yang berbeda dapat menggunakan frekuensi yang sama,

pemisahan polarisasi- antena yang berbeda menerima dan mengirimkan sinyal dalam bidang polarisasi yang saling tegak lurus, sedangkan frekuensi yang sama dapat digunakan dua kali (untuk masing-masing bidang).

Peta cakupan satelit geostasioner tipikal mencakup komponen-komponen berikut:

sinar global- berkomunikasi dengan stasiun bumi di seluruh area cakupan, frekuensi yang dialokasikan tidak berpotongan dengan sinar lain dari satelit ini.

sinar belahan bumi barat dan timur- sinar ini terpolarisasi di bidang A, dan rentang frekuensi yang sama digunakan di belahan barat dan timur.

sinar zona- terpolarisasi pada bidang B (tegak lurus dengan A) dan menggunakan frekuensi yang sama dengan berkas hemisfer. Dengan demikian, stasiun bumi yang terletak di salah satu zona juga dapat menggunakan balok hemispherical dan balok global.

Dalam hal ini, semua frekuensi (kecuali yang disediakan untuk pancaran global) digunakan berulang kali: di belahan barat dan timur dan di masing-masing zona.

Pita frekuensi

Antena untuk menerima TV satelit (Ku-band)

Parabola untuk C-band

Frekuensi yang digunakan dalam komunikasi satelit dibagi menjadi rentang, ditunjukkan dengan huruf. Sayangnya, dalam literatur yang berbeda, batas-batas yang tepat dari rentang mungkin tidak bertepatan. Nilai panduan diberikan dalam Rekomendasi ITU V.431-6:

Nama rentang	Frekuensi (menurut ITU-R V.431-6)	Aplikasi
L	1,5 GHz	Komunikasi satelit seluler
S	2,5 GHz	Komunikasi satelit seluler
DENGAN	4GHz, 6GHz	Komunikasi satelit tetap
x	Frekuensi tidak ditentukan untuk komunikasi satelit oleh rekomendasi ITU-R. Untuk aplikasi radar, kisaran yang ditentukan adalah 8-12 GHz.	Komunikasi satelit tetap (untuk keperluan militer)
ku	11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
K	20 GHz	Komunikasi satelit tetap, siaran satelit
Ka	30 GHz	Komunikasi satelit tetap, komunikasi antar-satelit

Frekuensi yang lebih tinggi juga digunakan, tetapi peningkatannya terhambat oleh tingginya penyerapan gelombang radio dari frekuensi ini oleh atmosfer. Ku-band memungkinkan penerimaan dengan antena yang relatif kecil, dan oleh karena itu digunakan di televisi satelit (DVB), meskipun faktanya kondisi cuaca di pita ini memiliki dampak yang signifikan pada kualitas transmisi.

Untuk transmisi data oleh pengguna besar (organisasi), C-band sering digunakan. Ini memberikan penerimaan yang lebih baik, tetapi membutuhkan ukuran antena yang cukup besar.

Modulasi dan Anti-Noise Coding

Fitur sistem komunikasi satelit adalah kebutuhan untuk bekerja dalam kondisi rasio signal-to-noise yang relatif rendah yang disebabkan oleh beberapa faktor:

jarak penerima yang cukup jauh dari pemancar,
daya satelit terbatas (ketidakmampuan untuk mentransmisikan pada daya tinggi).

Akibatnya, komunikasi satelit kurang cocok untuk mentransmisikan sinyal analog. Oleh karena itu, untuk mengirimkan ucapan, pra-digitisasi menggunakan, misalnya, modulasi kode-pulsa (PCM).

Untuk mengirimkan data digital melalui saluran komunikasi satelit, mereka harus terlebih dahulu diubah menjadi sinyal radio yang menempati rentang frekuensi tertentu. Untuk ini, modulasi diterapkan (modulasi digital juga disebut manipulasi). Jenis modulasi digital yang paling umum untuk aplikasi komunikasi satelit adalah penguncian fase pergeseran dan modulasi amplitudo kuadratur. Misalnya, sistem DVB-S2 menggunakan QPSK, 8-PSK, 16-APSK dan 32-APSK.

Modulasi dilakukan di stasiun bumi. Sinyal termodulasi diperkuat, ditransfer ke frekuensi yang diinginkan dan diumpankan ke antena pemancar. Satelit menerima sinyal, memperkuat, terkadang meregenerasi, mentransfernya ke frekuensi lain dan, menggunakan antena pemancar tertentu, mentransmisikannya ke tanah.

Akses ganda

Untuk memastikan kemungkinan penggunaan repeater satelit secara simultan oleh beberapa pengguna, sistem akses ganda digunakan:

Akses Ganda Divisi Frekuensi - memberikan setiap pengguna rentang frekuensi terpisah.

pembagian waktu akses ganda - setiap pengguna diberikan interval waktu tertentu (slot waktu) selama ia mengirim dan menerima data.

code division multiple access - dalam hal ini, setiap pengguna diberikan urutan kode yang ortogonal dengan urutan kode pengguna lain. Data pengguna ditumpangkan pada urutan kode sedemikian rupa sehingga sinyal yang ditransmisikan dari pengguna yang berbeda tidak saling mengganggu, meskipun ditransmisikan pada frekuensi yang sama.

Selain itu, banyak pengguna tidak memerlukan akses konstan ke komunikasi satelit. Pengguna ini diberi saluran komunikasi (slot waktu) sesuai permintaan menggunakan teknologi DAMA (Demand Assigned Multiple Access).

Aplikasi komunikasi satelit

Komunikasi satelit tulang punggung

Awalnya, munculnya komunikasi satelit ditentukan oleh kebutuhan untuk transmisi informasi dalam jumlah besar. Sistem komunikasi satelit pertama adalah sistem Intelsat, kemudian organisasi regional serupa dibuat (Eutelsat, Arabsat, dan lainnya). Seiring waktu, pangsa transmisi suara dalam total volume lalu lintas backbone terus menurun, memberi jalan bagi transmisi data.

Dengan perkembangan jaringan serat optik, yang terakhir mulai menggantikan komunikasi satelit dari pasar tulang punggung.

Sistem VSAT

Kata-kata "aperture sangat kecil" mengacu pada ukuran antena terminal relatif terhadap ukuran antena backbone yang lebih tua. VSAT yang beroperasi di C-band biasanya menggunakan antena dengan diameter 1,8-2,4 m, di Ku-band - 0,75-1,8 m.

Sistem VSAT menggunakan teknologi saluran sesuai permintaan.

Sistem komunikasi satelit seluler

Fitur dari kebanyakan sistem komunikasi satelit bergerak adalah ukuran antena terminal yang kecil, yang membuat sulit untuk menerima sinyal. Agar kekuatan sinyal yang mencapai penerima cukup, salah satu dari dua solusi diterapkan:

Banyak satelit terletak di miring atau kutub orbit. Pada saat yang sama, daya pemancar yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi, dan biaya peluncuran satelit ke orbit lebih rendah. Namun, pendekatan ini tidak hanya membutuhkan sejumlah besar satelit, tetapi juga jaringan ground switch yang luas. Metode serupa digunakan oleh operator Iridium dan Globalstar.

Operator seluler bersaing dengan operator satelit pribadi. Secara khas, baik Globalstar dan Iridium mengalami kesulitan keuangan yang serius, yang membawa Iridium ke reorganisasi kebangkrutan pada tahun 1999

Pada bulan Desember 2006, satelit geostasioner eksperimental Kiku-8 diluncurkan dengan rekor area antena besar, yang seharusnya digunakan untuk menguji teknologi komunikasi satelit dengan perangkat seluler yang tidak lebih besar dari ponsel.

Internet satelit

Komunikasi satelit digunakan dalam organisasi "last mile" (saluran komunikasi antara penyedia Internet dan klien), terutama di tempat-tempat dengan infrastruktur yang kurang berkembang.

Fitur dari jenis akses ini adalah:

Pemisahan lalu lintas masuk dan keluar dan menarik teknologi tambahan untuk menggabungkannya. Oleh karena itu, senyawa tersebut disebut asimetris.
Penggunaan saluran satelit yang masuk secara bersamaan oleh beberapa (misalnya 200) pengguna: data secara bersamaan ditransmisikan melalui satelit untuk semua klien "diselingi", terminal klien terlibat dalam menyaring data yang tidak perlu (untuk alasan ini, "Memancing dari satelit" adalah mungkin).

Jenis saluran keluar dibedakan:

Terminal hanya berfungsi untuk penerimaan sinyal (opsi koneksi termurah). Dalam hal ini, untuk lalu lintas keluar, Anda harus memiliki koneksi Internet yang berbeda, penyedianya bernama penyedia terestrial... Untuk bekerja dalam skema seperti itu, perangkat lunak tunneling dilibatkan, biasanya disertakan dalam pengiriman terminal. Meskipun rumit (termasuk kesulitan dalam penyetelan), teknologi ini menarik karena kecepatannya yang tinggi dibandingkan dengan dial-up dengan harga yang relatif murah.
Menerima dan mengirim terminal. Saluran keluar diatur sempit (dibandingkan dengan yang masuk). Kedua arah disediakan oleh perangkat yang sama, dan oleh karena itu sistem seperti itu jauh lebih mudah untuk dikonfigurasi (terutama jika terminal eksternal dan terhubung ke komputer melalui antarmuka Ethernet). Skema semacam itu memerlukan pemasangan konverter (penerima-transmisi) yang lebih kompleks pada antena.

Dalam kedua kasus, data dari penyedia ke klien ditransmisikan, sebagai suatu peraturan, sesuai dengan standar penyiaran digital DVB, yang memungkinkan untuk menggunakan peralatan yang sama baik untuk mengakses jaringan maupun untuk menerima televisi satelit.

Kekurangan komunikasi satelit

Kekebalan kebisingan yang lemah

Jarak yang sangat jauh antara stasiun bumi dan satelit menyebabkan rasio signal-to-noise pada penerima menjadi sangat rendah (jauh lebih kecil daripada kebanyakan link microwave). Untuk memberikan probabilitas kesalahan yang dapat diterima dalam kondisi ini, perlu menggunakan antena besar, elemen dengan noise rendah, dan kode koreksi kesalahan yang kompleks. Masalah ini sangat akut dalam sistem komunikasi seluler, karena mereka memiliki batasan pada ukuran antena dan, sebagai aturan, pada kekuatan pemancar.

Pengaruh atmosfer

Kualitas komunikasi satelit sangat dipengaruhi oleh efek di troposfer dan ionosfer.

Penyerapan troposfer

Penyerapan sinyal oleh atmosfer tergantung pada frekuensinya. Maksimal penyerapan berada pada 22,3 GHz (resonansi uap air) dan 60 GHz (resonansi oksigen). Secara umum, penyerapan secara signifikan mempengaruhi propagasi sinyal di atas 10 GHz (yaitu, mulai dari Ku-band). Selain penyerapan, selama perambatan gelombang radio di atmosfer, terjadi efek fading, yang disebabkan oleh perbedaan indeks bias lapisan atmosfer yang berbeda.

Efek ionosfer

Efek di ionosfer disebabkan oleh fluktuasi distribusi elektron bebas. Efek ionosfer yang mempengaruhi perambatan gelombang radio meliputi: berkedip, penyerapan, penundaan propagasi, perbedaan, perubahan frekuensi, rotasi bidang polarisasi... Semua efek ini berkurang dengan meningkatnya frekuensi. Untuk sinyal dengan frekuensi di atas 10 GHz, efeknya kecil.

Sinyal frekuensi yang relatif rendah (L-band dan sebagian C-band) mengalami kilau ionosfer yang timbul dari ketidakteraturan di ionosfer. Hasil dari kedipan ini adalah kekuatan sinyal yang selalu berubah.

Penundaan propagasi sinyal

Masalah keterlambatan propagasi sinyal dalam satu atau lain cara mempengaruhi semua sistem komunikasi satelit. Sistem yang menggunakan transponder satelit di orbit geostasioner memiliki latensi tertinggi. Dalam hal ini, penundaan karena kecepatan propagasi terbatas gelombang radio adalah sekitar 250 ms, dan dengan mempertimbangkan penundaan multiplexing, switching, dan pemrosesan sinyal, penundaan total dapat mencapai 400 ms.

Penundaan propagasi paling tidak diinginkan dalam aplikasi waktu nyata seperti telepon. Selain itu, jika waktu perambatan sinyal melalui saluran komunikasi satelit adalah 250 ms, perbedaan waktu antara replika pelanggan tidak boleh kurang dari 500 ms.

Dalam beberapa sistem (misalnya, sistem VSAT menggunakan topologi bintang), sinyal ditransmisikan dua kali melalui tautan satelit (dari terminal ke situs pusat, dan dari situs pusat ke terminal lain). Dalam hal ini, total penundaan menjadi dua kali lipat.

Pengaruh gangguan matahari

Lihat juga

JSC "Sistem Satelit Informasi" dinamai Akademisi MF Reshetnev "

Catatan (edit)

Vishnevsky V.I., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. Sketsa sejarah perkembangan teknologi jaringan // Jaringan transmisi informasi broadband. - Monograf (diterbitkan dengan dukungan dari Yayasan Rusia untuk Penelitian Dasar). - M .: "Teknosfer", 2005. - S. 20. - 592 hal. - ISBN 5-94836-049-0
Sejarah Singkat Satelit Komunikasi. Teknologi Miliar Dolar
Sejarah Singkat Satelit Komunikasi. Desa Global: Komunikasi Internasional
Buku Pegangan Stasiun Bumi Satelit INTELSAT, 1999, hlm. delapan belas
Sklyar B. Komunikasi digital. Landasan teoritis dan aplikasi praktis. Ed. 2, rev.: Per. dari bahasa Inggris - M .: Rumah penerbitan "Williams", 2004
Situs web resmi Intersputnik
Masalah konseptual dan hukum jaringan multilayanan satelit broadband
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 167
Buku Pegangan Stasiun Bumi Satelit INTELSAT, 1999, hlm. 2
Buku Pegangan Stasiun Bumi Satelit INTELSAT, 1999, hlm. 73
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. Telekomunikasi McGraw-Hill, 2001, hlm. 6, 108
Buku Pegangan Stasiun Bumi Satelit INTELSAT, 1999, hlm. 28
Rekomendasi ITU-R V.431-6. Nomenklatur pita frekuensi dan panjang gelombang yang digunakan dalam telekomunikasi
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hlm. 6, 256
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 264
http://www.telesputnik.ru/archive/116/article/62.html standar DVB-S2. Tugas baru - solusi baru // Jurnal tentang televisi satelit dan kabel dan telekomunikasi "Telesputnik"
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 283
Morelos-Zaragoza R. Seni pengkodean koreksi kesalahan. Metode, algoritma, aplikasi / per. dari bahasa Inggris V.B. Afanasyeva. - M.: Technosphere, 2006 .-- 320 hal. - (Dunia komunikasi). - 2000 eksemplar. - ISBN 5-94836-035-0
dr. Lin-nan lee Kode LDPC, Aplikasi untuk Sistem Komunikasi Generasi Berikutnya // Konferensi Teknologi Kendaraan Setengah Tahunan IEEE... - Oktober 2003.
Bernard Sklar. Komunikasi digital. Landasan Teoritis dan Aplikasi Praktis = Komunikasi Digital: Dasar-dasar dan Aplikasi. - edisi ke-2. - M .: "Williams", 2007. - S. 1104. - ISBN 0-13-084788-7
Sistem komunikasi dan penyiaran satelit Yamal
FAQ VSAT
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 68
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 91
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. McGraw-Hill Telekomunikasi, 2001, hal. 93
Bruce R. Elbert. Buku Pegangan Aplikasi Komunikasi Satelit. - Artech House, Inc., 2004, hlm. 34.

Tautan

Laporan Panel WTEC tentang Teknologi dan Sistem Komunikasi Satelit Global (eng.)
Tentang Satelit Early Bird di boeing.com
Sejarah Singkat Satelit Komunikasi
FAQ VSAT
FAQ VSAT (Rusia)
Internet Satelit dan Pusat Informasi VSAT
Komunikasi Satelit dan Cuaca Antariksa (eng.)
Komunikasi Satelit di Internet Global: Masalah, Jebakan, dan Potensi
Teknologi telekomunikasi satelit pada tahap saat ini (rus.)

literatur

Buku Pegangan Stasiun Bumi Satelit INTELSAT
Dennis Rody. Komunikasi Satelit. - Telekomunikasi McGraw-Hill, 2001.
Bruce R. Elbert. Buku Pegangan Aplikasi Komunikasi Satelit. - Artech House, Inc., 2004. - ISBN 1-58053-490-2
Pendakian ke Orbit, Autobiografi Ilmiah: The Technical Writings of Arthur C. Clarke. - New York: John Wiley & Sons, 1984.

Masalah menyakitkan sedang diselesaikan oleh rantai stasiun ruang angkasa dengan periode orbit 24 jam, menempati ketinggian 42.000 km relatif terhadap pusat Bumi ... di bidang khatulistiwa.

A.Clark, 1945.

Di Zaman Batu, jaringan koheren bekerja dengan mengulangi tindakan untuk mengatur jumlah asap yang dikeluarkan oleh api. Bumi tahu pelari, Muk Kecil menjadi yang terbaik. Sistem modern menggunakan pesawat ruang angkasa. Keuntungan dari satelit adalah cakupan wilayah yang luas. Gelombang digunakan terutama pendek, mampu merambat dalam garis lurus. Dunia adalah satu - harga ada di mana-mana ...

Prasyarat untuk digunakan

Ide penyiaran ulang digagas oleh Emile Guarini-Foresio pada tahun 1899. Konsep transmisi sinyal yang dimediasi diterbitkan oleh Jurnal Jerman untuk Teknik Elektro (volume 16, 35-36). Arthur Clarke pada tahun 1945 menyuarakan konsep sistem komunikasi antara pesawat ruang angkasa geostasioner. Penulis menolak untuk mengambil paten, menolak dua kesimpulan:

Kemungkinan kecil dari ide yang diimplementasikan.
Kebutuhan untuk memberikan ide kepada umat manusia secara keseluruhan.

Pada saat yang sama, ilmuwan menunjukkan koordinat cakupan terbaik dari area permukaan planet:

30 derajat Timur - Afrika, Eropa.
150 derajat Timur - Cina, Oseania.
90 derajat W - Amerika.

Penulis menurunkan frekuensi operasi, menyatakan niatnya untuk menggunakan 3 MHz dengan mengurangi reflektor hipotetis (beberapa kaki).

Sistem gelombang mikro berbasis darat

Konsorsium Anglo-Prancis, yang dipimpin oleh André Clavier, melangkah lebih jauh. Upaya pertama yang berhasil menggunakan jangkauan komunikasi gelombang mikro dimulai pada tahun 1931. Saluran Inggris mendemonstrasikan transmisi informasi pada frekuensi 1,7 GHz (pita seluler modern) sejauh 64 kilometer oleh stasiun-stasiun yang dilengkapi dengan antena piringan berdiameter 3 meter, yang menghubungkan Dover dan Calais.

Menarik! Saluran televisi VHF komersial pertama menggunakan 300 MHz.

Sejarawan cenderung melihat Perang Dunia II sebagai kuda yang membawa industri ke puncak. Penemuan klystron dan peningkatan teknologi untuk pembuatan paraboloid memberikan kontribusi yang tak ternilai. Masa kejayaan hubungan transatlantik dimulai pada 1950-an.

Sebagai referensi! Jalur estafet pertama, dibentuk oleh delapan repeater, New York - Boston, dibangun pada tahun 1947.

Amerika dan Eropa telah membentuk transmisi informasi dengan repeater (komunikasi radio, disebut relay). Siaran komersial segera dimulai. Fitur komunikasi gelombang mikro disebut kemampuan untuk secara akurat memprediksi hasil yang sudah ada pada tahap desain sistem.

Sebagai referensi! Komunikasi relai adalah teknologi untuk mentransmisikan sinyal analog digital antara penerima di bidang pandang.

Pesawat ruang angkasa

Satelit Soviet pertama (1957) membawa peralatan komunikasi. Tiga tahun kemudian, Amerika mengangkat balon tiup ke ketinggian 1.500 km, yang berfungsi sebagai pengulang pasif, berkat lapisan logam bola. Pada 20 Agustus 1964, 11 negara, termasuk Uni Soviet, menandatangani perjanjian tentang penciptaan Intelsat (komunikasi internasional). Blok Soviet mengikuti jalan kerahasiaan sementara Barat menghasilkan uang. Blok Timur membuat programnya sendiri pada tahun 1971.

Satelit adalah penemuan nyata, memungkinkan Anda untuk menghubungkan pantai seberang lautan. Serat optik adalah alternatif.

Militer adalah yang pertama meluncurkan kuda hitam bersama dengan komunikasi troposfer, yang menggunakan efek pantulan gelombang oleh lapisan atas. Komunikasi gelombang mikro Soviet dicegat oleh kelompok langit Rhyolite. Sebuah sistem yang dikembangkan untuk CIA (AS). Perangkat mengambil posisi yang ditangkap oleh pancaran komunikasi relai Soviet, merekam pesan. Wilayah Cina dan Eropa Timur dikendalikan. Diameter reflektor seperti payung mencapai 20 meter.

Kepemimpinan AS selalu mengetahui niat para pemimpin Uni Soviet, mendengarkan semuanya, termasuk panggilan telepon. Saat ini, sistem satelit memungkinkan, berkat efek Doppler, untuk menghadiri percakapan "rahasia" dari jarak jauh yang diadakan di ruangan yang dilengkapi dengan jendela berlapis ganda.

Upaya pertama untuk menerapkan ide-ide Nikola Tesla di ruang angkasa terdaftar: transmisi nirkabel listrik oleh antena satelit. Epik dimulai pada tahun 1975. Sekarang konsepnya telah kembali ke rumah. Menara Wardencliffe telah lama dihancurkan, tetapi pulau utama Hawaii menerima 20 wattnya secara nirkabel.

Sebagai referensi! Penggunaan komunikasi ruang angkasa telah terbukti menjadi alternatif yang layak secara ekonomi untuk serat optik.

Fitur sinyal

Tidak heran penggunaan satelit, dengan itu.

Jendela transparansi

Fenomena penyerapan gelombang oleh atmosfer telah diketahui sejak lama. Para ilmuwan, setelah mempelajari fenomena tersebut, menyimpulkan:

Redaman sinyal ditentukan oleh frekuensi.
Jendela transparansi diamati.
Fenomena ini dimodulasi oleh kondisi cuaca.

Misalnya, kisaran milimeter (30-100 GHz) sangat ditekan oleh hujan. Sekitar frekuensi 60 GHz menyerap molekul oksigen, 22 GHz - air. Frekuensi di bawah 1 GHz terputus oleh radiasi dari galaksi. Kebisingan suhu dari atmosfer memiliki dampak negatif.

Hal di atas menjelaskan pilihan frekuensi komunikasi ruang angkasa modern. Daftar lengkap karakteristik sinyal Ku-band ditunjukkan pada gambar.

C-band juga digunakan.

Area resepsionis

Sinar, melintasi permukaan bumi, membentuk kurva isotropik dengan penerimaan yang setara. Total kerugiannya adalah:

200 dB - C-band.
206 dB - Ku-band.

Gangguan matahari dapat mengganggu bagging. Kondisi terburuk yang berlangsung 5-6 hari diciptakan oleh off-musim (musim dingin, musim gugur). Gangguan luminary memberi teknisi stasiun bumi pekerjaan yang terjamin. Sistem pelacakan dimatikan selama fenomena alam. Jika tidak, piring dapat menangkap Matahari, memberikan perintah yang salah ke sistem stabilisasi on-board. Bank, bandara menerima peringatan: komunikasi akan terganggu sementara.

Zona Fresnel

Hambatan di sekitar menara komunikasi memicu penambahan gelombang, membentuk zona redaman / kenaikan sinyal. Fenomena tersebut menjelaskan perlunya ruang bersih di dekat transceiver. Untungnya, oven microwave tidak memiliki kelemahan ini. Berkat fitur penting, setiap penduduk musim panas menangkap NTV + dengan piring.

Berkedip

Perubahan atmosfer yang tidak dapat diprediksi menyebabkan sinyal terus berubah. Fluktuasi hingga 12 dB dalam amplitudo mempengaruhi bandwidth 500 MHz. Fenomena ini berlangsung maksimal 2-3 jam. Berkedip mencegah stasiun bumi melacak satelit, yang membutuhkan tindakan pencegahan.

Linieritas balok

Sebuah fitur dari microwave dianggap sebagai lintasan sinar bujursangkar. Fenomena ini memungkinkan Anda untuk memusatkan daya, menurunkan persyaratan untuk sistem terpasang. Tentunya tugas pertama adalah spionase. Belakangan, antena tidak lagi diarahkan secara sempit, mencakup wilayah yang luas, seperti Rusia.

Para insinyur menyebut properti itu sebagai kerugian: tidak mungkin mengelilingi gunung, jurang.

Fitur penambahan gelombang

Praktis tidak ada pola interferensi. Dimungkinkan untuk secara signifikan memadatkan saluran frekuensi yang berdekatan.

Kapasitas

Teorema Kotelnikov mendefinisikan batas atas spektrum sinyal yang ditransmisikan. Ambang batas secara langsung diatur oleh frekuensi pembawa. Microwave, karena nilainya yang tinggi, mengandung informasi hingga 30 kali lebih banyak daripada VHF.

Kemungkinan regenerasi

Perkembangan teknologi digital telah membuka jalan bagi teknik koreksi kesalahan. Satelit buatan:

menerima sinyal lemah;
diterjemahkan;
bug tetap;
kode;
diteruskan.

Kualitas komunikasi satelit yang sangat baik telah menjadi "pepatah".

Antena terestrial

Piring satelit disebut paraboloid. Diameternya mencapai 4 meter. Selain di atas, ada 2 jenis antena komunikasi relai (keduanya terestrial):

Lensa dielektrik.
Antena tanduk.

Paraboloid memberikan selektivitas tinggi, memungkinkan sinar untuk berkomunikasi lebih dari ribuan kilometer. Cymbal tipikal tidak mampu mentransmisikan sinyal; diperlukan kinerja yang lebih tinggi.

Prinsip operasi

Satelit mata-mata terus bergerak, memberikan kekebalan relatif dan kerahasiaan pengawasan. Penggunaan teknologi damai mengambil jalan yang berbeda. Konsep Clark diimplementasikan:

Orbit khatulistiwa adalah rumah bagi ratusan satelit geostasioner.
Stabilitas posisi memberikan kemudahan menunjuk peralatan tanah.
Ketinggian orbit (35786 meter) adalah tetap, karena gravitasi bumi perlu diseimbangkan dengan gaya sentrifugal.

Perangkat mencakup bagian dari wilayah planet.

Sistem Intelsat dibentuk oleh 19 satelit yang dikelompokkan menjadi empat wilayah. Pelanggan melihat 2-4 secara bersamaan.

Masa pakai sistem adalah 10-15 tahun, kemudian peralatan usang diubah. Efek gravitasi planet dan Matahari mengungkapkan kebutuhan untuk menggunakan sistem stabilisasi. Proses koreksi secara signifikan mengurangi sumber bahan bakar kendaraan. Kompleks Intelsat memungkinkan penyimpangan posisi hingga 3 derajat, memperpanjang umur kawanan orbital (lebih dari tiga tahun).

Frekuensi

Jendela transparansi terbatas pada rentang 2-10 GHz. Intelsat menggunakan wilayah 4-6 GHz (C-band). Peningkatan beban menyebabkan peralihan sebagian trafik ke Ku-band (14, 11, 12 GHz). Area kerja didistribusikan dalam porsi ke transponder. Sinyal terestrial diterima, diperkuat, dipancarkan kembali.

Masalah

Biaya peluncuran yang tinggi. Mengatasi 35 ribu kilometer membutuhkan banyak sumber daya.
Penundaan propagasi sinyal melebihi seperempat detik (mencapai 1 detik).
Sudut kemiringan garis pandang yang kecil dari pesawat buatan meningkatkan biaya energi.
Area penerimaan tertutup secara tidak efektif. Ruang raksasa tidak memiliki pelanggan. Efisiensi siaran sangat rendah.
Jendela transparansi sempit, stasiun bumi harus tersebar secara geografis, untuk mengubah polarisasi.

Solusi

Sebagian kerugian dihilangkan dengan pengenalan orbit miring. Satelit tidak lagi menjadi geostasioner (lihat di atas satelit mata-mata Perang Dingin). Setidaknya tiga perangkat yang berjarak sama diperlukan untuk memastikan komunikasi sepanjang waktu.

Orbit kutub

Orbit kutub saja mampu menutupi permukaan. Namun, beberapa periode orbit pesawat ruang angkasa akan diperlukan. Segerombolan satelit, berjarak sekitar sudut, mampu memecahkan masalah. Orbit kutub telah melewati siaran komersial, menjadi asisten setia sistem:

navigasi;
meteorologi;
stasiun kontrol darat.

Orbit miring

Kemiringan berhasil digunakan oleh satelit Soviet. Orbit dicirikan oleh parameter berikut:

periode sirkulasi - 12 jam;
kemiringan - 63 derajat.

Terlihat selama 8/12 jam, tiga satelit menyediakan komunikasi ke daerah kutub yang tidak dapat diakses dari khatulistiwa.

Telepon satelit

Gadget seluler langsung menangkap ruang, melewati menara tanah. Inmarsat pertama tahun 1982 memberikan akses kepada pelaut. Spesies terestrial diciptakan tujuh tahun kemudian. Kanada adalah yang pertama menyadari manfaat melengkapi daerah gurun dengan penghuni langka. Mengikuti program, Amerika Serikat menguasai.

Masalahnya diselesaikan dengan meluncurkan satelit yang terbang rendah:

Periode sirkulasi adalah 70..100 menit.
Tinggi 640,.1120 km.
Cakupan area adalah lingkaran dengan radius 2800 km.

Mempertimbangkan parameter fisik, durasi sesi komunikasi individu mencakup kisaran 4-15 menit. Mempertahankan kinerja membutuhkan sejumlah usaha. Beberapa pedagang AS bangkrut di tahun 90-an, tidak bisa mendapatkan pelanggan yang cukup.

Berat dan dimensi terus meningkat. Globalstar menawarkan perangkat lunak ponsel pintar berpemilik yang menggunakan Bluetooth untuk menangkap sinyal penerima satelit yang relatif besar.

Telepon satelit memerlukan antena penerima yang kuat, lebih disukai antena tetap. Mereka terutama melengkapi bangunan dan transportasi.

Operator

ACeS mencakup Asia dengan satu satelit.
Operator tertua Inmarsat (1979). Melengkapi yacht, kapal. Dengan 11 pesawat, perusahaan perlahan-lahan berekspansi ke pasar ponsel dengan bantuan ACeS.
Thuraya melayani Asia, Australia, Eropa, Afrika, Timur Tengah.
MSAT / SkyTerra adalah penyedia Amerika yang menggunakan peralatan yang setara dengan Inmarsat.
Terrestar meliputi Amerika Utara.
IDO Global Communications tidak aktif.

Jaringan

Proyek komersial terbatas.

Bintang Global

GlobalStar adalah gagasan bersama Qualcomm dan Loral Corporation, yang kemudian didukung oleh Alcatel, Vodafone, Hyundai, AirTouch, Deutsche Aerospace. Peluncuran 12 satelit terganggu, panggilan pertama terjadi pada 1 November 1998. Biaya awal (Feb 2000) adalah $ 1,79 / menit. Setelah melalui serangkaian kebangkrutan dan transformasi, perusahaan menyediakan klien di 120 negara.

Menyediakan 50% lalu lintas AS (lebih dari 10.000 panggilan). Operasi didukung oleh repeater terestrial. 40 total, termasuk 7 ditampung oleh Amerika Utara. Wilayah tanpa repeater terestrial membentuk zona keheningan (Asia Selatan, Afrika). Meskipun perangkat secara teratur melapisi ketinggian surgawi.

Pelanggan menerima nomor telepon AS, tidak termasuk Brasil, di mana mereka menetapkan kode +8818.

Daftar layanan:

Panggilan suara.
Sistem penentuan posisi dengan kesalahan 30 km.
Akses paket internet 9,6 kbps.
Komunikasi seluler CSD GSM.
Jelajah.

Ponsel ini menggunakan teknologi Qualcomm CDMA, tidak termasuk Ericsson dan Telit, yang menerima kartu SIM tradisional. BTS dipaksa untuk mendukung kedua standar tersebut.

iridium

Penyedia menggunakan orbit kutub, memberikan cakupan planet 100%. Penyelenggara bangkrut, dan perusahaan dihidupkan kembali pada tahun 2001.

Ini menarik! Iridium adalah penyebab di balik suar langit malam hari. Satelit terbang terlihat jelas dengan mata telanjang.

Armada perusahaan meliputi 66 satelit yang menggunakan 6 lintasan orbit rendah bumi dengan ketinggian 780 km. Perangkat berkomunikasi menggunakan Ka-band. Bagian terbesar dijalankan oleh mantan perusahaan yang bangkrut. Pada Januari 2017, 7 unit telah diperbarui. Regenerasi berlanjut: kelompok pertama (10 buah) terbang pada 14 Januari, yang kedua pada 25 Juni, dan yang ketiga pada 9 Oktober.

Ini menarik! Pada 10 Februari 2009, satelit Iridium 33 menabrak Space 2251 Rusia. Puing-puing surgawi terbang di atas Siberia hari ini.

Perusahaan terus memberikan layanan kepada 850 ribu pelanggan. 23% dari keuntungan dibayarkan oleh negara. Biaya panggilan adalah $ 0,75 - $ 1,5 / mnt. Callback relatif mahal dengan $4/menit (Google Voice). Bidang pekerjaan yang umum untuk majikan:

Produksi minyak.
Armada laut.
Penerbangan.
Penjelajah.
Ilmuwan.

Penghuni Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scott meminta ucapan terima kasih khusus. Perusahaan menjual paket panggilan dengan durasi 50-5000 menit di mana-mana. Validitas yang pertama meninggalkan banyak hal yang diinginkan, yang mahal (5000 menit = 4000 dolar) tetap beroperasi selama 2 tahun. Perpanjangan bulanan - $ 45:

75 menit biaya $ 175 dan dapat digunakan selama 1 bulan.
500 menit - $ 600-700, jangka waktu penggunaan adalah 1 tahun.

Telepon

Mantan pemilik memasok pelanggan mereka dengan perangkat telepon dari dua produsen:

Motorola 9500 menjadi pendamping uji coba komersial pertama perusahaan. Ponsel tahan goncangan versi 9575, yang ada saat ini, lahir pada tahun 2011, dilengkapi dengan tombol panggilan GSM darurat, antarmuka lokasi yang canggih. Perangkat menyiapkan hotspot Wi-Fi, memungkinkan pengguna ponsel cerdas biasa mengirim email, SMS, dan menjelajahi Internet.

Peralatan Kyocera telah ditinggalkan oleh pabrikan. Model dijual oleh dealer. KI-G100, berdasarkan telepon GSM 900 MHz, dilengkapi dengan casing yang dilengkapi dengan antena kuat yang menangkap siaran. Kemampuan untuk menerima SMS disediakan, hanya model tertentu yang dapat diracuni (9522). SS-66K dilengkapi dengan antena bola atipikal.

9575 adalah ponsel tahan guncangan dan tahan air dengan casing tahan debu. Tahan suhu dari minus 20 hingga plus 50 derajat Celcius.
9555 - dilengkapi dengan headset bawaan, antarmuka USB, adaptor ke port serial RS-232.
9505A adalah gadget berbentuk bata yang besar dan kuat. Dilengkapi dengan antarmuka RS-232 asli.
SS-55K adalah edisi terbatas. Ukuran luar biasa, dijual oleh pengecer eBay.

Peralatan perusahaan lainnya termasuk:

Pager.
Telepon berbayar.
Peralatan untuk kapal pesiar, pesawat terbang.

Pelampung

Pelampung terapung, mengingatkan pada sistem pelacakan tsunami, mampu menerima/menyampaikan pesan singkat. Antarmuka akan memungkinkan Anda untuk menggunakan fungsionalitas telepon bermerek yang menolak untuk menangkap satelit.

Pengantar. 2

Tujuan kerja .. 3

1. Pengembangan jaringan komunikasi satelit. 4

2. Kondisi jaringan komunikasi satelit saat ini. 7

3. Sistem komunikasi satelit. 12

3.1. Repeater satelit .. 12

3.2. Orbit repeater satelit. 13

3.3. Area cakupan. 15

4. Penerapan komunikasi satelit. 16

4.1. Komunikasi satelit batang. 16

4.2. sistem VSAT. 16

4.3. Stasiun kontrol pusat. 17

4.4. Pengulang satelit. 17

4.5. Terminal VSAT pelanggan .. 18

5. Teknologi VSAT. delapan belas

6. Sistem komunikasi satelit global Globalstar 20

6.1. Segmen tanah Globalstar 21

6.2. Segmen dasar Globalstar di Rusia. 22

6.3. Teknologi sistem Globalstar 23

6.4. Aplikasi sistem Globalstar 23

7. Merancang jaringan komunikasi satelit. 24

7.1. Perhitungan biaya modal untuk meluncurkan satelit dan memasang peralatan yang diperlukan. 24

7.2. Perhitungan biaya operasional. 25

7.3. Gaji .. 25

7.4. Premi asuransi .. 26

7.5. Pengurangan depresiasi. 26

7.6. Biaya listrik untuk kebutuhan produksi. 26

7.7. Perhitungan pendapatan. 27

7.8. Perhitungan indikator kinerja. 28

7.9. Perhitungan efisiensi suatu proyek investasi. 31

Kesimpulan. 35

Daftar sumber yang digunakan. 40

pengantar

Realitas modern sudah berbicara tentang keniscayaan untuk mengganti ponsel konvensional dan, terlebih lagi, telepon darat dengan komunikasi satelit. Teknologi komunikasi satelit terbaru menawarkan solusi teknis dan hemat biaya yang efektif untuk pengembangan semua layanan komunikasi yang tersedia dan jaringan penyiaran audio dan TV langsung. Berkat pencapaian luar biasa di bidang mikroelektronika, telepon satelit menjadi sangat ringkas dan andal dalam penggunaan sehingga semua permintaan dibuat dari berbagai kelompok pengguna, dan layanan penyewaan perangkat satelit adalah salah satu layanan yang paling diminati di satelit modern. pasar komunikasi. Prospek pengembangan yang signifikan, keunggulan yang jelas dibandingkan telepon lainnya, keandalan dan jaminan komunikasi tanpa gangguan - semua ini tentang telepon satelit.

Komunikasi satelit saat ini adalah satu-satunya solusi hemat biaya untuk menyediakan layanan komunikasi kepada pelanggan di daerah dengan kepadatan penduduk rendah, yang dikonfirmasi oleh sejumlah studi ekonomi. Satelit adalah satu-satunya solusi yang layak secara teknis dan hemat biaya jika kepadatan penduduk lebih rendah dari 1,5 orang/km2. Hal ini menunjukkan prospek yang signifikan untuk pengembangan layanan komunikasi satelit, terutama untuk wilayah dengan kepadatan penduduk yang rendah di wilayah yang luas.

tujuan kerja

Untuk berkenalan dengan sejarah komunikasi satelit, fitur dan prospek pengembangan dan desain komunikasi satelit.

1. Pengembangan jaringan komunikasi satelit

Sejarah perkembangan komunikasi satelit

Empat puluh lima tahun sejarah perkembangan CVS memiliki lima tahapan karakteristik:

1957-1965 Periode persiapan, yang dimulai pada Oktober 1957 setelah peluncuran satelit Bumi buatan pertama di dunia oleh Uni Soviet, dan sebulan kemudian, dan yang kedua. Ini terjadi di tengah-tengah Perang Dingin dan perlombaan senjata yang cepat, jadi, tentu saja, teknologi satelit terutama menjadi milik militer. Tahap yang dipertimbangkan ditandai dengan peluncuran satelit eksperimental awal, termasuk satelit komunikasi, yang sebagian besar diluncurkan ke orbit rendah bumi.

Satelit relai geostasioner pertama, TKLSTAR, dibuat untuk kepentingan Angkatan Darat AS dan diluncurkan ke orbit pada Juli 1962. Selama periode yang sama, seri SYN-COM (Satelit Komunikasi Sinkron) dari satelit komunikasi militer AS dikembangkan.

Dua satelit pertama diluncurkan ke orbit elips geosinkron. Satelit geostasioner seri SYNCOM-3 ini diluncurkan ke orbit pada Februari 1963 dan merupakan prototipe komersial sipil pertama GSR INTELSAT-1 (juga disebut EARLY BIRD), yang menjadi CP pertama dari organisasi internasional Intelsat (Satelit Telekomunikasi Internasional). Organisasi), didirikan pada Agustus 1964 tahun ini. Selama periode ini, layanan komunikasi satelit komersial belum tersedia, tetapi kemungkinan produksi, peluncuran, dan komunikasi yang sukses melalui satelit di orbit rendah bumi telah terbukti secara eksperimental.

1965-1973 Periode pengembangan CCS global berdasarkan repeater geostasioner. Tahun 1965 ditandai dengan peluncuran geostasioner SR INTELSAT-1 pada bulan April, yang menandai dimulainya penggunaan komunikasi satelit secara komersial. Satelit seri INTELSAT awal menyediakan komunikasi lintas benua dan terutama mendukung hubungan utama antara sejumlah kecil stasiun bumi gerbang nasional, menyediakan antarmuka ke jaringan terestrial publik nasional.

Saluran trunk menyediakan koneksi yang membawa lalu lintas telepon, sinyal TV, dan komunikasi teleks. Secara umum, CCC Intelsat melengkapi dan membackup jalur komunikasi kabel lintas benua bawah laut yang ada saat itu. Sampai awal 1970-an, hampir semua CCS yang ada digunakan untuk mentransmisikan lalu lintas telepon internasional dan menyiarkan program televisi.

1973-1982 Tahap sosialisasi luas CCS regional dan nasional. Selama periode ini, jaringan regional, misalnya, Euelsat, Aussat, dan jaringan komunikasi satelit nasional, misalnya, Skynet di AS, cukup intensif dikerahkan, layanan utamanya masih telepon dan televisi, serta sejumlah kecil dari transmisi data. Tetapi sekarang layanan ini disediakan untuk sejumlah besar terminal terestrial, dan dalam beberapa kasus transmisi dilakukan langsung ke terminal pengguna.

Pada tahap perkembangan historis CCC ini, organisasi internasional Inmarsat diciptakan, yang menyebarkan jaringan komunikasi global Inmarsat, yang tujuan utamanya adalah untuk menyediakan komunikasi dengan kapal laut. Ke depannya, Inmarsat memperluas layanannya ke semua jenis pengguna ponsel.

1982-1990 Periode perkembangan pesat dan penyebaran terminal terestrial kecil. Pada 1980-an, kemajuan teknologi dan teknologi elemen kunci CCC, serta reformasi untuk meliberalisasi dan mendemonopoli industri komunikasi di sejumlah negara, memungkinkan penggunaan saluran satelit dalam jaringan komunikasi bisnis perusahaan, yang disebut VSAT. Pada awalnya, jaringan ini, dengan ketersediaan saluran komunikasi dengan bandwidth rata-rata (tidak lebih dari 64 kbit / s), menyediakan satu-satunya transfer informasi data, beberapa saat kemudian, transmisi suara digital diimplementasikan, dan kemudian video.

Jaringan VSAT memungkinkan untuk memasang stasiun bumi kompak untuk komunikasi satelit di dekat kantor pengguna, sehingga memecahkan masalah "jarak terakhir" untuk sejumlah besar pengguna korporat, menciptakan kondisi untuk pertukaran informasi yang nyaman dan efisien, dan meringankan beban jaringan terestrial publik.

Penggunaan satelit komunikasi "pintar".

· Sejak paruh pertama tahun 90-an, CCS telah memasuki tahap perkembangan baru secara kuantitatif dan kualitatif.

Sejumlah besar jaringan komunikasi satelit global dan regional beroperasi, diproduksi atau dirancang. Teknologi komunikasi satelit telah menjadi bidang minat dan kegiatan bisnis yang signifikan. Selama periode waktu ini, telah terjadi pertumbuhan eksplosif dalam kecepatan mikroprosesor serba guna dan volume perangkat memori semikonduktor, sambil meningkatkan keandalan, serta mengurangi konsumsi daya dan biaya komponen ini. Elektronik semikonduktor untuk aplikasi luar angkasa harus tahan radiasi. yang dicapai dengan metode teknologi khusus dan pelindung sirkuit elektronik secara hati-hati.

Munculnya mikroprosesor tahan radiasi dengan frekuensi clock (1-4) MHz dan sirkuit RAM berkecepatan tinggi dengan volume (10 ^ 5-10 ^ 6) Mbit berfungsi sebagai dasar teknologi untuk implementasi praktis yang benar-benar " cerdas" BR "GC dengan kemampuan dan karakteristik yang sekilas tampak fantastis.

2. Kondisi jaringan komunikasi satelit saat ini

Dari banyak proyek MSS (satelit bergerak) komersial di bawah 1 GHz, satu telah dilaksanakan, Orbcomm, yang mencakup 30 satelit non-geostasioner (non-GSO) yang menyediakan cakupan Bumi.

Karena penggunaan rentang frekuensi yang relatif rendah, sistem ini memungkinkan penyediaan layanan transmisi data berkecepatan rendah ke perangkat pelanggan berbiaya rendah yang sederhana, seperti layanan e-mail, paging dua arah, dan layanan kendali jarak jauh. Pengguna utama Orbcomm adalah perusahaan transportasi, di mana sistem ini memberikan solusi hemat biaya untuk kontrol dan manajemen transportasi kargo.

Operator paling terkenal di pasar MSS adalah Inmarsat. Pasar menawarkan sekitar 30 jenis perangkat pelanggan, baik portabel maupun seluler: untuk penggunaan darat, laut, dan udara, menyediakan transmisi suara, faks, dan data dengan kecepatan dari 600 bps hingga 64 kbps. Tiga sistem MSS bersaing untuk Inmarsat, khususnya Globalstar, Iridium dan Thuraya.

Dua yang pertama menyediakan cakupan permukaan bumi yang hampir lengkap melalui penggunaan konstelasi besar, masing-masing, terdiri dari 40 dan 79 satelit non-GSO. Thuraya dijadwalkan untuk go global pada tahun 2007 dengan peluncuran satelit geostasioner (GSO) ketiga untuk menutupi benua Amerika, di mana saat ini tidak tersedia. Ketiga sistem menyediakan telepon dan layanan data kecepatan rendah ke penerima yang sebanding dalam berat dan ukuran untuk ponsel GSM.

Juga di dunia ada empat sistem SPM regional. Di Amerika Utara, ini adalah Mobile Satellite Ventures (MVS) yang menggunakan dua satelit MSAT. Pada tahun 2000, Satelit Asia Seluler (Indonesia) mulai beroperasi dengan satelit Garuda, menyediakan layanan MSS di kawasan Asia. Pada tahun yang sama, dua satelit N-Star mulai melayani pelanggan MSS maritim di zona pesisir 200 mil Jepang. Australia memiliki sistem MSS maritim serupa, Optus.

International Telecommunication Union (ITU) mendefinisikan perspektif MSS sebagai segmen satelit dari sistem layanan bergerak generasi ketiga IMT-200. Jaringan satelit dapat menyediakan cakupan ke area layanan yang secara ekonomi tidak efisien untuk mengembangkan jaringan terestrial, terutama di daerah terpencil dan pedesaan, dan membuat cadangan panas untuknya.

Strategi pengembangan MSS didasarkan pada penciptaan yang disebut Ancillary Terrestrial Component (ATC) di AS dan Complementary Ground Component (CGC) di Eropa) - ini adalah bagian dari MSS yang mencakup stasiun bumi yang memiliki posisi dan digunakan untuk meningkatkan ketersediaan layanan jaringan MSS di area layanan di mana stasiun satelit tidak dapat memberikan kualitas yang dibutuhkan.

Perangkat pelanggan di area jangkauan BTS akan bekerja dengan jaringan terestrial, dan setelah keluar akan beralih untuk bekerja dengan satelit menggunakan pita frekuensi yang sama yang dialokasikan untuk MSS. Pada saat yang sama, sistem MSS harus mempertahankan fungsionalitasnya dan menyediakan layanan yang diperlukan secara independen dari ATC. Juga dipertimbangkan bahwa komponen satelit IMT-2000 akan menyediakan tautan pengumpan, jaringan inti dan cadangan panas jika terjadi kecelakaan atau kemacetan jaringan terestrial.

ITU memperkirakan bahwa pada tahun 2010, segmen satelit IMT-2000 akan membutuhkan sekitar 70 MHz di kedua arah untuk beroperasi. Sesuai dengan Peraturan Radio, pita 1980-2010 / 2170-2200 MHz harus digunakan sebagai pita akar. Jika frekuensi tambahan perlu digunakan, administrasi dapat memilih salah satu frekuensi yang dialokasikan untuk MSS dalam rentang 1-3 GHz, khususnya:

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.

Sampai saat ini, program telah diidentifikasi untuk implementasi konsep pengembangan untuk sistem SPM yang ada. Pada bulan Desember 2005, Inmarsat mengumumkan penyebaran jaringan global broadband (BGAN). Sistem ini menyediakan layanan ke perangkat pelanggan seluler dan portabel dengan kecepatan transmisi hingga 432 kbps dan akan kompatibel dengan jaringan seluler terestrial. Globalstar, Iridium dan MVS mengusulkan pada 2012-2013. pembaruan lengkap pengelompokan.

Ketiga perusahaan tersebut berencana untuk membuat komponen ground tambahan. Namun demikian, beberapa fakta harus dipertimbangkan yang secara signifikan dapat mempengaruhi kesimpulan umum mengenai efisiensi ekonomi dan prospek pengembangan PSS:

Layanan MSS diminati terutama oleh kelompok pelanggan khusus, khususnya oleh perusahaan maritim dan penerbangan, berbagai departemen pemerintah dan layanan khusus. Misalnya, Departemen Pertahanan AS adalah pengguna Iridium korporat terbesar, dengan kontrak dua tahun senilai $72 juta yang menyediakan konektivitas tak terbatas untuk 20.000 pengguna. Globalstar Mengumumkan Peningkatan 300% dalam Koneksi Harian Selama Operasi Penyelamatan dan Pemulihan Setelah Badai dan Tsunami AS Baru-baru ini di Asia Tenggara;

Globalstar dan Iridium mengalami proses kebangkrutan, sehingga efisiensi ekonomi proyek dalam praktik tercapai karena kehancuran investor;

perkembangan teknologi memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan kinerja penerima pelanggan satelit. Namun demikian, karena kebutuhan untuk menyediakan energi yang tinggi untuk penerima on-board dan spektrum terbatas yang digunakan, akan menjadi tidak menguntungkan secara ekonomi atau secara teknis tidak mungkin untuk menyediakan layanan yang sama ke unit pelanggan seluler seperti ketika bekerja dengan jaringan seluler terestrial.

Dengan demikian, teknologi satelit tidak dapat dilihat sebagai pesaing yang layak untuk jaringan seluler terestrial. Pelaksanaan proyek-proyek tersebut dapat dibenarkan secara ekonomi hanya dalam hal pendanaan pemerintah. Penerapan segmen ATC dalam praktiknya hanya akan berarti bahwa operator jaringan terestrial akan dapat mengembangkan jaringan mereka di pita yang dialokasikan untuk MSS.

Sistem SPM akan terus memainkan peran penting untuk pekerjaan lembaga penegak hukum dan dalam penghapusan konsekuensi dari bencana alam dan berbagai bencana. Persatuan Telekomunikasi Internasional, misalnya, memiliki perjanjian khusus tentang persyaratan penggunaan terminal Thuraya untuk menyediakan konektivitas guna membantu negara-negara yang terkena dampak dalam kasus tersebut.

Arah yang menjanjikan secara komersial dalam pengembangan MSS mungkin bukan pengiriman ucapan atau data ke penerima pelanggan, tetapi penyediaan berbagai layanan siaran. Dalam hal ini akan dibuat jaringan superimposed untuk jaringan seluler terestrial, yang dapat secara efisien, baik dari segi ekonomi maupun penggunaan spektrum, menyediakan layanan dalam topologi point-to-multipoint. Ini mungkin termasuk siaran suara dan program televisi dan menyiarkan berbagai jenis data ke semua atau kategori pelanggan tertentu.

Operator TV satelit terbesar di Inggris BSkyB, misalnya, telah menandatangani perjanjian dengan Vodafon untuk membuat paket SKY Mobile TV yang menawarkan pelanggan seluler untuk menerima berbagai program siaran. Proyek serupa, Unlimited Mobile TV, yang melibatkan pembuatan jaringan penyiaran satelit terestrial hibrida, telah diluncurkan oleh Alcatel dan SFR di Prancis.

Aplikasi khusus lainnya untuk layanan MSS, yang saat ini sedang diselidiki di Eropa, dapat berupa penyediaan semua jenis layanan untuk penerima grup yang dipasang pada kendaraan berkecepatan tinggi seperti kereta api dan bus antar kota dan internasional.

3. Sistem komunikasi satelit

3.1. Repeater satelit

Untuk tahun-tahun pertama penelitian, repeater satelit pasif digunakan (contohnya adalah satelit Echo dan Echo-2), yang merupakan reflektor sinyal radio sederhana (seringkali bola logam atau polimer dengan percikan logam) yang tidak membawa peralatan transmisi apa pun. papan. Satelit semacam itu belum tersebar luas.

Semua satelit komunikasi modern aktif. Repeater aktif dilengkapi dengan peralatan elektronik untuk penerimaan sinyal, pemrosesan, penguatan dan transmisi ulang. Repeater satelit dapat bersifat non-regeneratif dan regeneratif. Satelit non-regeneratif, setelah menerima sinyal dari satu stasiun bumi, mentransfernya ke frekuensi lain, memperkuat dan mengirimkannya ke stasiun bumi lain. Satelit dapat menggunakan beberapa saluran independen untuk melakukan operasi ini, yang masing-masing bekerja dengan bagian spektrum tertentu (saluran pemrosesan ini disebut transponder).

3.2. Pengulangan satelit mengorbit

Orbit tempat transponder satelit berada dibagi menjadi tiga kelas:

Khatulistiwa

Cenderung

kutub

Jenis orbit khatulistiwa yang penting adalah orbit geostasioner, di mana satelit berputar dengan kecepatan sudut yang sama dengan kecepatan sudut Bumi, dalam arah yang bertepatan dengan arah rotasi Bumi. Keuntungan nyata dari orbit geostasioner adalah bahwa penerima di area layanan “melihat” satelit sepanjang waktu.

Namun, hanya ada satu orbit geostasioner, dan tidak mungkin untuk meluncurkan semua satelit ke dalamnya. Kerugian lainnya adalah ketinggiannya, dan karenanya biaya peluncuran satelit ke orbit tinggi. Selain itu, satelit di orbit geostasioner tidak dapat melayani stasiun bumi di wilayah sirkumpolar.

Orbit miring dapat memecahkan masalah ini, namun, karena pergerakan satelit relatif terhadap pengamat darat, perlu untuk meluncurkan setidaknya tiga satelit ke dalam satu orbit untuk menyediakan akses komunikasi sepanjang waktu.

Kutub - orbit yang memiliki kemiringan orbit ke bidang ekuator pada sembilan puluh derajat.

3.3. Area cakupan

Karena frekuensi radio adalah sumber daya yang terbatas, maka perlu dipastikan bahwa frekuensi yang sama dapat digunakan oleh stasiun bumi yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan dua cara: pemisahan spasial - setiap antena satelit menerima sinyal hanya dari area tertentu, sementara wilayah yang berbeda dapat menggunakan frekuensi yang sama, pemisahan polarisasi - antena yang berbeda menerima dan mengirimkan sinyal dalam bidang polarisasi yang saling tegak lurus, sedangkan frekuensi yang sama dan sama dapat diterapkan dua kali (untuk masing-masing bidang).

Peta cakupan khas untuk satelit di orbit geostasioner mencakup komponen berikut: pancaran global — berkomunikasi dengan stasiun bumi di seluruh area cakupan dan diberi frekuensi yang tidak berpotongan dengan pancaran lain pada satelit itu. Beams Beamsphere Barat dan Timur - Balok ini terpolarisasi di bidang A, dengan rentang frekuensi yang sama digunakan di belahan Barat dan Timur. Balok zona terpolarisasi pada bidang B (tegak lurus dengan A) dan menggunakan frekuensi yang sama dengan berkas hemisfer. Dengan demikian, stasiun bumi yang terletak di salah satu zona juga dapat menggunakan balok hemispherical dan balok global.

Dalam hal ini, semua frekuensi (kecuali yang disediakan untuk pancaran global) digunakan berulang kali: di belahan barat dan timur dan di masing-masing zona.

4. Penerapan komunikasi satelit

4.1. Komunikasi satelit tulang punggung

4.2. sistem VSAT

Di antara teknologi satelit, perkembangan teknologi komunikasi satelit seperti VSAT (Very Small Aperture Terminal) menjadi perhatian khusus.

Berdasarkan peralatan VSAT, dimungkinkan untuk membangun jaringan multilayanan yang menyediakan hampir semua layanan komunikasi modern: akses Internet; komunikasi telepon; menggabungkan jaringan lokal (membangun jaringan VPN); transmisi informasi audio dan video; redundansi saluran komunikasi yang ada; pengumpulan data, pemantauan dan remote control fasilitas industri dan banyak lagi.

Sedikit sejarah. Pengembangan jaringan VSAT diawali dengan peluncuran satelit komunikasi pertama. Pada akhir 60-an, selama percobaan dengan satelit ATC-1, jaringan eksperimental dibuat, yang terdiri dari 25 stasiun bumi, komunikasi telepon satelit di Alaska. Linkabit, salah satu yang pertama mengembangkan VSAT Ku-band, bergabung dengan M / A-COM, yang kemudian menjadi pemasok peralatan VSAT terkemuka. Hughes Communications mengakuisisi divisi dari M / A-COM, mengubahnya menjadi Sistem Jaringan Hughes. Saat ini, Hughes Network Systems adalah penyedia komunikasi satelit broadband terkemuka di dunia. Jaringan komunikasi satelit berbasis VSAT mencakup tiga elemen kunci: stasiun kendali pusat (NCC), relai satelit, dan terminal VSAT pelanggan.

4.3. Stasiun kontrol pusat

NCC mencakup peralatan penerima dan transmisi, perangkat pengumpan antena dan peralatan kompleks yang melakukan fungsi pemantauan dan pengendalian operasi seluruh jaringan, mendistribusikan kembali sumber dayanya, mengidentifikasi malfungsi, penagihan untuk layanan jaringan dan antarmuka dengan jalur komunikasi darat. Untuk memastikan keandalan komunikasi, peralatan memiliki setidaknya 100% redundansi. Stasiun pusat dihubungkan dengan saluran utama terestrial dan memiliki kemampuan untuk mengalihkan arus informasi, sehingga mendukung interaksi informasi pengguna jaringan satu sama lain dan dengan pelanggan jaringan eksternal (Internet, jaringan seluler, PSTN, dll.).

4.4. Satelit pengulang

Jaringan VSAT didasarkan pada satelit relai geostasioner. Karakteristik yang paling penting dari satelit adalah kekuatan pemancar onboard dan jumlah saluran frekuensi radio (batang atau transponder) di atasnya. Batang standar memiliki bandwidth 36 MHz, yang sesuai dengan throughput maksimum sekitar 40 Mbps. Rata-rata, daya pemancar berkisar antara 20 hingga 100 watt. Di Rusia, satelit komunikasi dan penyiaran Yamal dapat disebut sebagai contoh satelit relai. Mereka dimaksudkan untuk pengembangan segmen ruang OJSC Gazkom dan dipasang di posisi orbit 49 ° E. d.dan 90° BT. dll.

4.5. Terminal VSAT pelanggan

Terminal VSAT Pelanggan adalah stasiun komunikasi satelit kecil dengan antena berdiameter 0,9 hingga 2,4 m, yang dirancang terutama untuk pertukaran data yang andal melalui saluran satelit. Stasiun ini terdiri dari perangkat antena-feeder, unit frekuensi radio eksternal eksternal dan unit internal (modem satelit). Unit luar ruangan adalah transceiver kecil atau hanya penerima. Unit dalam ruangan menghubungkan saluran satelit dengan peralatan terminal pengguna (komputer, server LAN, telepon, faks, dll.).

5. Teknologi VSAT

Ada dua jenis utama akses ke saluran satelit: dua arah (dupleks) dan satu arah (simpleks, asimetris atau gabungan).

Saat mengatur akses satu arah, bersama dengan peralatan satelit, saluran komunikasi terestrial (saluran telepon, serat optik, jaringan seluler, radio Ethernet) harus digunakan, yang digunakan sebagai saluran permintaan (juga disebut saluran balik). Saluran satelit digunakan sebagai saluran langsung untuk menerima data ke terminal pelanggan (standar DVB digunakan). Satu set standar yang terdiri dari antena parabola penerima, konverter dan penerima DVB satelit dalam bentuk kartu PCI yang dipasang di komputer atau blok USB eksternal digunakan sebagai peralatan penerima.

Saat mengatur akses dua arah, peralatan VSAT dapat digunakan untuk saluran maju dan mundur. Kehadiran jalur darat dalam hal ini tidak diperlukan, tetapi mereka juga dapat digunakan (misalnya, untuk tujuan redundansi).

Saluran langsung biasanya dibentuk sesuai dengan spesifikasi standar DVB-S dan disiarkan melalui satelit komunikasi ke semua stasiun pelanggan jaringan yang terletak di wilayah kerja. Pada saluran kembali, aliran TDMA dengan laju relatif rendah yang terpisah terbentuk. Pada saat yang sama, untuk meningkatkan kapasitas jaringan, apa yang disebut teknologi TDMA multi-frekuensi (MF-TDMA) digunakan, yang menyediakan lompatan frekuensi ketika salah satu saluran terbalik kelebihan beban.

Jaringan VSAT dapat diatur dalam topologi berikut: topologi meshed penuh (masing-masing dengan masing-masing), radial (bintang), dan radial-node (gabungan). Setiap topologi memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, pilihan satu atau beberapa topologi harus dilakukan dengan mempertimbangkan karakteristik individu proyek. Komunikasi satelit adalah jenis komunikasi radio. Sinyal satelit, terutama di pita Ku dan Ka frekuensi tinggi, rentan terhadap redaman di atmosfer lembab (hujan, kabut, awan). Kelemahan ini mudah diatasi ketika merancang sistem.

Komunikasi satelit dapat terganggu oleh peralatan radio lainnya. Namun, untuk komunikasi satelit, pita frekuensi dialokasikan yang tidak digunakan oleh sistem radio lain dan, sebagai tambahan, antena pancaran sempit digunakan dalam sistem satelit untuk sepenuhnya menghilangkan interferensi. Dengan demikian, sebagian besar kelemahan sistem komunikasi satelit dihilangkan dengan desain jaringan yang kompeten, pilihan teknologi dan lokasi pemasangan antena.

Teknologi VSAT adalah sistem yang sangat fleksibel yang memungkinkan Anda membuat jaringan yang memenuhi persyaratan paling ketat dan menyediakan berbagai layanan transmisi data. Konfigurasi ulang jaringan, termasuk mengubah protokol pertukaran, menambahkan terminal baru atau mengubah lokasi geografisnya, dilakukan dengan sangat cepat. Popularitas VSAT dibandingkan dengan jenis komunikasi lain saat membuat jaringan perusahaan dijelaskan oleh pertimbangan berikut: untuk jaringan dengan jumlah terminal yang besar dan dengan jarak yang signifikan antara pelanggan, biaya operasi jauh lebih rendah daripada saat menggunakan jaringan terestrial

6. Sistem komunikasi satelit global Globalstar

Sistem Globalstar adalah konsorsium Globalstar L. P dari perusahaan telekomunikasi internasional Loral Space & Telecommunications, Qualcomm, Elsag Baily, Space Systems / Loral, Daimler-Benz Aerospace, Alenia, Alcatel, Hyundai, Dacom dan operator telekomunikasi - France Telecom, Vodafone Naik. Konsorsium ini didirikan pada tahun 1991. Sistem Globalstar dibentuk sebagai sistem yang dirancang untuk beroperasi dengan jaringan seluler yang ada, melengkapi dan memperluas kemampuannya dengan menyediakan komunikasi di luar area jangkauan. Selain itu, sistem memberikan kesempatan untuk menggunakannya sebagai alternatif untuk komunikasi tetap di daerah terpencil di mana penggunaan komunikasi seluler atau jaringan publik karena alasan tertentu tidak memungkinkan.
Di Rusia, operator sistem komunikasi satelit Globalstar adalah Perusahaan Saham Gabungan Tertutup GlobalTel. Sebagai penyedia eksklusif layanan komunikasi satelit bergerak global untuk sistem Globalstar, CJSC GlobalTel menyediakan layanan komunikasi di seluruh Federasi Rusia. Berkat penciptaan CJSC GlobalTel, penduduk Rusia memiliki satu kesempatan lagi untuk berkomunikasi melalui satelit dari mana saja di Rusia dengan hampir di mana saja di dunia.

Sistem Globalstar menyediakan komunikasi satelit berkualitas tinggi kepada pelanggannya menggunakan 48 satelit LEO yang berfungsi dan 8 satelit LEO cadangan yang terletak di ketinggian 1410 km. (876 mil) dari permukaan bumi. Sistem ini menyediakan cakupan global hampir di seluruh permukaan dunia antara 700 Lintang Utara dan Selatan dengan perluasan hingga 740. Satelit mampu menerima sinyal hingga 80% dari permukaan bumi, yaitu dari hampir semua tempat di dunia dengan pengecualian daerah kutub dan beberapa zona di bagian tengah lautan ... Satelit dari sistem ini sederhana dan dapat diandalkan.

6.1. Segmen tanah Globalstar

Segmen darat sistem Globalstar terdiri dari pusat kendali pesawat ruang angkasa, pusat kendali komunikasi, jaringan stasiun gerbang darat regional, dan jaringan pertukaran data.
Stasiun gateway dirancang untuk mengatur akses radio untuk pengguna sistem Globalstar ke pusat peralihan sistem saat membangun komunikasi antara pengguna sistem, serta dengan pengguna jaringan terestrial dan satelit komunikasi tetap dan bergerak, dengan operator yang interkoneksi dilakukan. Gateway adalah bagian dari sistem Globalstar dan menyediakan layanan telekomunikasi yang andal untuk terminal pelanggan tetap dan seluler di seluruh area layanan global. Pusat kendali darat merencanakan jadwal komunikasi untuk gerbang dan mengontrol alokasi sumber daya satelit ke setiap gerbang. Pusat kendali segmen satelit memantau sistem satelit. Bersama dengan sarana Pusat cadangan, ia mengontrol orbit, memproses informasi telemetri dan mengeluarkan perintah ke konstelasi satelit. Satelit dari sistem Globalstar terus mengirimkan data telemetri, yang memantau kesehatan sistem, serta informasi tentang kondisi umum satelit. Pusat ini juga memantau peluncuran satelit dan proses penyebarannya di luar angkasa. Pusat kendali segmen satelit dan pusat kendali darat memelihara kontak konstan satu sama lain melalui jaringan data Globalstar.

6.2. Segmen dasar Globalstar di Rusia

Segmen darat Rusia dari sistem Globalstar mencakup 3 gerbang yang terletak di dekat Moskow, Novosibirsk, dan Khabarovsk. Mereka mencakup wilayah Rusia dari perbatasan selatan hingga 74 gr. dengan. NS. dan dari perbatasan barat ke meridian ke-180, memberikan jaminan kualitas layanan di selatan paralel ke-70.

Stasiun gerbang Rusia Globalstar terhubung ke jaringan PSTN melalui node switching otomatis, memiliki jalur penghubung dengan pusat switching internasional, dan juga saling terhubung oleh jalur digital "masing-masing ke masing-masing". Setiap gateway terintegrasi dengan jaringan tetap dan seluler yang ada di Rusia. Stasiun gerbang memiliki status stasiun antar kota dari jaringan nasional Federasi Rusia. Pada saat yang sama, segmen Rusia dari sistem satelit Globalstar dianggap sebagai jaringan komunikasi baru di wilayah Federasi Rusia.

6.3. Teknologi sistem Globalstar

Satelit beroperasi sesuai dengan arsitektur pipa bengkok - menerima sinyal pelanggan, beberapa satelit, menggunakan teknologi CDMA, secara bersamaan menyiarkannya ke gateway darat terdekat. Gerbang tanah memilih sinyal terkuat, mengotorisasinya dan mengarahkannya ke pelanggan yang dipanggil.

6.4. Area penerapan sistem Globalstar

Sistem Globalstar dirancang untuk menyediakan layanan satelit berkualitas tinggi untuk berbagai pengguna, termasuk: komunikasi suara, layanan pesan singkat, roaming, penentuan posisi, komunikasi faks, transmisi data, Internet seluler.

Individu bisnis dan pribadi yang bekerja di area yang tidak tercakup oleh jaringan seluler, atau spesifik yang pekerjaannya melibatkan perjalanan bisnis yang sering ke tempat-tempat di mana tidak ada koneksi atau kualitas koneksi yang buruk, dapat menjadi pelanggan menggunakan perangkat portabel dan seluler.

Sistem ini dirancang untuk konsumen luas: perwakilan media, ahli geologi, pekerja dalam ekstraksi dan pemrosesan minyak dan gas, logam mulia, insinyur sipil, insinyur listrik. Karyawan struktur negara Rusia - kementerian dan departemen (misalnya, Kementerian Situasi Darurat), dapat secara aktif menggunakan komunikasi satelit dalam aktivitas mereka. Kit khusus untuk pemasangan pada kendaraan dapat efektif bila digunakan pada kendaraan komersial, pada kapal penangkap ikan dan jenis kapal laut dan sungai lainnya, pada transportasi kereta api, dll.

7. Merancang jaringan komunikasi satelit.

7.1. Perhitungan biaya modal untuk meluncurkan satelit dan memasang peralatan yang diperlukan.

Tabel 1.1.- Data awal untuk perhitungan biaya modal

K tentang - investasi modal untuk pembelian peralatan untuk melayani satelit;

K s - investasi modal untuk akuisisi satelit;

K m - biaya pemasangan peralatan;

K tr - biaya transportasi;