Uydu iletişim ağı. uydu bağlantısı

G. Karvovsky. Uydu bağlantısı. Bir uydu iletişim sisteminin inşası ve işletilmesinin ana konuları. Bölüm 1.

G. Karvovsky

İletişim dünyası. Bağlamak! 1, 2002

4 Ekim 1957'de ilk Sovyet yapay Dünya uydusunun radyo işaretçisi tarafından iletilen ve dünyanın radyo istasyonları tarafından alınan sinyal, yalnızca uzay çağının başlangıcını değil, aynı zamanda uydunun gelişiminin yönünü de belirledi. iletişim gitti. Daha sonra oluşturuldu uydu sistemleri Merkezi Televizyon ve Radyo Yayıncılığı programlarının ülkemizin tamamında pratik olarak iletilmesini ve alınmasını sağlayan iletişim (CCC). Bugün uydu iletişimi, Rusya'nın Bağlantılı İletişim Ağının önemli bir bileşenidir.

Uydu iletişim sistemleri

SCS'nin kendisi iki temel bileşenden (bölümlerden) oluşur: uzay ve zemin (Şekil 1).

Pirinç. bir. Uydu iletişim sistemi

Boşluk bileşeni (segment) SSS, belirli yörüngelere fırlatılan ISS'yi içerir, yer segmenti bir iletişim sistemi kontrol merkezini (TsUSS), bölgelerde (bölgesel istasyonlar - RS) bulunan yer istasyonlarını (ES) ve çeşitli modifikasyonların abone terminallerini (AT) içerir.

CCC'nin çalışır durumda dağıtımı ve bakımı - zor görev sadece iletişim sisteminin kendisi aracılığıyla değil, aynı zamanda roket ve uzay kompleksi tarafından da çözülen . Bu kompleks, taşıyıcı roketlerin fırlatılması için fırlatma sitelerine sahip kozmodromların yanı sıra ISS'nin hareketini izleyen, yörüngelerinin parametrelerini kontrol eden ve düzelten radyo-teknik komuta ölçüm komplekslerini (KIMS) içerir.

CCS, sistem durumu, ISS yörüngelerinin türü ve belirli bir radyo hizmetine ait sistem gibi özelliklere göre sınıflandırılabilir.

Sistemin durumu amacına, hizmet verilen alana, yer istasyonlarının konumuna ve mülkiyetine bağlıdır. Duruma bağlı olarak, CCC aşağıdakilere ayrılabilir: Uluslararası(küresel ve bölgesel), Ulusal ve departman.

Kullanılan yörünge tipine göre, ISS'li sistemler sabit yörünge (GEO) ve durağan olmayan yörünge: eliptik(HEO), alçak yörünge(LEO) ve orta irtifa(MEO). Telsiz Yönetmeliğine göre, CCC'ler üç ana hizmetten birine ait olabilir - sabit uydu servisi (FSS), hareketli uydu servisi (MSS) ve yayın uydu servisi (RCC).

Uzay segmenti

yörüngeler

ISS yörünge parametrelerinin seçimi amaca, gerekli iletişim hizmet alanına ve diğer bazı faktörlere bağlıdır. (tablo 1,).

ISS'nin yerleştirilmesi için en faydalı coğrafi yörüngeler(incir. 2).

Pirinç. 2. ISS yörüngeleri

Başlıca avantajları, küresel hizmet alanında kesintisiz 24 saat iletişim imkanıdır. Bu yörüngedeki yer sabit uydular, Dünya'nın dönüş yönünde aynı hızla hareket ederek, ekvatordaki "alt uydu" noktasına göre hareketsiz kalırlar. Çok yönlü bir antenle, ISS'den iletilen sinyaller, radyo görüş açısı içinde yer alan herhangi bir noktada Dünya yüzeyinde alınır. Yörüngeye eşit olarak yerleştirilmiş üç ISS, kutup bölgeleri (76.50 ° N ve S'nin üzerinde) hariç, 12-15 yıl boyunca (modern jeostatik uzay aracının yörünge kaynağı) hariç, neredeyse tüm Dünya bölgesi boyunca sürekli iletişim sağlar.

Radyo sinyalini 36 bin km mesafede bulunan ISS üzerinden iletmenin dezavantajı sinyal gecikmesidir. Radyo ve televizyon yayın sistemleri için (her yönde) 250 ms'lik bir gecikme, sinyallerin kalitesini etkilemez. Telsiz telefon iletişim sistemleri gecikmelere karşı daha hassastır ve toplam gecikme (karasal ağlarda işlem ve anahtarlama süresi dikkate alındığında) 600 ms'yi aşarsa yüksek iletişim kalitesi sağlanamaz. Dahası, iletişim kanalı iki uydu bölümü sağladığında sözde "çift" atlama bu sistemlerde kabul edilemez.

Sabit bir yörüngeye yerleştirilebilecek ISS sayısı, bitişik uydular arasında izin verilen açısal yörünge ayrımı ile sınırlıdır. Minimum açısal ayrım, yerleşik ve yer antenlerinin uzaysal seçiciliğinin yanı sıra yörüngede tutulan uzay aracının doğruluğu ile belirlenir. Uluslararası standartlara göre 1-3° olmalıdır. Sonuç olarak, bir coğrafi yörüngeye 360'tan fazla ISS yerleştirilemez.

Bir dizi jeofiziksel faktörün etkisi altında, ISS "sürüklenir" - yörüngesi bozulur, bu yüzden onu düzeltmek gerekli hale gelir.

eliptik yörüngeler ISS'nin görüntülendiği , günün süresi uydunun yörünge periyodunun bir katı olacak şekilde seçilir (Şekil 2). ISS için, belirli türlerin senkron eliptik yörüngeleri kullanılır. (Tablo 2,).

Eliptik yörüngenin zirvesindeki uydunun hızı, perigee'dekinden çok daha az olduğundan, ISS'nin görüş alanında geçirdiği süre dairesel yörüngeye göre artar. Örneğin, ISS "Molniya", parametrelerle yörüngeye fırlatıldı: apogee 40 bin km, perigee 460 km, 63,5 ° eğim, 8-10 saat süren iletişim oturumları sağlar.Üç uydunun yörünge takımyıldızı (OG) küresel yuvarlaklığı korur -saatli iletişim...

ISS'nin Borealis yörüngelerinde 24 saat kesintisiz iletişimini sağlamak için en az 8 uzay aracı gerekecektir (iki yörünge düzleminde, her düzlemde dört uydu).

Eliptik yörüngeler seçilirken, Dünya'nın yerçekimi alanının homojen olmamalarının etkisi hesaba katılır, bu da apojedeki alt uydu noktasının enleminde değişikliklere yol açar ve ayrıca hapsedilmiş yüklü parçacıklardan oluşan kararlı kemerlerin tehlikeli etkileri de dikkate alınır. yörüngede hareket ederken ISS tarafından geçen Dünya'nın manyetik alanı (Van Allen radyasyon kuşakları) ile.

Bir orta yüksek irtifa yörüngesi (MEO) ISS, sabit bir ISS'den daha küçük bir alanı kapsar (Şekil 3). ISS'nin yer istasyonlarının radyo görünürlük bölgesinde kalma süresi 1.5-2 saattir.Bu nedenle, dünyanın en kalabalık bölgeleri ve gezilebilir su alanları için iletişim sağlamak için bir OG oluşturmak gerekir. 8-12 uydu. Onlar için bir yörünge seçerken, ekvator düzleminde bulunan Van Allen radyasyon kuşaklarının etkilerini dikkate almak gerekir. İlk kararlı yüksek radyasyon kuşağı yaklaşık 1,5 bin km'de başlar ve birkaç bin kilometreye kadar uzanır, "açıklığı" ekvatorun her iki tarafında yaklaşık 300 km'dir. Eşit derecede yüksek yoğunluklu (10 bin imp./s) ikinci kuşak, ekvatorun her iki tarafında yaklaşık 500 km'yi kapsayan 13 ila 19 bin km arasındaki irtifalarda bulunur. Bu nedenle, ISS rotaları birinci ve ikinci Van Allen kuşakları arasından, yani 5 ila 15 bin km yükseklikten geçmelidir.

Pirinç. 3. Farklı yörüngelerde ISS Dünya kapsama alanları

Orta irtifa uyduları aracılığıyla iletişim sırasında toplam sinyal gecikmesi 130 ms'den fazla değildir, bu da onları yüksek kaliteli radyotelefon iletişimi için kullanmayı mümkün kılar. OG'nin yaklaşık olarak aynı yükseklikte (10352-10355 km) benzer yörünge parametreleriyle oluşturulduğu ICO, Spaceway NGSO, Rostelesat sistemleri, orta irtifa yörüngelerinde bir CCC örneği olarak hizmet edebilir.

Düşük dairesel yörüngeler yörünge düzleminin ekvator düzlemine göre eğimine bağlı olarak, düşük ekvator (eğim 0 °, yükseklik 2000 km), kutup (90 °, 700-1500 km) ve eğimli (700-1500 km) yörüngelere ayrılırlar ( Şekil 4). Alçak Dünya Yörüngesi (LEO) iletişim sistemleri, veri iletim sistemlerine (küçük LEO), radyotelefon sistemlerine (büyük LEO) ve geniş bant iletişim sistemlerine (mega LEO, bazen Süper LEO olarak adlandırılır) bölünmüştür.

Bu yörüngelerdeki ISS, çoğunlukla mobil ve kişisel iletişimleri düzenlemek için kullanılır. Uydunun bu yörüngelerdeki yörünge süresi 90 dakikadan 2 saate kadardır, ISS'nin radyo görünürlük bölgesinde geçirdiği süre 10-15 dakikayı geçmez, bu yörüngelerdeki ISS iletişim alanı küçüktür, bu nedenle, sağlamak için sürekli iletişim, OG'nin en az 48 ISS içermesi gerekir ...

Yapay iletişim uyduları

ISS, röle ekipmanının kurulu olduğu bir uzay aracıdır: farklı frekanslarda çalışan alıcı-vericiler ve antenler. Bir yer verici istasyonundan (ES) sinyaller alırlar, onları yükseltirler, frekans dönüşümü gerçekleştirirler ve sinyalleri aynı anda uydunun radyo görünürlük bölgesinde bulunan tüm ES'lere yeniden iletirler. Uydu ayrıca konumunu, telemetrisini ve güç kaynağını kontrol etmek için ekipmanla donatılmıştır. Antenin stabilitesi ve yönü, stabilizasyon sistemi tarafından desteklenir. Uydu telemetri ekipmanı, ISS'nin konumu hakkındaki bilgileri Dünya'ya iletmek ve konum düzeltme için komutlar almak için kullanılır.

Alınan bilgilerin yeniden iletilmesi, örneğin ISS, AP'nin görünürlük bölgesine girene kadar depolamadan ve depolama ile gerçekleştirilebilir.

frekanslar

Uydu iletişiminin organizasyonu için frekans aralıkları, dünya atmosferinin "radyo şeffaflık pencereleri", doğal radyo paraziti ve bir dizi başka faktör dikkate alınarak "Radyo Düzenlemeleri" tarafından tahsis edilir (Tablo 3). Radyo iletişim hizmetleri arasındaki frekans dağılımı, devlet tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir ve kontrol edilir. Bu veya bitişik bantlarda çalışan radyo ekipmanının elektronik uyumluluğunu sağlamak için gerekli olan tahsisli bantların kullanımına ilişkin uluslararası kabul görmüş kurallar vardır. ISS alıcı-vericisine bir çift frekans tahsis edilir: üstteki ES'den uyduya (yukarı akışlar) sinyal iletimi için, alt frekans - uydudan ES'ye (aşağı akışlar).

Tablo 3. Uydu iletişiminin organizasyonu için frekans aralıkları

Tahsis edilen alıcı ve verici frekanslarında çalışan bir uydu iletişim kanalı, genişliği kanal üzerinden birim zaman başına iletilen bilgi miktarını belirleyen belirli bir frekans bandını (bant genişliği) kaplar. 4 GHz ila 6 GHz arasındaki frekanslarda çalışan tipik bir uydu alıcı-vericisi, 36 MHz'lik bir bant genişliğini kapsar. Çok mu yoksa biraz mı? Örneğin, dijital MPEG-2 standardında bir televizyon sinyali iletmek için, bir telefon kanalı - 0.010 MHz için 6 MHz bant genişliğine sahip bir kanal gereklidir. Bu nedenle, böyle bir alıcı-verici yardımıyla 6 televizyon veya 3600 telefon kanalı düzenlemek mümkündür. Genellikle, ISS'ye 12 veya 24 alıcı-verici kurulur (bazı durumlarda daha fazla), bu da sırasıyla 432 MHz veya 864 MHz ile sonuçlanır.

Zemin segmenti

Uydu iletişim kontrol merkezi (TsUSS), yerleşik ISS sistemlerinin durumunu izler, yörünge takımyıldızının konuşlandırılması ve ikmal edilmesi ile ilgili çalışmaları planlar, radyo görünürlük bölgelerini hesaplar ve SSS'nin çalışmalarını koordine eder.

yer istasyonları

Yer istasyonları SSS (ZS), "Dünya - ISS" bölümünde radyo sinyallerini iletir ve alır, çoğullama, modülasyon, sinyal işleme ve frekans dönüştürme, ISS kanallarına ve abone terminallerinin karasal ağlarına erişimi düzenler.

ES ve ISS arasındaki iletişim süresi, ISS'nin radyo görünürlük bölgesinde olduğu süre ile sınırlıdır (Şekil 5). Bu bölge, uydu yörüngesinin yüksekliğine ve radyo görünürlük bölgesindeyken ISS'yi izleyen ES anteninin minimum yükseklik açısına bağlı olan AB yayının uzunluğu ile belirlenir.

Pirinç. 5. Radyo görünürlük alanı

CCC'de çok işlevli alıcı verici, verici, alıcı ve kontrol ES'leri kullanılır. Bu istasyonlar, radyo verici ekipman, alıcı ve verici antenler ve ayrıca ISS ile iletişimi sağlayan bir izleme sistemi ile donatılmıştır.

Çok işlevli sabit istasyonlar çok yüksek verime sahiptir. Karasal iletişim sistemleriyle karşılıklı radyo parazitini önlemek için genellikle şehir sınırları dışında özel olarak seçilmiş sitelerde bulunurlar. Bu ES'ler, çok dar bir ana lob ve çok düşük yan loblara sahip bir radyasyon modeline sahip yüksek güçlü radyo vericileri (birkaç ila on veya daha fazla kW), yüksek hassasiyetli radyo alıcıları ve verici-alıcı antenlerle donatılmıştır. Bu türden ES, gelişmiş iletişim ağlarına hizmet vermek için tasarlanmıştır; ES'ye normal erişim sağlayabilmeleri için fiber optik iletişim hatları gereklidir.

Ortalama verime sahip ES çok çeşitli olabilir ve uzmanlıkları iletilen mesajların türüne bağlıdır. Bu tür ES'lere, çoğunlukla video, ses ve veri iletimini, video konferansı, e-postayı destekleyen kurumsal CCS tarafından hizmet verilir.

Kurumsal CCC'lere hizmet veren bazı AP'ler birkaç bin mikro terminal içerir (VSAT'ler - Çok Küçük Açıklıklı Terminal). Tüm terminaller, bir yıldız topolojisine sahip olan ve veri alımını / iletimini ve ayrıca ses ve video bilgilerinin alınmasını destekleyen bir ağ oluşturan tek bir ana ES'ye (MES - Ana Yer İstasyonu) bağlıdır.

Ayrıca bir veya daha fazla türde mesaj (veri, ses ve/veya video bilgisi) alabilen STS tabanlı CCS'ler de vardır. Bu tür ağların topolojisi de yıldız şeklindedir.

Ağın en önemli unsuru - izleme ve teşhis sistemi, aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

    uydu iletişim kanallarının radyo izlemesi;

    AP'lerin onarım ve restorasyon çalışmaları ve bakımı sırasında, AP'lerin konuşlandırılması ve devreye alınması sırasında uydu iletişim kanallarının test edilmesi;

    ES'nin çalışma modları için önerilerin geliştirildiği, CVS'nin işlevsel durumunun analizi.

Radyo izleme, ISS frekans kaynağının doğru kullanımının kontrol edilmesini, parazitlerin izlenmesini ve uydu iletişim kanallarına yetkisiz erişim girişimlerinin tespit edilmesini sağlar. Ayrıca ES radyasyonunun parametreleri izlenmekte ve uydu iletişim kanallarının kalitesinin hava ve iklim koşullarına bağlı olarak bozulması kayıt altına alınmaktadır.

CCC'nin tarihinden

Ekim 1957'de düşük dünya yörüngesine fırlatılan ilk yapay Dünya uydusu (AES), 83,6 kg ağırlığındaydı ve gemide, uçuşun kontrol edildiği sinyalleri ileten bir işaret radyo vericisi vardı. Bu ilk fırlatmanın sonuçları ve uzaydan radyo sinyallerinin iletilmesindeki ilk deneyler, uydunun aktif veya pasif bir radyo sinyali tekrarlayıcısı olarak hareket edeceği bir iletişim sistemi düzenleme olasılığını açıkça göstermiştir. Ancak bunun için, üzerine yeterince büyük kütleye sahip ekipmanların yerleştirilebileceği uydular oluşturmak ve bu uyduları Dünya'ya yakın yörüngeye yerleştirebilecek güçlü roket sistemlerine sahip olmak gerekir.

Bu tür fırlatma araçları oluşturuldu ve kısa sürede karmaşık bilimsel, araştırma, özel ekipman ve iletişim ekipmanı taşıyabilen büyük bir kitle uyduları geliştirildi. Çeşitli amaçlar için uydu sistemlerinin oluşturulması için temel atıldı: meteorolojik, navigasyon, keşif, iletişim. Bu sistemlerin önemi fazla tahmin edilemez. Uydu iletişim sistemi bunların başında gelmektedir.

İlk uydunun fırlatılmasının hemen ardından ülkenin haberleşme sisteminde uyduların kullanımına yönelik deneylere başlandı ve uydu haberleşme sistemi oluşturulmaya başlandı. 12 m ayna çapına sahip parabolik antenlerle donatılmış toprak alıcı-verici istasyonları inşa edildi 23 Nisan 1965'te yapay bir iletişim uydusu (ISS) "Molniya" yüksek eliptik bir yörüngeye fırlatıldı.

Kuzey yarımkürenin üzerinde yer alan 40 bin km'lik bir tepe noktasına sahip yüksek bir eliptik yörünge ve on iki saatlik bir yörünge periyodu, ISS'nin radyo sinyalinin ülkenin neredeyse tamamına günde iki kez iletilmesini mümkün kıldı. 9 saat. İlk pratik olarak önemli sonuç, 1965'te Moskova ve Vladivostok arasındaki televizyon programlarının değişiminin ISS aracılığıyla gerçekleştirildiği zaman elde edildi. Ekim 1967'de dünyanın ilk uydu iletişim sistemi "Orbit" devreye alındı.

1975 yılında, Raduga ISS, Dünya çevresinde 24 saate eşit bir devrim periyodu ile 35786 km yükseklikte dairesel bir ekvator veya jeostatik yörüngeye fırlatıldı. Uydunun dönüş yönü gezegenimizin dönüş yönü ile çakıştı, gökyüzünde hareketsiz kaldı ve sanki Dünya yüzeyinin üzerinde "askıda kaldı". Bu, böyle bir uydu aracılığıyla sürekli iletişim sağladı ve takip edilmesini kolaylaştırdı. Daha sonra, ISS "Horizon" yer sabit yörüngeye fırlatıldı.

Orbita SCS'nin işletim deneyimi şunu göstermiştir: Daha fazla gelişme birkaç bin kişilik nüfusa sahip şehir ve kasabalara hizmet etmek için bu tür yer istasyonlarının inşasıyla ilgili sistemler ekonomik olarak haklı değildir. 1976'da, ISS'si sabit yörüngeye fırlatılan daha ekonomik bir uydu iletişim sistemi "Ekran" oluşturuldu. Bu sistemin daha basit ve daha kompakt karasal alıcı-verici istasyonları, küçük yerleşim yerlerine, köylere, Sibirya'da, Uzak Kuzey bölgelerinde, kısmen Uzak Doğu'da bulunan meteoroloji istasyonlarında kuruldu ve Merkezi Televizyon programlarını nüfuslarına getirdi.

1980 yılında, yer istasyonları Gorizont ISS aracılığıyla işletilen Moskva SCS'nin operasyonu başladı. Bu SSS'nin toprak verici istasyonları, "Orbita" ve "Ekran" SSS istasyonlarına benziyordu, ancak küçük boyutlu toprak alıcı istasyonlarına sahipti, bu da onları iletişim merkezlerine, düşük güçlü tekrarlayıcılara ve baskıya yerleştirmeyi mümkün kıldı. evler. Karasal alıcı istasyon tarafından alınan radyo sinyali, televizyon programının abonelere teslim edildiği düşük güçlü bir televizyon tekrarlayıcısına iletildi. CCC "Moskova", Merkezi Televizyon programlarının ve merkezi gazetelerin sayfalarının ülkenin en uzak köşelerine ve neredeyse tüm Avrupa, Kuzey Amerika ve sınır Asya ülkelerinin Sovyet kurumlarına iletilmesini mümkün kıldı.

Uydu iletişimi - bugün

Şu anda, Devlet Teşebbüsü "Uzay İletişimi" tarafından işletilen 12 devlet uzay aracını (SC) içeren federal sivil uydu iletişim sisteminde bir yörünge takımyıldızı kullanılmaktadır. Yörünge takımyıldızı, 1994 ve 1996'da başlatılan Express serisinin iki uzay aracını, 1970'lerde geliştirilen Gorizont serisinin yedi uzay aracını, Ekran-M serisinden birini ve Express-A serisinin iki yeni modern uydusunu içerir. Bu ISS'ye ek olarak, Yamal-100 tipi ISS (operatör - OAO Gazkom), Bonum-1 ve diğerleri yörüngede. Yeni nesil uzay aracının (Express-AM, Yamal-200) üretimi devam ediyor. Rusya'da faaliyet gösteren yaklaşık 65 uydu iletişim şirketi var ve bu toplam telekomünikasyon operatörlerinin yaklaşık %7'sini oluşturuyor. Bu şirketler müşterilerine çok çeşitli telekomünikasyon hizmetleri sunmaktadır: kiralamadan dijital kanallar ve telefon hizmetleri, televizyon ve radyo yayıncılığı, multimedya sağlanmasına giden yollar.

Bugün, CCS, Rusya Interconnected Communication Network'ün (BCC) önemli bir bileşeni haline gelmiştir. "Rus uydu iletişim ve yayın sistemlerinin devlet amaçları için korunması, ikmal edilmesi ve geliştirilmesine yönelik devlet desteği için acil durum önlemleri programı" (1 Şubat 2000 tarih ve 87 sayılı Rusya Federasyonu Hükümeti Kararnamesi) ve "Federal Uzay Programı" 2001-2005 yılları için Rusya Federasyonu geliştirildi ve uygulanıyor. "(30 Mart 2000 tarih ve 288 sayılı Rusya Federasyonu Hükümeti Kararı).

CCC'nin geliştirilmesi için talimatlar

Sivil amaçlar için uydu iletişiminin geliştirilmesi hükümet, departmanlar arası (GKRCH) ve departman (Rusya Federasyonu İletişim ve Bilgilendirme Bakanlığı, Rosaviakosmos, vb.) seviyelerinde ele alınmaktadır. Rus uydu iletişim sistemleri devletin yetkisi altındadır ve yerel devlet (GP KS) veya özel ticari operatörler tarafından işletilmektedir.

Rusya'da VSS'nin geliştirilmesi için benimsenen konsepte uygun olarak, olası bir VSS üç alt sistemi içermelidir:

    Rusya'nın Interconnected iletişim ağına ve ayrıca kaplanmış ve kurumsal ağlara hizmet vermek için sabit uydu iletişimi;

    modern elektronik medyanın gelişiminde yeni bir aşama olan doğrudan yayın dahil olmak üzere uydu televizyon ve radyo yayıncılığı;

    Rusya ve yurtdışındaki mobil ve uzak abonelerin çıkarları için mobil kişisel uydu iletişimi.

Sabit uydu iletişimi

Sabit uydu hizmeti, belirli bir konumdaki (belirli alanlarda bulunan sabit bir nokta) yer istasyonları arasındaki bir radyokomünikasyon hizmetidir.

Sabit iletişim kullanmanın ana yönleri:

    Rusya Silahlı Kuvvetlerinin bir parçası olarak omurga, bölge içi ve yerel iletişim hatlarının organizasyonu;<

    veri iletim ağları oluşturmak için bir kaynak sağlamak;

    İnternet erişimi de dahil olmak üzere modern VSAT teknolojilerini kullanan kurumsal iletişim ve veri iletim ağlarının geliştirilmesi;

    uluslararası iletişim ağının geliştirilmesi;

    ülke genelinde federal, bölgesel, yerel ve ticari televizyon ve radyo programlarının dağıtımı;

    merkezi gazete ve dergiler için iletim ağlarının geliştirilmesi;

    Rusya'nın VSS'sinin omurga birincil ağının fazlalığı.

Önümüzdeki yıllarda sabit uydu iletişim sistemi, işletim uyduları "Gorizont", yeni uydular "Express-A", "Yamal-100" ve uluslararası kuruluş "Intersputnik" in LMI-1 uydusuna dayanacaktır. Daha sonra yeni uydular "Express K" ve "Yamal 200/300" devreye girecek.

Uydu iletişim ağları, Rusya'nın kuzeydoğu bölgelerindeki iletişim sistemlerinin modernizasyonunda önemli bir rol oynayacaktır.

OJSC Giprosvyaz tarafından OJSC Rostelecom ve Devlet Teşebbüsü "Uzay İletişimi" emriyle geliştirilen "Rus Silahlı Kuvvetlerinin Birincil Ağının Uydu Bileşeninin Genel Planı", Rusya Silahlı Kuvvetleri için uydu sistemlerini kullanma prosedürünü tanımlar. .

Kurumsal ağların geliştirilmesinin, 09/02/98 tarih ve 1016 sayılı Rusya Federasyonu Hükümeti Kararnamesi ile belirlenen önceliklere uygun olarak, esas olarak Rus uyduları bazında gerçekleştirileceği öngörülmektedir.

Modernize edilmiş dijital TV yayın sistemi "Moskova" / "Moskova Global", uydu sabit servisini kullanarak televizyon programlarının iletiminin temeli olmalıdır. Bu, sosyal açıdan önemli devlet ve tüm Rusya televizyon programlarının (RTR, "Kultura", ORT) mevcut on yerine üç uydu ile tüm bölge yayın bölgelerine iletilmesini mümkün kılacaktır.

yayın hizmeti

Yayın hizmeti, 36 ° E'ye yerleştirilen ISS "Bonum-1" gibi doğrudan televizyon yayın uydularına dayanmaktadır. ve Rusya'nın Avrupa kısmında iki düzineden fazla televizyon programının iletimini sağlıyor.

Uydu TV yayın sisteminin daha da genişletilmesi (40-50'ye kadar ticari TV programı yayınlama imkanı ile), Rusya'nın seyrek nüfuslu doğu bölgelerinde bir TV dağıtım ağı oluşturmanın yanı sıra bölgesel TV ihtiyaçlarını karşılamak için öngörülmektedir. programlar. Bu CCS, dijital yüksek çözünürlüklü TV, İnternet erişimi vb. gibi yeni hizmetler sağlayacaktır. Gelecekte, sabit uydu hizmetinin kullanımına dayalı olarak mevcut uydu TV dağıtım sisteminin tamamen yerini alabilir.

Mobil uydu iletişimi

Rus mobil uydu iletişim sistemi, Horizont uyduları temelinde konuşlandırılır ve hükümet iletişimini düzenlemek ve Morsvyaz-Sputnik Devlet Teşebbüsü'nün çıkarları için kullanılır. "Inmarsat" ve "Eutelsat" sistemleri ("Evteltraks" alt sistemleri) de kullanılabilir.

2 Eylül 1998 tarih ve 1016 sayılı Rusya Federasyonu Hükümeti Kararnamesi uyarınca, gelecek vaat eden uydu projelerinin uygulanması sırasında, mobil uydu iletişim ağını sistemi korumak için gerekli miktarda korumak için önlemler alınmalıdır. hükümet ve cumhurbaşkanlığı iletişimleri.

Kişisel mobil iletişim sistemi

Ülkemizde çeşitli mobil kişisel uydu iletişim projeleri geliştirilmektedir (Rostelesat, Signal, Molniya Zond).

Rus şirketleri birkaç uluslararası kişisel uydu iletişim projesinde yer almaktadır (Iridium, Globalstar, ICO, vb.). Şu anda, Rusya Federasyonu topraklarında mobil iletişim sistemlerinin kullanımı ve bunların Rusya Hava Kuvvetleri ile arayüzlenmesi için özel koşullar üzerinde çalışılmaktadır. Aşağıdakiler SSS komplekslerinin geliştirilmesinde ve oluşturulmasında yer almaktadır: Devlet operatörü SE "Uzay İletişimi", Krasnoyarsk NPO / PM adlı Reshetnev ve Alcatel (üç yeni nesil "Express A" uydusunun oluşturulması), NIIR, TsNIIS, Giprosvyaz LLC, GSP RTV, Rostelecom OJSC, vb.

Çözüm

Uydu iletişim ve veri iletim sistemleri, sistemin gerekli kurulum ve yeniden konfigürasyon hızını, iletişimin güvenilirliğini ve kalitesini, tarifelerin mesafeden bağımsızlığını sağlayabilir. Hemen hemen her tür bilgi, yüksek kullanılabilirlik faktörü ile uydu kanalları aracılığıyla iletilir.

Günümüzde uydu iletişim sistemleri, ülkeleri ve kıtaları birbirine bağlayan dünyanın telekomünikasyon omurgasının ayrılmaz bir parçası haline geldi. Dünyanın birçok ülkesinde başarıyla kullanılmaktadır ve Rusya'nın Interconnected iletişim ağında hak ettiği yeri almıştır.

Edebiyat

    Timofeev V. V. Rusya'da uydu iletişiminin geliştirilmesi kavramı hakkında. - "İletişim Bülteni", 1999, No. 12.

    Vasily Pavlov (Rusya Federasyonu İletişim Bakanlığı Radyo, Televizyon ve Uydu Haberleşme Dairesi Başkanı). Rus CCS ve departman ve kurumsal operatörlerin ihtiyaçlarını karşılamadaki rolü üzerine bir toplantıda yapılan konuşmadan. - "Ağlar", 2000, No. 6.

    Durev V.G., Zenevich F.O., Kruk B.I. ve diğerleri Telekomünikasyon. Uzmanlığa giriş. - M., 1988.

    Rusya Federasyonu'nun radyo iletişimi için radyo düzenlemeleri. Resmi baskı. 09.28.1998 Radyo Frekansları Devlet Komitesi kararı ile 01.01.1999 tarihinden itibaren onaylanmış ve yürürlüğe girmiştir. 1999.

    Leonid Nevdyaev. Uydu sistemleri Bölüm 1. Yörüngeler ve parametreler. - "Ağlar", 1999, №1-2.

    Uzay teknolojisinin mühendislik el kitabı. - M., 1977.

MOU Parabel Spor Salonu

Öz

Uydu iletişim sistemleri

Tamamlanmış

Goroshkina Ksenia

11. sınıf öğrencisi

Kontrol

Borisov Alexander Vladimirovich

parabel

2010 yılı

Giriş 3

1. Uydu iletişim kanallarını düzenleme ilkeleri 4

2. İletişim uydularının yörüngeleri 5

3. Uydu iletişim hizmetleri organizasyonunun tipik şeması 6

4. Uydu iletişiminin uygulama alanları 6

4.1 VSAT uydu iletişim ilkeleri 7

4.2 Mobil uydu iletişimini düzenleme ilkeleri 7

5. Uydu iletişiminde kullanılan teknolojiler 8

6. Uydu iletişim sistemlerinin yaratılış tarihi 11

6.1. "Molniya-1" uyduları üzerinden ilk uydu iletişim ve yayın hatları 12

6.2. TV programlarının dağıtımı için dünyanın ilk uydu sistemi "Orbita" 13

6.3. Dünyanın ilk doğrudan TV yayın sistemi Ekran 14

6.4. TV programı dağıtım sistemleri "Moskova" ve "Moskova-Global 15

6.5. 12 GHz aralığında uydu TV yayın sistemi 16

6.6. Intersputnik sisteminin oluşturulması 16

6.7. Hükümet iletişimi için bir uydu bağlantısının oluşturulması 17

6.8. Sonuç olarak ... 17

Kullanılmış literatür listesi 20

Tanıtım

Uydu iletişim sistemleri (SSS) uzun süredir bilinmektedir ve çeşitli sinyallerin uzun mesafelere iletilmesi için kullanılmaktadır. Başlangıcından bu yana uydu iletişimi hızla gelişmiştir ve deneyim birikimi, ekipmanın iyileştirilmesi, sinyal iletimi yöntemlerinin geliştirilmesi ile bireysel uydu iletişim hatlarından yerel ve küresel sistemlere geçiş olmuştur.

CCS'nin bu tür gelişim oranları, sahip oldukları bir takım avantajlarla açıklanmaktadır. Bunlar, özellikle yüksek bant genişliği, sınırsız örtüşen alanlar, iletişim kanallarının yüksek kalitesi ve güvenilirliğini içerir. Uydu iletişiminin geniş olanaklarını belirleyen bu avantajlar, onu benzersiz ve etkili bir iletişim aracı haline getiriyor. Uydu iletişimi şu anda uzun ve orta mesafelerde uluslararası ve ulusal iletişimin ana biçimidir. Yapay dünya uydularının iletişim için kullanımı, mevcut iletişim ağları geliştikçe genişlemeye devam ediyor. Birçok ülke kendi ulusal uydu iletişim ağlarını kuruyor.

Ülkemizde birleşik bir otomatik iletişim sistemi oluşturuluyor. Bunun için çeşitli teknik iletişim araçları gelişiyor, iyileştiriliyor ve yeni uygulama alanları buluyor.

Makalemde uydu sistemlerinin organizasyon ilkelerini, kapsamını, CCS'nin yaratılış tarihini ele alacağım. Günümüzde uydu yayınına çok dikkat ediliyor, bu yüzden sistemin nasıl çalıştığını bilmeliyiz.

1. Uydu iletişim kanallarını düzenleme ilkeleri

Uydu iletişimi, yapay dünya uydularının tekrarlayıcı olarak kullanılmasına dayanan radyo iletişim türlerinden biridir.

Uydu iletişimi, hem sabit hem de mobil olabilen yer istasyonları arasında gerçekleştirilir. Uydu iletişimi, çok yüksek bir irtifaya (yüzlerce kilometreden on binlerce kilometreye kadar) bir tekrarlayıcı yerleştirerek geleneksel radyo röle iletişiminin bir gelişimidir. Bu durumda görünürlük bölgesi Dünya'nın neredeyse yarısı olduğundan, bir tekrarlayıcı zincirine gerek yoktur. Uydu üzerinden iletim için sinyal modüle edilmelidir. Modülasyon, yer istasyonunda gerçekleştirilir. Modüle edilmiş sinyal yükseltilir, istenen frekansa aktarılır ve verici antene beslenir.

Araştırmanın ilk yıllarında, gemide herhangi bir verici ve alıcı ekipman taşımayan bir radyo sinyalinin (genellikle metal kaplamalı bir metal veya polimer küre) basit bir yansıtıcısı olan pasif uydu tekrarlayıcılar kullanıldı. Bu tür uydular yaygınlaşmamıştır. Tüm modern iletişim uyduları aktif. Aktif tekrarlayıcılar, sinyal alımı, işlenmesi, amplifikasyonu ve yeniden iletimi için elektronik ekipmanlarla donatılmıştır. Uydu tekrarlayıcılar rejeneratif olmayan ve rejeneratif olabilir.

Bir yer istasyonundan bir sinyal alan rejeneratif olmayan bir uydu, onu başka bir frekansa aktarır, yükseltir ve başka bir yer istasyonuna iletir. Uydu, bu işlemleri gerçekleştiren, her biri spektrumun belirli bir kısmı ile çalışan birkaç bağımsız kanal kullanabilir (bu işlem kanallarına transponder denir).

Yenileyici uydu, alınan sinyali demodüle eder ve yeniden modüle eder. Sonuç olarak, hata düzeltme iki kez gerçekleştirilir: uyduda ve alıcı yer istasyonunda. Bu yöntemin dezavantajı, karmaşıklık (ve dolayısıyla uydunun çok daha yüksek maliyeti) ve ayrıca artan sinyal iletim gecikmesidir.

2. İletişim uydularının yörüngeleri

Uydu transponderlerinin bulunduğu yörüngeler üç sınıfa ayrılır:

1 - ekvator, 2 - eğik, 3 - kutup

Ekvator yörüngesinin önemli bir türü sabit yörünge uydunun, Dünya'nın dönüş yönü ile çakışan yönde, Dünya'nın açısal hızına eşit bir açısal hızla döndüğü. Jeostatik yörüngenin bariz avantajı, hizmet alanındaki alıcının uyduyu her zaman “görmesi”. Ancak, yalnızca bir coğrafi yörünge vardır ve tüm uyduları bu yörüngeye fırlatmak imkansızdır. Diğer dezavantajı, yüksek irtifa ve dolayısıyla yörüngeye bir uydu fırlatmanın daha yüksek maliyetidir. Ek olarak, durağan yörüngedeki bir uydu, dairesel kutup bölgesindeki yer istasyonlarına hizmet edemez.

eğimli yörünge bu sorunları çözmenize izin verir, ancak uydunun yer gözlemcisine göre hareketi nedeniyle, iletişime 24 saat erişim sağlamak için en az üç uyduyu bir yörüngeye fırlatmak gerekir.

kutupsal yörünge- sınırlayıcı eğik durum.

Eğik yörüngeler kullanıldığında, yer istasyonları, anteni uyduya yönlendiren izleme sistemleriyle donatılmıştır. Jeo-durağan yörüngede uydular ile çalışan istasyonlar, ideal yerdurağan yörüngeden sapmaları telafi etmek için genellikle bu tür sistemlerle donatılmıştır. İstisna, uydu televizyonunu almak için kullanılan küçük antenlerdir: radyasyon modelleri yeterince geniştir, bu nedenle ideal noktanın yakınında uydu titreşimlerini algılamazlar. Çoğu mobil uydu iletişim sisteminin bir özelliği, sinyal almayı zorlaştıran terminal anteninin küçük boyutudur.

3. Uydu iletişim hizmetleri organizasyonunun tipik şeması

  • uydu segmenti operatörü, masrafları kendisine ait olmak üzere bir iletişim uydusu oluşturur, uydu üreticilerinden birine uydu üretimi için sipariş verir ve başlatma ve bakımını gerçekleştirir. Uydu yörüngeye oturtulduktan sonra uydu segment operatörü, röle uydunun frekans kaynağının uydu haberleşme hizmet şirketlerine kiralanması için hizmet vermeye başlar.
  • bir uydu iletişim hizmeti operatörü, geniş bir hizmet alanına sahip bir tekrarlayıcı olarak kullanarak bir iletişim uydusundaki kapasitelerin kullanımı (kiralanması) için bir uydu segmenti operatörü ile bir anlaşma yapar. Uydu iletişim hizmetleri operatörü, ağının karasal altyapısını, uydu iletişimi için yer ekipmanı üreten şirketler tarafından üretilen belirli bir teknolojik platform üzerine kurar.

4. Uydu iletişiminin uygulama alanları:

  • Omurga uydu iletişimi: Başlangıçta, uydu iletişiminin ortaya çıkışı, büyük miktarda bilginin iletilmesine duyulan ihtiyaç tarafından belirlendi. Zamanla, ses iletiminin toplam omurga trafiği hacmi içindeki payı giderek azalmakta ve yerini veri iletimine bırakmaktadır. Fiber optik ağların gelişmesiyle, sonuncusu uydu iletişimini omurga pazarından çıkarmaya başladı.
  • VSAT sistemleri: VSAT (Very Small Aperture Terminal) sistemleri, müşterilere (genellikle küçük kuruluşlar) yüksek bant genişliği gerektirmeyen uydu iletişim hizmetleri sağlar. Bir VSAT terminali için veri aktarım hızı genellikle 2048 kbps'yi geçmez. "Çok küçük açıklık" kelimeleri, eski omurga antenlerinin boyutuna göre terminal antenlerinin boyutunu ifade eder. C-bandında çalışan VSAT'lar genellikle Ku-bandında - 0.75-1.8 m çapında 1.8-2.4 m çapında antenler kullanır, VSAT sistemleri isteğe bağlı kanal teknolojisini kullanır.
  • Mobil uydu iletişim sistemleri: Çoğu mobil uydu sisteminin bir özelliği, sinyal alımını zorlaştıran terminal anteninin küçük boyutudur.

4.1. Uydu iletişimi VSAT düzenleme ilkeleri:

Uydu VSAT ağının ana unsuru NCC'dir. İnternet, genel telefon ağı, VSAT ağının diğer terminallerinden istemci ekipmanına erişim sağlayan ve müşterinin kurumsal ağı içinde trafik alışverişini gerçekleştiren Ağ Kontrol Merkezidir. NCC, omurga operatörleri tarafından sağlanan omurga iletişim kanallarına geniş bantlı bir bağlantıya sahiptir ve uzak bir VSAT terminalinden dış dünyaya bilgi aktarımı sağlar.

4.2 Mobil uydu iletişimini düzenleme ilkeleri:

Mobil uydu alıcısına ulaşan sinyal gücünün yeterli olması için iki çözümden biri kullanılır:

  • Uydular coğrafi yörüngede bulunur. Bu yörünge Dünya'dan 35.786 km uzaklıkta olduğu için uyduya güçlü bir verici kurulması gerekiyor.
  • Birçok uydu, eğik veya kutupsal yörüngelerde bulunur. Aynı zamanda, gerekli verici gücü çok yüksek değil ve yörüngeye bir uydu fırlatmanın maliyeti daha düşük. Bununla birlikte, bu yaklaşım yalnızca çok sayıda uyduyu değil, aynı zamanda geniş bir yer anahtarları ağını da gerektirir.
  • Müşterinin ekipmanı (mobil uydu terminalleri, uydu telefonları), harici karasal iletişim kanallarına (kamu telefon ağı, İnternet, vb.) bağlantı sağlayan bir mobil uydu servis operatörünün röle uydusu ve arayüz istasyonları aracılığıyla dış dünyayla veya birbirleriyle etkileşime girer. .)

5. Uydu iletişiminde kullanılan teknolojiler

m uydu iletişiminde frekansların çoklu kullanımı. Radyo frekansları sınırlı bir kaynak olduğundan, aynı frekansların farklı yer istasyonları tarafından kullanılabilmesini sağlamak gerekir. Bu iki şekilde yapılabilir:

  • uzaysal ayırma - her uydu anteni yalnızca belirli bir alandan bir sinyal alır ve farklı alanlar aynı frekansları kullanabilir.
  • polarizasyon ayrımı - farklı antenler, karşılıklı olarak dik polarizasyon düzlemlerinde bir sinyal alır ve iletir, aynı frekanslar iki kez kullanılabilir (her bir düzlem için).

H frekans aralıkları.

Yer istasyonundan uyduya ve uydudan yer istasyonuna veri iletimi için frekans seçimi keyfi değildir. Frekans, örneğin, radyo dalgalarının atmosferdeki emilimini ve ayrıca verici ve alıcı antenlerin gerekli boyutlarını etkiler. Yer istasyonundan uyduya iletimin gerçekleştiği frekanslar, uydudan yer istasyonuna iletim için kullanılan frekanslardan farklıdır (genellikle yukarıdakilerden birincisi). Uydu iletişiminde kullanılan frekanslar, harflerle belirtilen aralıklara ayrılır:

Aralık adı

frekanslar

Uygulama

Mobil uydu iletişimi

Mobil uydu iletişimi

4 GHz, 6 GHz

Sabit uydu iletişimi

Bu aralıkta uydu iletişimi için frekanslar tanımlanmamıştır. Radar uygulamaları için belirtilen aralık 8-12 GHz'dir.

Sabit uydu iletişimi (askeri amaçlar için)

11 GHz, 12 GHz, 14 GHz

Sabit uydu iletişimi, uydu yayını

Sabit uydu iletişimi, uydular arası iletişim

Ku-bandı, nispeten küçük antenlerle alıma izin verir ve bu nedenle, bu banttaki hava koşullarının iletim kalitesi üzerinde önemli bir etkisi olmasına rağmen, uydu televizyonunda (DVB) kullanılır. Büyük kullanıcılar (kuruluşlar) tarafından veri iletimi için genellikle C-bandı kullanılır. Bu, daha iyi alım sağlar, ancak oldukça büyük bir anten boyutu gerektirir.

m modülasyon ve hata düzeltme kodlaması

Uydu iletişim sistemlerinin bir özelliği, çeşitli faktörlerin neden olduğu nispeten düşük sinyal-gürültü oranı koşullarında çalışma ihtiyacıdır:

  • alıcının vericiden önemli ölçüde uzaklığı,
  • sınırlı uydu gücü

Uydu iletişimi, analog sinyallerin iletilmesi için pek uygun değildir. Bu nedenle, konuşmayı iletmek için darbe kodu modülasyonu kullanılarak önceden sayısallaştırılmıştır.
Dijital verileri bir uydu iletişim kanalı üzerinden iletmek için öncelikle belirli bir frekans aralığını kaplayan bir radyo sinyaline dönüştürülmeleri gerekir. Bunun için modülasyon kullanılır (dijital modülasyona anahtarlama da denir).

Düşük sinyal gücü nedeniyle hata düzeltme sistemlerine ihtiyaç vardır. Bunun için çeşitli hata düzeltme kodlama şemaları, çoğu zaman evrişimli kodların çeşitli versiyonları ve ayrıca turbo kodları kullanılır.

6. Uydu iletişim sistemlerinin yaratılış tarihi

Dünya üzerinde küresel uydu iletişim sistemleri oluşturma fikri 1945 yılında ortaya atıldı. Arthur Clarke, daha sonra ünlü bir bilim kurgu yazarı oldu. Bu fikrin uygulanması, balistik füzelerin ortaya çıkmasından sadece 12 yıl sonra mümkün oldu. 4 Ekim 1957 ilk yapay Dünya uydusu (AES) yörüngeye fırlatıldı. Uydunun uçuşunu kontrol etmek için üzerine küçük bir radyo vericisi yerleştirildi - menzilde çalışan bir işaret 27 MHz... birkaç yıl sonra 12 Nisan 1961... dünyada ilk kez Sovyet uzay aracı "Vostok" Yu.A. Gagarin, Dünya çevresinde tarihi bir uçuş yaptı. Aynı zamanda, kozmonotun Dünya ile düzenli radyo iletişimi vardı. Çeşitli barışçıl görevleri çözmek için uzayın incelenmesi ve kullanılması üzerine sistematik çalışma bu şekilde başladı.

Uzay teknolojisinin yaratılması, uzun mesafeli radyo iletişimi ve yayını için çok etkili sistemler geliştirmeyi mümkün kılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri'nde, iletişim uydularının oluşturulması konusunda yoğun çalışmalar başladı. Ülkemizde bu tür çalışmalar ortaya çıkmaya başladı. Geniş toprakları ve özellikle diğer teknik araçlar (radyo röle bağlantıları, kablo hatları vb.) kullanılarak iletişim ağlarının oluşturulmasının yüksek maliyetlerle ilişkilendirildiği seyrek nüfuslu doğu bölgelerinde zayıf iletişim gelişimi, bu yeni iletişim türünü çok önemli hale getirdi. umut verici.

Yerli uydu radyo sistemlerinin yaratılmasının kökeninde, büyük bilim merkezlerine başkanlık eden seçkin yerli bilim adamları ve mühendisler vardı: M.F. Reshetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kalaşnikof, L. Ya. cantor

Bilim adamlarına verilen başlıca görevler şunlardı:

Televizyon yayıncılığı ve iletişim için uydu tekrarlayıcıların geliştirilmesi (Ekran, Raduga, Gals), 1969'dan beri uydu tekrarlayıcılar, başkanlığındaki ayrı bir laboratuvarda geliştirildi. M.V. Brodsky ;

Uydu haberleşmesi ve yayıncılığı için sistem projelerinin oluşturulması;

Uydu iletişimi yer istasyonları (ES) için ekipmanın geliştirilmesi: modülatörler, FM (frekans modülasyonu) sinyallerinin eşik düşürücü demodülatörleri, alıcı ve verici cihazlar, vb.;

Uydu iletişim ve yayın istasyonlarının ekipmanla donatılması konusunda kapsamlı çalışmalar;

Düşük gürültü eşiği, çoklu erişim yöntemleri, modülasyon yöntemleri ve hata düzeltici kodlama ile FM demodülatörlerini izleme teorisinin geliştirilmesi;

Kanallar, televizyon yolları ve uydu sistemlerinin iletişim ekipmanları için normatif ve teknik belgelerin geliştirilmesi;

AP ve uydu iletişimi ve yayın ağları için kontrol ve izleme sistemlerinin geliştirilmesi.

NIIR uzmanları halen faaliyette olan birçok ulusal uydu haberleşme ve yayın sistemi oluşturuldu.... Bu sistemlerin verici ve alıcı kara ve hava ekipmanları da NIIR'de geliştirildi. Ekipmana ek olarak, enstitü uzmanları hem uydu sistemlerinin kendileri hem de bileşimlerinde yer alan bireysel cihazlar için tasarım yöntemleri önerdi. NIIR uzmanlarının uydu iletişim sistemleri tasarlama deneyimi, çok sayıda bilimsel yayın ve monografta yansıtılmaktadır.

6.1. "Molniya-1" uyduları üzerinden ilk uydu iletişim ve yayın hatları

Pasif tekrarlayıcı olarak kullanılan Amerikan yansıtıcı uydusu "Echo" ve Ay'dan gelen radyo dalgalarını yansıtarak uydu iletişimi üzerine ilk deneyler NIIR uzmanları tarafından gerçekleştirildi. 1964 yılında... Gorki Bölgesi, Zimenki köyündeki gözlemevindeki radyo teleskopu, İngiliz Jodrell Bank Gözlemevi'nden telgraf mesajları ve basit bir çizim aldı.

Bu deney, Dünya üzerindeki iletişimi düzenlemek için uzay nesnelerinin başarılı bir şekilde kullanılma olasılığını kanıtladı.

Uydu iletişim laboratuvarında çeşitli sistem projeleri hazırlandı ve daha sonra ilk yerli uydu iletişim sistemi "Molniya-1" in geliştirilmesinde yer aldı. 1 GHz altında frekans aralığı. Bu sistemin oluşturulması için baş organizasyon, Moskova Radyo İletişimi Araştırma Enstitüsü (MNIIRS) idi. Molniya-1 sisteminin baş tasarımcısı BAY. Kaplanov- MNIIRS Başkan Yardımcısı.

60'larda NIIR, Gorizont troposferik radyo röle sistemi için 1 GHz'in altındaki frekans aralığında da çalışan bir alıcı-verici kompleksi geliştiriyordu. Bu kompleks değiştirildi ve "Gorizont-K" adlı oluşturulan ekipman, Moskova ve Vladivostok'u birbirine bağlayan ilk uydu iletişim hattı "Molniya-1"i donatmak için kullanıldı. Bu hat, bir TV programının veya 60 telefon kanalının grup spektrumunun iletimi için tasarlanmıştır. NIIR uzmanlarının katılımıyla bu şehirlerde iki yer istasyonu (ES) donatıldı. MNIIRS, başarıyla fırlatılan ilk yapay iletişim uydusu "Molniya-1" için yerleşik bir tekrarlayıcı geliştirdi 23 Nisan 1965... 12 saatlik bir yörünge periyodu ile oldukça eliptik bir yörüngeye fırlatıldı.Böyle bir yörünge, kuzey enlemlerinde bulunan SSCB topraklarına hizmet etmek için uygundu, çünkü her yörüngede sekiz saat boyunca uydu ülkenin herhangi bir noktasından görülebiliyordu. . Ek olarak, bölgemizden böyle bir yörüngeye fırlatma, sabit bir yere göre daha az enerji tüketimi ile gerçekleştirilir. "Molniya-1" uydusunun yörüngesi, bu güne kadar önemini korudu ve jeostasyoner uyduların yaygın gelişimine rağmen kullanılmaktadır.

6.2. TV programlarının dağıtımı için dünyanın ilk uydu sistemi "Orbit"

NIIR uzmanları tarafından "Molniya-1" uydularının teknik yetenekleri üzerine araştırma tamamlandıktan sonra N.V. Talyzin ve L. Ya. cantor dünyanın ilk uydu yayın sistemi "Orbit" i oluşturarak ülkenin doğu bölgelerine merkezi televizyonun TV programlarını sağlama sorununu çözmesi önerildi. "Horizon-K" ekipmanı temelinde 1 GHz aralığında.

1965-1967'de. Rekor kısa bir sürede ülkemizin doğu bölgelerinde aynı anda 20 yer istasyonu "Orbit" ve yeni bir merkezi verici istasyonu "Rezerv" inşa edilerek devreye alındı. Orbita sistemi, uydu iletişim yeteneklerinin en etkin şekilde kullanıldığı dünyanın ilk dairesel, televizyon, dağıtım uydu sistemi olmuştur.

Yeni Orbit sisteminin 800-1000 MHz'de çalıştığı aralığın, Telsiz Yönetmeliğinde sabit uydu hizmeti için tahsis edilen aralıkla uyumlu olmadığı belirtilmelidir. Orbita sisteminin 6/4 GHz C-bandına aktarılması çalışmaları 1970-1972 döneminde NIIR uzmanları tarafından yapılmıştır. Yeni frekans aralığında çalışan istasyona "Orbit-2" adı verildi. Uluslararası frekans aralığında - Dünya-Uzay bölümünde - 6 GHz aralığında, Kozmos-Dünya bölümünde - 4 GHz aralığında çalışması için eksiksiz bir ekipman seti oluşturuldu. yönetimi altında sanal makine çirlina bir yazılım cihazı ile antenleri işaret etmek ve izlemek için bir sistem geliştirildi. Bu sistem aşırı bir otomat ve konik bir tarama yöntemi kullandı.

İstasyon "Orbita-2" uygulanmaya başlandı 1972'den beri., a 1986 yılı sonuna kadar... yaklaşık 100 tanesi inşa edildi ve birçoğu hala alıcı verici istasyonları işletiyor.

Daha sonra, Orbita-2 ağının çalışması için, ilk Sovyet jeostasyoner uydusu "Raduga" oluşturuldu ve yörüngeye fırlatıldı; I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin, vb.) Aynı zamanda, üretim teknolojisi ve yöntemleri uzay ürünlerinin zemin işlemesi oluşturuldu ve yönetildi.

Orbit-2 sistemi için yeni Gradyan iletici cihazlar (I.E.Mach, M.Z. Zeitlin, vb.), Parametrik yükselticiler (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, BC Sanin, VM Krylov) ve sinyal alıcı cihazlar (VIDyachkov, VMDorofeev, Yu.A. Afanasyev, VAPolukhin, vb.).

6.3. Dünyanın ilk doğrudan TV yayın sistemi "Ekran"

Orbita sisteminin 70'lerin sonlarında TV programlarını sunmanın bir yolu olarak yaygın şekilde geliştirilmesi, AP'nin yüksek maliyeti nedeniyle ekonomik olarak haksız hale geldi ve bu da onu 100-200 binden az nüfuslu bir noktaya kurmayı uygunsuz hale getirdi. insanlar. Ekran sisteminin daha etkili olduğu, 1 GHz'in altındaki frekans aralığında çalıştığı ve yerleşik tekrarlayıcı vericinin yüksek gücüne (300 W'a kadar) sahip olduğu ortaya çıktı. Bu sistemi yaratmanın amacı, Sibirya, Uzak Kuzey ve Uzak Doğu'nun bir bölümünde seyrek nüfuslu bölgeleri TV yayınlarıyla kapsamaktı. Uygulanması için, oldukça basit ve ucuz alıcı cihazlar oluşturmanın mümkün olduğu 714 ve 754 MHz frekansları tahsis edildi. Ekran sistemi aslında dünyanın ilk doğrudan uydu yayın sistemi oldu.

Bu sistemin alıcı kurulumlarının hem küçük yerleşim yerlerine hizmet vermek hem de TV programlarının bireysel alımı için uygun maliyetli olması gerekiyordu.

Ekran sisteminin ilk uydusu fırlatıldı 26 Ekim 1976 . 99 ° E'de coğrafi yörüngeye Biraz sonra Krasnoyarsk'ta, "Ekran-KR-1" ve "Ekran-KR-10" toplu alım istasyonları, 1 ve 10 watt çıkış televizyon vericisinin gücüyle serbest bırakıldı. Ekran uydularına sinyal ileten yer istasyonunun ayna çapı 12 m olan bir anteni vardı, 6 GHz bandında çalışan 5 kW Gradyan vericisi ile donatılmıştı. NIIR uzmanları tarafından geliştirilen bu sistemin alıcı kurulumları, o yıllarda uygulananların en basit ve en ucuz alıcı istasyonlarıydı. 1987 yılı sonu itibariyle kurulu Ekran istasyonu sayısı 4.500'e ulaşmıştır.

6.4. "Moskova" ve "Moskova-Global" TV programı dağıtım sistemleri

Ülkemizde uydu TV yayın sistemlerinin geliştirilmesindeki daha fazla ilerleme, Orbita sisteminin teknik olarak eskimiş ES'lerinin küçük ES'lerle değiştirildiği Moskva sisteminin oluşturulmasıyla ilişkilidir. 1974'te inisiyatifte N.V. Talyzin ve L. Ya. Cantor.

"Ufuk" uydularındaki "Moskva" sistemi için, 4 GHz bandında dar ışınlı bir antene çalışan artırılmış bir güç namlusu sağlandı. Sistemdeki enerji oranları, otomatik yönlendirme olmadan alıcı ES'de 2,5 m ayna çapına sahip küçük bir parabolik antenin kullanılmasını sağlayacak şekilde seçilmiştir. "Moskova" sisteminin temel bir özelliği, Dünya yüzeyindeki spektral güç akısı yoğunluğu normlarına sıkı bir şekilde uyulmasıydı ve Yönetmelikler tarafından sabit hizmet sistemleri için iletişim amacıyla oluşturulmuştu.... Bu, bu sistemin SSCB genelinde TV yayını için kullanılmasını mümkün kıldı. Sistem, merkezi TV ve radyo programlarının yüksek kalitede alınmasını sağladı. Daha sonra sistemde gazete sayfalarının iletimine yönelik bir kanal daha oluşturuldu.

Bu istasyonlar yurt dışında yerleşik kurumlarda da (Avrupa'da, Kuzey Afrika'da ve bir dizi başka bölgede) yaygınlaşarak yurt dışındaki vatandaşlarımızın yurt içi programları kabul etmelerini mümkün kılmıştır. "Moskova" sistemini oluştururken, hem sistemin yapısını hem de donanım komplekslerini iyileştirmeyi mümkün kılan bir dizi icat ve orijinal çözüm kullanıldı. Bu sistem, daha sonra Amerika Birleşik Devletleri ve Batı Avrupa'da oluşturulan ve sabit uydu servis bandında çalışan orta güçlü uyduların TV programlarını küçük ve orta maliyetli ES'lere ulaştırmak için kullanıldığı birçok uydu sistemi için bir prototip görevi gördü. .

1986-1988 döneminde. Küçük AP'lere sahip özel bir "Moskova-Küresel" sisteminin geliştirilmesi, yurtdışındaki yerel temsilciliklere merkezi TV programları sağlamanın yanı sıra az miktarda ayrık bilgi iletmeye yönelik gerçekleştirildi. Bu sistem de çalışıyor. Bir TV kanalının, 4800 bit / s hızında ayrık bilgilerin iletimi için üç kanalın ve 2400 bit / s hızında iki kanalın düzenlenmesini sağlar. Televizyon ve Radyo Yayıncılığı Komitesi, TASS ve APN (Siyasi Haber Ajansı) çıkarları için ayrı bilgi kanalları kullanıldı. Neredeyse dünyanın tüm bölgesini kapsamak için, 11 ° W'de coğrafi yörüngede bulunan iki uydu kullanır. ve 96 ° E. Alıcı istasyonlarında 4 m çapında bir ayna bulunur, ekipman hem özel bir konteynere hem de iç mekanlara yerleştirilebilir.

6.5. 12 GHz aralığında uydu TV yayın sistemi

1976'dan beri... NIIR'de, o yıllarda, bu tür uydu TV yayınları için tahsis edilen ve Ekran sistemlerinde bulunan yayılan güç üzerinde kısıtlamalara sahip olmayacak olan 12 GHz frekans aralığında (STV-12) temelde yeni bir uydu televizyon sisteminin oluşturulmasına yönelik çalışmalar başladı. ve Moskova, çok programlı TV yayıncılığı ile ülkemizin tüm topraklarının kapsanmasını, program alışverişini ve cumhuriyetçi yayıncılık sorununun çözümünü sağlayabilir. Bu sistemin oluşturulmasında ana kuruluş NIIR olmuştur.

Enstitü uzmanları, bu sistemin optimal parametrelerini belirleyen çalışmalar yaptı ve ES'yi iletmek ve almak için çok namlulu yerleşik tekrarlayıcılar ve ekipman geliştirdi. Bu sistemin geliştirilmesinin ilk aşamasında yerli uydu "Gals" kullanıldı, sinyaller analog biçimde iletildi, ithal alıcı ekipman kullanıldı. Daha sonra, verici ve alıcı ekipmanın yanı sıra yabancı bir uyduya dayalı dijital ekipmana geçiş yapıldı.

6.6. Intersputnik sisteminin oluşturulması

1967 g. uydu iletişimi alanında sosyalist ülkelerin uluslararası işbirliğinin gelişimi başladı. Amacı yaratmaktı Uluslararası Bulgaristan, Macaristan, Almanya, Moğolistan, Polonya, Romanya, SSCB ve Çekoslovakya'nın telefon iletişimi, veri iletimi ve TV programlarının değişimindeki ihtiyaçlarını karşılamak için tasarlanmış uydu sistemi "Intersputnik" ... 1969 g. bu sistemin projesi geliştirildi, "Intersputnik" organizasyonunun yasal temeli ve 1971'de oluşturulmasına ilişkin bir anlaşma imzalandı.

Intersputnik sistemi (Intelsat'tan sonra) dünyanın ikinci uluslararası uydu iletişim sistemi haline geldi. NIIR uzmanları, SSCB'nin yardımıyla sosyalist topluluğun birçok ülkesinde inşa edilen ZS projelerini geliştirdi. Yurtdışındaki ilk hava istasyonu Küba'da, ikincisi ise Çekoslovakya'da kuruldu. Toplamda, NIIR, TV, hava ve özel amaçlı programları almak için yurtdışında ondan fazla hava istasyonu tedarik etti.

Başlangıçta, Intersputnik Molniya-3 uydularını oldukça eliptik bir yörüngede kullandı ve 1978'den beri, 14 ° W'de istasyon noktalarına sahip Horizon tipi iki çok taraflı jeostatik uydu. ve 53 ° (ve ardından 80 °) doğu boylamı. Başlangıçta ZS, Gradient-K vericisi ve Orbit-2 alıcı kompleksi ile donatıldı.

Intersputnik sisteminin oluşturulması için tüm sistem ve teknik çözümler ile AP donanımı, NIIR uzmanları tarafından NIIR Promsvyazradio pilot tesisi ve ortak yürütücü kuruluşlarla birlikte oluşturuldu. Intersputnik sistemi bugün hala çalışıyor, Rus uzay takımyıldızının gövdelerini kiralamanın yanı sıra 75 ° E'de bulunan coğrafi uydu LMI-1'i kullanıyor. Çalışma, Iskra Prodüksiyon Derneği (Krasnoyarsk), Moskova ve Podolsk radyo mühendisliği tesisleri ile işbirliği içinde gerçekleştirildi.

İş süpervizörü oldu S.V. Borodiç .

6.7. Devlet iletişimi için bir uydu bağlantısının oluşturulması

1972'de... SSCB ile Amerika Birleşik Devletleri arasında, acil durumlarda devlet başkanları arasında doğrudan bir hükümet iletişim hattının (LPS) oluşturulmasına ilişkin hükümetler arası bir anlaşma imzalandı. Bu önemli hükümet anlaşmasının uygulanması NIIR uzmanlarına emanet edildi. LPS geliştirmesinin baş tasarımcısı V.L. Bykov ve sorumlu yöneticiler - I.A. Yastrebtsov, A.N. Vorobyev.

SSCB topraklarında iki ZS oluşturuldu: biri (Moskova yakınlarındaki Dubna'da), ikincisi (Lvov yakınlarındaki Zolochev'de). LPS devreye alındı 1975'te... Bugüne kadar ZS "Dubna" aracılığıyla çalışır. Bu, Intelsat uluslararası sisteminde yerli uzmanlar tarafından bir uydu hattının oluşturulmasında ilk deneyimdi.

6.8. Gözaltında…

1960-1980'de. NIIR uzmanları, devletimiz için çok önemli ve teknik olarak karmaşık ulusal uydu iletişim ve yayın sistemleri oluşturma sorunlarını çözüyordu.

· Uydu TV yayıncılığı da dahil olmak üzere ülkemizin geniş topraklarında TV programlarının dağıtımı için sistemler oluşturuldu. NIIR'de oluşturulan birçok sistem dünyada bir ilkti: Orbit, Ekran, Moskva, vb. Bu sistemlerin yer bölümünün ekipmanları ve ayrıca onboard ekipmanları da NIIR tarafından geliştirildi, yerli sanayi tarafından üretildi.

· Uydu haberleşme ve yayın sistemleri, özellikle Batı Sibirya ve Uzak Doğu'nun seyrek nüfuslu bölgelerinde yaşayan on milyonlarca ülkemiz vatandaşının ihtiyaçlarının karşılanmasına olanak sağlamıştır. Bu bölgelerde uydu sistemlerinin oluşturulmasıyla birlikte vatandaşlar ilk kez merkezi televizyon programlarını gerçek zamanlı olarak alma imkanı buldu.

· Uydu sistemlerinin devreye girmesi hem Sibirya'nın uzak bölgelerinin hem de Uzak Doğu'nun ve tüm ülkenin ekonomik ve sosyal kalkınması için son derece önemliydi.

· Sahalin, Kamçatka, Habarovsk Bölgesi ve diğer birçok uzak bölgenin nüfusu, kamu telefon şebekesine erişim kazandı.

· NIIR bilim adamları, uydu iletişim sistemlerinde kullanılan çeşitli cihazların hesaplanması için yöntemler oluşturmayı amaçlayan özgün araştırmalar yaptılar. Ayrıca uydu iletişim sistemleri tasarlamak için metodolojiler oluşturdular ve uydu iletişim sorunları üzerine bir dizi temel monograf ve bilimsel makale yazdılar.

Çözüm

Modern organizasyonlar, her gün içlerinden geçen, başta elektronik ve telekomünikasyon olmak üzere çok sayıda çeşitli bilgi ile karakterize edilir. Bu nedenle, tüm önemli iletişim hatlarına erişim sağlayan anahtarlama düğümlerine yüksek kaliteli çıktıya sahip olmak önemlidir. Yerleşim yerleri arasındaki mesafelerin çok büyük olduğu ve kara hatlarının kalitesinin düşük olduğu Rusya'da bu sorunun optimal çözümü uydu iletişim sistemlerinin (SSS) kullanılmasıdır.

Başlangıçta, bir TV sinyalini iletmek için CCC'ler kullanıldı. Ülkemiz, iletişim yoluyla kapsanması gereken geniş bir bölge ile karakterizedir. Uydu iletişiminin, yani Orbit-2 sisteminin ortaya çıkmasından sonra bunu yapmak daha kolay hale geldi. Daha sonra, ana avantajı herhangi bir yerel telefon şebekesinin varlığından bağımsız olan uydu telefonları ortaya çıktı. Dünyanın hemen her yerinden yüksek kaliteli telefon iletişimi mevcuttur.

"Evrensel İletişim Hizmeti" başkanlık programı çerçevesinde, her yerleşim yerine ankesörlü telefonlar kuruldu ve özellikle uzak bölgelerde uydu ankesörlü telefonlar kullanıldı.

"2009-2015 için Rusya Federasyonu'nda TV ve Radyo Yayıncılığının Geliştirilmesi" federal hedef programına göre, Rusya'da dijital yayın tanıtılıyor. Program tamamen finanse edildi, fonlar çok işlevli uyduların oluşturulmasına gidecek.

bibliyografya

1. İnternet kaynağı "Uydu iletişiminin tarihi" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. İnternet kaynağı "Uydu iletişimini düzenleme ilkeleri" http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. İnternet kaynağı "Ücretsiz Ansiklopedi"

http://ru.wikipedia.org


Gözden geçirmek

soyut "Uydu iletişim sistemleri" için

öğrenciler 11 sınıf MOU Parabel Spor Salonu

Goroshkina Xenia

Özetin konusu tam olarak açıklanmıştır. Tüm bölümlerdeki materyaller ilgi çekicidir, erişilebilir ve açık bir şekilde sunulur. Güzel çizimler. Özetin yapısı takip edilir. Çalışma, öğrenciler için bir öğretim yardımcısı olarak kullanılabilir.

Derecelendirme "MÜKEMMEL"

Uzman: Borisov A.V. fizik öğretmeni

Mühendisler dünyanın ilk ticari iletişim uydusu Early Bird üzerinde çalışıyor

Günümüz standartlarına göre Early Bird uydusu ( INTELSAT I) mütevazı yeteneklerden daha fazlasına sahipti: 50 MHz bant genişliği ile 240'a kadar telefon iletişim kanalı sağlayabilir. Herhangi bir zamanda, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir yer istasyonu ile Avrupa'daki (İngiltere, Fransa veya Almanya'da) kablo iletişim hatlarıyla birbirine bağlanan üç yer istasyonundan yalnızca biri arasında iletişim gerçekleştirilebilir.

Daha sonra teknoloji öne çıktı ve uydu INTELSAT IX zaten 3456 MHz bant genişliğine sahipti.

SSCB'de uzun süre uydu iletişimi yalnızca SSCB Savunma Bakanlığı'nın çıkarları için geliştirildi. Uzay programının daha fazla gizliliği nedeniyle, sosyalist ülkelerde uydu iletişiminin gelişimi Batı ülkelerinden farklı şekilde ilerledi. Sivil uydu iletişiminin gelişimi, sosyalist bloğun 9 ülkesi arasında yalnızca 1971'de imzalanan Intersputnik iletişim sisteminin oluşturulmasına ilişkin bir anlaşma ile başladı.

Uydu tekrarlayıcılar

Pasif iletişim uydusu Echo-2. Metalize şişirilebilir küre, pasif bir tekrarlayıcı görevi gördü

Araştırmanın ilk yıllarında, basit bir radyo sinyali yansıtıcısı olan (genellikle metal püskürtmeli metal veya polimer küre) pasif uydu tekrarlayıcılar kullanıldı (örnekler Echo ve Echo-2 uyduları), herhangi bir iletim ve gemide ekipman alma. ... Bu tür uydular yaygınlaşmamıştır. Tüm modern iletişim uyduları aktif. Aktif tekrarlayıcılar, sinyal alımı, işlenmesi, amplifikasyonu ve yeniden iletimi için elektronik ekipmanlarla donatılmıştır. Uydu tekrarlayıcılar olabilir rejeneratif olmayan ve yenileyici... Bir yer istasyonundan bir sinyal alan rejeneratif olmayan bir uydu, onu başka bir frekansa aktarır, yükseltir ve başka bir yer istasyonuna iletir. Uydu, bu işlemleri gerçekleştiren, her biri spektrumun belirli bir kısmı ile çalışan birkaç bağımsız kanal kullanabilir (bu işlem kanallarına transponder denir).

Yenileyici uydu, alınan sinyali demodüle eder ve yeniden modüle eder. Sonuç olarak, hata düzeltme iki kez gerçekleştirilir: uyduda ve alıcı yer istasyonunda. Bu yöntemin dezavantajı, karmaşıklık (ve dolayısıyla uydunun çok daha yüksek maliyeti) ve ayrıca artan sinyal iletim gecikmesidir.

Uydu tekrarlayıcı yörüngeleri

Uydu transponderlerinin bulunduğu yörüngeler üç sınıfa ayrılır:

  • ekvator,
  • eğimli,
  • kutupsal.

Önemli bir çeşit ekvator yörüngesi Bir uydunun, Dünya'nın dönüş yönü ile çakışan bir yönde, Dünya'nın açısal hızına eşit bir açısal hızla döndüğü yer sabit bir yörüngedir. Jeostatik yörüngenin bariz avantajı, hizmet alanındaki alıcının uyduyu her zaman “görmesi”.

Ancak, yalnızca bir coğrafi yörünge vardır ve tüm uyduları bu yörüngeye fırlatmak imkansızdır. Diğer dezavantajı, yüksek irtifa ve dolayısıyla yörüngeye bir uydu fırlatmanın daha yüksek maliyetidir. Ek olarak, durağan yörüngedeki bir uydu, dairesel kutup bölgesindeki yer istasyonlarına hizmet veremez.

eğimli yörünge bu sorunları çözmenize izin verir, ancak uydunun yer gözlemcisine göre hareketi nedeniyle, iletişime 24 saat erişim sağlamak için en az üç uyduyu bir yörüngeye fırlatmak gerekir.

kutupsal yörünge- sınırlayıcı eğik durum (90º eğimle).

Eğik yörüngeler kullanıldığında, yer istasyonları, anteni uyduya yönlendiren izleme sistemleriyle donatılmıştır. Jeo-durağan yörüngede uydular ile çalışan istasyonlar, ideal yerdurağan yörüngeden sapmaları telafi etmek için genellikle bu tür sistemlerle donatılmıştır. İstisna, uydu televizyonunu almak için kullanılan küçük antenlerdir: radyasyon modelleri yeterince geniştir, bu nedenle ideal noktanın yakınında uydu titreşimlerini algılamazlar.

Frekans yeniden kullanımı. Kapsama alanları

Radyo frekansları sınırlı bir kaynak olduğundan, aynı frekansların farklı yer istasyonları tarafından kullanılabilmesini sağlamak gerekir. Bu iki şekilde yapılabilir:

  • uzaysal ayrılık- Her uydu anteni sadece belirli bir alandan sinyal alırken, farklı alanlar aynı frekansları kullanabilir,
  • polarizasyon ayrımı- farklı antenler, karşılıklı olarak dik polarizasyon düzlemlerinde bir sinyal alır ve iletir, aynı frekanslar iki kez kullanılabilir (her bir düzlem için).

Tipik bir yerdurağan uydu kapsama haritası aşağıdaki bileşenleri içerir:

  • küresel ışın- tüm kapsama alanı boyunca yer istasyonları ile iletişim kurar, bu uydunun diğer ışınlarıyla kesişmeyen frekanslar tahsis edilir.
  • batı ve doğu yarım kürelerin ışınları- bu ışınlar A düzleminde polarizedir ve batı ve doğu yarımkürede aynı frekans aralığı kullanılır.
  • bölge ışınları- B düzleminde polarize (A'ya dik) ve yarım kürelerin ışınlarıyla aynı frekansları kullanın. Böylece, bölgelerden birinde bulunan bir yer istasyonu, yarım küre kirişleri ve küresel bir kirişi de kullanabilir.

Bu durumda, tüm frekanslar (küresel ışın için ayrılmış olanlar hariç) tekrar tekrar kullanılır: batı ve doğu yarım kürelerde ve bölgelerin her birinde.

Frekans aralıkları

Uydu TV almak için anten (Ku-band)

C-bandı için uydu çanağı

Yer istasyonundan uyduya ve uydudan yer istasyonuna veri iletimi için frekans seçimi keyfi değildir. Frekans, örneğin, radyo dalgalarının atmosferdeki emilimini ve ayrıca verici ve alıcı antenlerin gerekli boyutlarını etkiler. Yer istasyonundan uyduya iletimin gerçekleştiği frekanslar, uydudan yer istasyonuna iletim için kullanılan frekanslardan farklıdır (genellikle yukarıdakilerden birincisi).

Uydu iletişiminde kullanılan frekanslar, harflerle gösterilen aralıklara bölünmüştür. Ne yazık ki, farklı literatürde, aralıkların kesin sınırları örtüşmeyebilir. Kılavuz değerler İTÜ Tavsiye V.431-6'da verilmiştir:

Aralık adı Frekanslar (ITU-R V.431-6'ya göre) Uygulama
L 1.5 GHz Mobil uydu iletişimi
S 2.5 GHz Mobil uydu iletişimi
İLE 4 GHz, 6 GHz Sabit uydu iletişimi
x Uydu iletişimi için frekanslar, ITU-R tavsiyelerine göre tanımlanmamıştır. Radar uygulamaları için belirtilen aralık 8-12 GHz'dir. Sabit uydu iletişimi (askeri amaçlar için)
Ku 11 GHz, 12 GHz, 14 GHz
K 20 GHz Sabit uydu iletişimi, uydu yayını
Ka 30 GHz Sabit uydu iletişimi, uydular arası iletişim

Daha yüksek frekanslar da kullanılır, ancak bu frekansların radyo dalgalarının atmosfer tarafından yüksek absorpsiyonu nedeniyle artışları engellenir. Ku-bandı, nispeten küçük antenlerle alıma izin verir ve bu nedenle, bu banttaki hava koşullarının iletim kalitesi üzerinde önemli bir etkisi olmasına rağmen, uydu televizyonunda (DVB) kullanılır.

Büyük kullanıcılar (kuruluşlar) tarafından veri iletimi için genellikle C-bandı kullanılır. Bu, daha iyi alım sağlar, ancak oldukça büyük bir anten boyutu gerektirir.

Modülasyon ve Gürültü Önleyici Kodlama

Uydu iletişim sistemlerinin bir özelliği, çeşitli faktörlerin neden olduğu nispeten düşük sinyal-gürültü oranı koşullarında çalışma ihtiyacıdır:

  • alıcının vericiden önemli ölçüde uzaklığı,
  • sınırlı uydu gücü (yüksek güçte iletim yapamama).

Sonuç olarak, uydu iletişimleri analog sinyallerin iletilmesi için pek uygun değildir. Bu nedenle, konuşmayı iletmek için, örneğin darbeli kod modülasyonu (PCM) kullanılarak önceden sayısallaştırılmıştır.

Dijital verileri bir uydu iletişim kanalı üzerinden iletmek için öncelikle belirli bir frekans aralığını kaplayan bir radyo sinyaline dönüştürülmeleri gerekir. Bunun için modülasyon uygulanır (dijital modülasyon da denir. manipülasyon). Uydu iletişim uygulamaları için en yaygın dijital modülasyon türleri, faz kaydırmalı anahtarlama ve dörtlü genlik modülasyonudur. Örneğin DVB-S2 sistemleri QPSK, 8-PSK, 16-APSK ve 32-APSK kullanır.

Modülasyon, yer istasyonunda gerçekleştirilir. Modüle edilmiş sinyal yükseltilir, istenen frekansa aktarılır ve verici antene beslenir. Uydu sinyali alır, yükseltir, bazen yeniler, başka bir frekansa aktarır ve belirli bir verici anten kullanarak onu yere iletir.

Çoklu erişim

Bir uydu tekrarlayıcının birkaç kullanıcı tarafından aynı anda kullanılması olasılığını sağlamak için çoklu erişim sistemleri kullanılır:

  • Frekans Bölmeli Çoklu Erişim - her kullanıcıya ayrı bir frekans aralığı sağlar.
  • zaman bölmeli çoklu erişim - her kullanıcıya veri ilettiği ve aldığı belirli bir zaman aralığı (zaman aralığı) verilir.
  • kod bölmeli çoklu erişim - bu durumda, her kullanıcıya diğer kullanıcıların kod dizilerine dik bir kod dizisi verilir. Kullanıcı verileri, aynı frekanslarda iletilseler de, farklı kullanıcıların iletilen sinyallerinin birbiriyle karışmamasını sağlayacak şekilde kod dizisi üzerine bindirilir.

Ek olarak, birçok kullanıcı uydu iletişimine sürekli erişim gerektirmez. Bu kullanıcılara talep üzerine DAMA (Talep Tahsisli Çoklu Erişim) teknolojisi kullanılarak bir iletişim kanalı (zaman dilimi) atanır.

Uydu iletişim uygulamaları

Omurga uydu iletişimi

Başlangıçta, uydu iletişiminin ortaya çıkışı, büyük miktarda bilginin iletilmesine duyulan ihtiyaç tarafından belirlendi. İlk uydu iletişim sistemi Intelsat sistemiydi, daha sonra benzer bölgesel organizasyonlar oluşturuldu (Eutelsat, Arabsat ve diğerleri). Zamanla, ses iletiminin toplam omurga trafiği hacmi içindeki payı giderek azalmakta ve yerini veri iletimine bırakmaktadır.

Fiber optik ağların gelişmesiyle, sonuncusu uydu iletişimini omurga pazarından çıkarmaya başladı.

VSAT sistemleri

"Çok küçük açıklık" kelimeleri, eski omurga antenlerinin boyutuna göre terminal antenlerinin boyutunu ifade eder. C-bandında çalışan VSAT'lar, Ku-bandında - 0.75-1.8 m, genellikle 1.8-2.4 m çapında antenler kullanır.

VSAT sistemleri isteğe bağlı kanal teknolojisini kullanır.

Mobil uydu iletişim sistemleri

Çoğu mobil uydu iletişim sisteminin bir özelliği, sinyal almayı zorlaştıran terminal anteninin küçük boyutudur. Alıcıya ulaşan sinyal gücünün yeterli olması için iki çözümden biri uygulanır:

  • üzerinde birçok uydu bulunmaktadır. eğik veya kutupsal yörüngeler. Aynı zamanda, gerekli verici gücü çok yüksek değil ve yörüngeye bir uydu fırlatmanın maliyeti daha düşük. Bununla birlikte, bu yaklaşım yalnızca çok sayıda uyduyu değil, aynı zamanda geniş bir yer anahtarları ağını da gerektirir. Benzer bir yöntem, operatörler Iridium ve Globalstar tarafından kullanılır.

Mobil operatörler, kişisel uydu operatörleriyle rekabet eder. Karakteristik olarak, hem Globalstar hem de Iridium, Iridium'u dünyaya getiren ciddi finansal zorluklar yaşadı. Tanzimat 1999 yılında iflas

Aralık 2006'da, cep telefonlarından daha büyük olmayan mobil cihazlarla uydu iletişim teknolojisini test etmek için kullanılması gereken, rekor büyüklükte bir anten alanına sahip deneysel bir jeodurağan uydu Kiku-8 piyasaya sürüldü.

uydu internet

Uydu iletişimi, özellikle zayıf gelişmiş altyapısı olan yerlerde, "son mil" (İnternet sağlayıcısı ile müşteri arasındaki iletişim kanalı) organizasyonunda kullanılır.

Bu erişim türünün özellikleri şunlardır:

  • Gelen ve giden trafiğin ayrılması ve bunları birleştirmek için ek teknolojilerin çekilmesi. Bu nedenle bu tür bileşiklere denir. asimetrik.
  • Gelen uydu kanalının birkaç (örneğin 200) kullanıcı tarafından aynı anda kullanılması: veriler "araya serpiştirilmiş" tüm istemciler için uydu üzerinden eş zamanlı olarak iletilir, istemci terminali gereksiz verileri filtrelemekle meşgul (bu nedenle, "Uydudan balık avı" mümkün).

Giden kanalın türü ayırt edilir:

  • Sadece sinyal alımı için çalışan terminaller (en ucuz bağlantı seçeneği). Bu durumda, giden trafik için sağlayıcısı belirtilen farklı bir İnternet bağlantınız olmalıdır. karasal sağlayıcı... Böyle bir şemada çalışmak için, genellikle terminalin teslimatına dahil olan tünel yazılımı dahil edilir. Karmaşıklığına rağmen (kurulum zorluğu dahil), bu teknoloji, nispeten düşük bir fiyata çevirmeli bağlantıya kıyasla yüksek hızı nedeniyle çekicidir.
  • Alıcı ve verici terminaller. Giden kanal dar düzenlenmiştir (gelene kıyasla). Her iki yön de aynı cihaz tarafından sağlanır ve bu nedenle böyle bir sistemin yapılandırılması çok daha kolaydır (özellikle terminal hariciyse ve bir Ethernet arabirimi aracılığıyla bir bilgisayara bağlıysa). Böyle bir şema, antene daha karmaşık (alıcı-verici) bir dönüştürücünün kurulmasını gerektirir.

Her iki durumda da, sağlayıcıdan müşteriye veriler, kural olarak, aynı ekipmanın hem ağa erişmek hem de uydu televizyonunu almak için kullanılmasını mümkün kılan DVB dijital yayın standardına göre iletilir.

Uydu iletişiminin dezavantajları

Zayıf gürültü bağışıklığı

Yer istasyonları ve bir uydu arasındaki büyük mesafeler, alıcıdaki sinyal-gürültü oranının çok düşük olmasına neden olur (çoğu mikrodalga bağlantısından çok daha az). Bu koşullar altında kabul edilebilir bir hata olasılığı sağlamak için büyük antenler, düşük gürültülü elemanlar ve karmaşık hata düzeltici kodların kullanılması gerekmektedir. Bu sorun özellikle mobil iletişim sistemlerinde akuttur, çünkü antenin boyutu ve kural olarak vericinin gücü üzerinde kısıtlamaları vardır.

atmosferin etkisi

Uydu iletişiminin kalitesi, troposfer ve iyonosferdeki etkilerden güçlü bir şekilde etkilenir.

Troposferik absorpsiyon

Bir sinyalin atmosfer tarafından emilmesi, frekansına bağlıdır. Absorpsiyon maksimumu 22.3 GHz'de (su buharı rezonansı) ve 60 GHz'de (oksijen rezonansı). Genel olarak, absorpsiyon, sinyallerin 10 GHz'in üzerindeki yayılmasını (yani, Ku-bandından başlayarak) önemli ölçüde etkiler. Radyo dalgalarının atmosferde yayılması sırasında absorpsiyona ek olarak, atmosferin farklı katmanlarının kırılma indislerindeki farklılığın neden olduğu bir solma etkisi vardır.

iyonosferik etkiler

İyonosferdeki etkiler, serbest elektronların dağılımındaki dalgalanmalardan kaynaklanır. Radyo dalgalarının yayılmasını etkileyen iyonosferik etkiler şunları içerir: titreme, emilim, yayılma gecikmesi, varyans, frekans değişimi, polarizasyon düzleminin dönüşü... Tüm bu etkiler artan sıklık ile azalır. 10 GHz üzerindeki frekanslara sahip sinyaller için etkileri küçüktür.

Nispeten düşük frekanslı sinyaller (L-bandı ve kısmen C-bandı) iyonosferik sintilasyon iyonosferdeki düzensizliklerden kaynaklanır. Bu titremenin sonucu, sürekli değişen bir sinyal gücüdür.

Sinyal yayılım gecikmesi

Sinyal yayılım gecikmesi sorunu bir şekilde tüm uydu iletişim sistemlerini etkiler. Sabit yörüngede uydu transponder kullanan sistemler en yüksek gecikmeye sahiptir. Bu durumda, radyo dalgalarının sonlu yayılma hızından kaynaklanan gecikme yaklaşık 250 ms'dir ve çoğullama, anahtarlama ve sinyal işleme gecikmeleri dikkate alındığında toplam gecikme 400 ms'ye kadar çıkabilir.

Yayılma gecikmesi, telefon gibi gerçek zamanlı uygulamalarda en çok istenmeyen durumdur. Ayrıca, uydu iletişim kanalı üzerinden sinyal yayılma süresi 250 ms ise, abonelerin kopyaları arasındaki zaman farkı 500 ms'den az olamaz.

Bazı sistemlerde (örneğin, bir yıldız topolojisi kullanan VSAT sistemleri), sinyal uydu bağlantısı üzerinden iki kez iletilir (bir terminalden merkezi bir siteye ve bir merkezi siteden başka bir terminale). Bu durumda, toplam gecikme iki katına çıkar.

Güneş müdahalesinin etkisi

Ayrıca bakınız

  • Akademisyen MF Reshetnev'in adını taşıyan JSC "Bilgi Uydu Sistemleri"

Notlar (düzenle)

  1. Vishnevsky V.I., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. Ağ teknolojilerinin gelişiminin tarihsel taslağı // Geniş bant bilgi iletim ağları. - Monograf (Rus Temel Araştırma Vakfı'nın desteğiyle yayınlanmıştır). - M.: "Teknosfer", 2005. - S. 20. - 592 s. - ISBN 5-94836-049-0
  2. İletişim Uydu Kısa Tarihçesi. Milyar Dolarlık Teknoloji
  3. İletişim Uydu Kısa Tarihçesi. Küresel Köy: Uluslararası İletişim
  4. INTELSAT Uydu Yer İstasyonu El Kitabı, 1999, s. on sekiz
  5. Sklyar B. Dijital iletişim. Teorik temeller ve pratik uygulama. Ed. 2., devir.: Per. İngilizceden - M.: Yayınevi "Williams", 2004
  6. Intersputnik resmi web sitesi
  7. Geniş bant uydu çoklu hizmet ağlarının kavramsal ve yasal sorunları
  8. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 167
  9. INTELSAT Uydu Yer İstasyonu El Kitabı, 1999, s. 2
  10. INTELSAT Uydu Yer İstasyonu El Kitabı, 1999, s. 73
  11. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 6, 108
  12. INTELSAT Uydu Yer İstasyonu El Kitabı, 1999, s. 28
  13. Tavsiye ITU-R V.431-6. Telekomünikasyonda kullanılan frekans ve dalga boyu bantlarının isimlendirilmesi
  14. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 6, 256
  15. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 264
  16. http://www.telesputnik.ru/archive/116/article/62.html DVB-S2 standardı. Yeni görevler - yeni çözümler // Uydu ve kablolu televizyon ve telekomünikasyon dergisi "Telesputnik"
  17. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 283
  18. Morelos-Zaragoza R. Hata düzeltme kodlama sanatı. Yöntemler, algoritmalar, uygulama / başına. İngilizceden V. B. Afanasyeva. - M.: Teknosfer, 2006 .-- 320 s. - (İletişim dünyası). - 2000 kopya. - ISBN 5-94836-035-0
  19. Dr. lin nan lee LDPC Kodları, Yeni Nesil İletişim Sistemlerine Uygulama // IEEE Altı Aylık Araç Teknolojisi Konferansı... - Ekim, 2003.
  20. Bernard Sklar. Dijital iletişim. Teorik Temeller ve Pratik Uygulama = Dijital İletişim: Temeller ve Uygulamalar. - 2. baskı. - E.: "Williams", 2007. - S. 1104. - ISBN 0-13-084788-7
  21. Yamal uydu iletişim ve yayın sistemi
  22. VSAT SSS
  23. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 68
  24. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 91
  25. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001, s. 93
  26. Bruce R. Elbert. Uydu Haberleşme Uygulamaları El Kitabı. - Arttech House, Inc., 2004, s. 34.

Bağlantılar

  • Küresel Uydu İletişim Teknolojisi ve Sistemleri hakkında WTEC Panel Raporu (İng.)
  • boeing.com'daki Early Bird Uydusu Hakkında
  • Haberleşme Uyduları Kısa Tarihçesi
  • VSAT SSS
  • VSAT SSS (Rusça)
  • Uydu İnternet ve VSAT Bilgi Merkezi
  • Uydu İletişimi ve Uzay Hava Durumu (İng.)
  • Küresel İnternette Uydu İletişimi: Sorunlar, Tuzaklar ve Potansiyel
  • Mevcut aşamada uydu telekomünikasyon teknolojileri (rus.)

Edebiyat

  1. INTELSAT Uydu Yer İstasyonu El Kitabı
  2. Dennis Roddy. Uydu İletişimi. - McGraw-Hill Telekomünikasyon, 2001.
  3. Bruce R. Elbert. Uydu Haberleşme Uygulamaları El Kitabı. - Artech House, Inc., 2004. - ISBN 1-58053-490-2
  4. Yörüngeye Yükseliş, Bilimsel Bir Otobiyografi: Arthur C. Clarke'ın Teknik Yazıları. - New York: John Wiley & Sons, 1984.

Acı verici sorunlar, ekvator düzleminde Dünya'nın merkezine göre 42.000 km yükseklikte yer alan, 24 saatlik bir yörünge periyoduna sahip bir uzay istasyonu zinciri tarafından çözülüyor.

A. Clark, 1945.

Taş Devri'nde, tutarlı bir ağ, bir yangının yaydığı duman miktarını düzenlemek için eylemleri tekrarlayarak çalışır. Dünya koşucuları tanıyordu, Little Muk en iyisi oldu. Modern sistem uzay aracı kullanır. Uydunun avantajı, bölgenin geniş kapsama alanıdır. Dalgalar, çoğunlukla düz bir çizgide yayılabilen kısa kullanılır. Dünya birdir - fiyatlar her yerde ...

Kullanım için ön koşullar

Yeniden yayınlama fikri, 1899'da Emile Guarini-Foresio tarafından tasarlandı. Aracılı sinyal iletimi kavramı, Alman Elektrik Mühendisliği Dergisi (cilt 16, 35-36) tarafından yayınlandı. 1945'te Arthur Clarke, durağan uzay araçları arasında bir iletişim sistemi kavramını dile getirdi. Yazar, iki sonucu reddederek patent almayı reddetti:

  1. Fikrin uygulanma olasılığı düşük.
  2. Fikri bir bütün olarak insanlığa verme ihtiyacı.

Aynı zamanda, bilim adamı gezegenin yüzeyinin en iyi kapsama alanlarının koordinatlarını belirtti:

  • 30 derece Doğu - Afrika, Avrupa.
  • 150 derece Doğu - Çin, Okyanusya.
  • 90 derece W - Amerika.

Yazar, varsayımsal reflektörleri (birkaç fit) azaltarak 3 MHz kullanma niyetini ifade ederek çalışma frekansını düşürdü.

Yer tabanlı mikrodalga sistemleri

André Clavier liderliğindeki İngiliz-Fransız konsorsiyumu daha da ileri gitti. Mikrodalga iletişim aralığını kullanmaya yönelik ilk başarılı girişimler 1931 yılına kadar uzanmaktadır. İngiliz Kanalı, Dover ve Calais'i birbirine bağlayan 3 metre çapında çanaklarla donatılmış istasyonlar tarafından 64 kilometre boyunca 1.7 GHz (modern hücresel bant) frekansında bilgi iletimini gösterdi.

İlginç! İlk ticari VHF televizyon kanalı 300 MHz kullandı.

Tarihçiler, II. Dünya Savaşı'nı endüstriyi zirveye taşıyan at olarak görme eğilimindedir. Klistronun icadı ve paraboloidlerin üretimi için teknolojilerin geliştirilmesi paha biçilmez bir katkı yaptı. Transatlantik ilişkilerin en parlak dönemi 1950'lere dayanmaktadır.

Referans için! Sekiz tekrarlayıcıdan oluşan ilk röle hattı, New York - Boston, 1947'de inşa edildi.

Amerika ve Avrupa, tekrarlayıcılar (radyo iletişimi, röle adı verilen) ile bilgi iletimini kurmuştur. Ticari yayın hemen başladı. Mikrodalga iletişiminin bir özelliği, zaten sistem tasarımı aşamasında sonucu doğru bir şekilde tahmin etme yeteneği olarak adlandırılır.

Referans için! Röle iletişimi, görüş alanındaki alıcılar arasında dijital, analog sinyallerin iletilmesi için bir teknolojidir.

Uzay aracı

İlk Sovyet uydusu (1957) iletişim ekipmanı taşıyordu. Üç yıl sonra, Amerikalılar, kürenin metalize kaplaması sayesinde pasif bir tekrarlayıcı görevi gören şişirilebilir bir balonu 1.500 km yüksekliğe kaldırdı. 20 Ağustos 1964'te SSCB dahil 11 ülke Intelsat'ın (uluslararası iletişim) oluşturulması konusunda bir anlaşma imzaladı. Batı para kazanırken Sovyet bloğu gizlilik yolunu izledi. Doğu Bloku 1971'de kendi programını yarattı.

Uydular, okyanusun karşı kıyılarını birbirine bağlamanıza izin veren gerçek bir keşifti. Optik fiber bir alternatiftir.

Ordu, üst katmanlar tarafından dalga yansımasının etkisini kullanan troposferik iletişim ile birlikte karanlık atı ilk başlatan kişi oldu. Sovyet mikrodalga iletişimi, göksel grup Rhyolite tarafından engellendi. CIA (ABD) için geliştirilmiş bir sistem. Cihaz, mesajları kaydeden bir Sovyet röle iletişiminin yer ışını tarafından yakalanan bir pozisyon aldı. Çin ve Doğu Avrupa toprakları kontrol altına alındı. Şemsiye benzeri reflektörlerin çapı 20 metreye ulaştı.

ABD liderliği, telefon görüşmeleri de dahil olmak üzere her şeyi dinleyen SSCB liderlerinin niyetlerini her zaman biliyordu. Bugün, uydu sistemleri, Doppler etkisi sayesinde, tipik bir çift camlı pencere ile donatılmış odalarda yapılan herhangi bir "gizli" sohbete uzaktan katılmaya izin veriyor.

Nikola Tesla'nın fikirlerini uzayda uygulamaya yönelik ilk girişimler kaydedildi: elektriğin uydu antenleriyle kablosuz iletimi. Destan 1975'te başladı. Şimdi konsept eve döndü. Wardencliffe Kulesi uzun zaman önce yok edildi, ancak ana Hawaii adası 20 watt'ını kablosuz olarak aldı.

Referans için! Uzay iletişiminin kullanımının, optik fibere ekonomik olarak uygun bir alternatif olduğu kanıtlanmıştır.

Sinyal özellikleri

Bununla birlikte uyduların kullanılmasına şaşmamalı.

şeffaflık pencereleri

Atmosfer tarafından dalgaların emilmesi olgusu uzun zamandır bilinmektedir. Fenomeni inceleyen bilim adamları şu sonuca varmışlardır:

  • Sinyal zayıflaması frekansa göre belirlenir.
  • Şeffaflık pencereleri gözlemlenir.
  • Fenomen hava koşulları tarafından modüle edilir.

Örneğin, milimetre aralığı (30-100 GHz) yağmur tarafından büyük ölçüde bastırılır. 60 GHz frekansının çevresi oksijen moleküllerini, 22 GHz - suyu emer. 1 GHz'in altındaki frekanslar, galaksiden gelen radyasyonla kesilir. Atmosferin sıcaklık gürültüsü olumsuz bir etkiye sahiptir.

Yukarıdakiler, modern uzay iletişim frekanslarının seçimini açıklar. Ku-bant sinyalinin özelliklerinin tam listesi şekilde gösterilmiştir.

C-bandı da kullanılır.

Resepsiyon alanları

Dünya yüzeyinden geçen ışın, eşdeğer alımın izotropik eğrilerini oluşturur. Toplam kayıplar:

  1. 200 dB - C-bandı.
  2. 206 dB - Ku-bandı.

Güneş paraziti torbalanmayı engelleyebilir. 5-6 gün süren en kötü koşullar sezon dışı (kış, sonbahar) tarafından yaratılır. Armatür girişimi, yer istasyonu teknisyenlerine garantili çalışma sağlar. Bir doğa olayı süresince takip sistemleri kapatılır. Aksi takdirde, daireler güneşi yakalayabilir ve yerleşik stabilizasyon sistemlerine yanlış komutlar verebilir. Bankalar, havaalanları bir uyarı alır: iletişim geçici olarak kesintiye uğrayacaktır.

Fresnel bölgeleri

İletişim kulesinin etrafındaki engeller, sinyalin zayıflama / yükselme bölgeleri oluşturan dalgaların eklenmesine neden olur. Bu fenomen, alıcı-vericinin yakınında temiz bir alana olan ihtiyacı açıklıyor. Neyse ki, mikrodalga fırınlar bu dezavantajdan yoksundur. Önemli bir özellik sayesinde, her yaz sakini bir plaka ile NTV + 'yı yakalar.

titreme

Atmosferdeki öngörülemeyen değişiklikler, sinyalin sürekli değişmesine neden olur. Genlikte 12 dB'ye kadar olan dalgalanmalar 500 MHz bant genişliğini etkiler. Fenomen en fazla 2-3 saat sürer. Titreme, yer istasyonlarının uyduyu izlemesini önleyerek önleyici faaliyet gerektirir.

Işın doğrusallığı

Mikrodalganın bir özelliği, doğrusal bir ışın yörüngesi olarak kabul edilir. Bu fenomen, yerleşik sistemler için gereksinimleri azaltarak gücü konsantre etmenize olanak tanır. Elbette ilk görev casusluktu. Daha sonra, Rusya gibi geniş bölgeleri kapsayan antenler dar bir şekilde yönlendirilmeyi bıraktı.

Mühendisler mülke dezavantaj diyorlar: Dağların, vadilerin etrafından dolaşmak imkansız.

Dalga eklemenin özellikleri

Pratikte hiçbir girişim deseni yoktur. Bitişik frekans kanallarını önemli ölçüde sıkıştırmak mümkündür.

Kapasite

Kotelnikov teoremi, iletilen sinyalin spektrumunun üst sınırını tanımlar. Eşik, doğrudan taşıyıcı frekansı tarafından belirlenir. Mikrodalga, yüksek değerleri nedeniyle VHF'den 30 kata kadar daha fazla bilgi içerir.

Yenilenme olasılığı

Dijital teknolojilerin gelişimi, hata düzeltme tekniklerinin yolunu açmıştır. Yapay uydu:

  • zayıf bir sinyal aldı;
  • kodu çözülmüş;
  • sabit hatalar;
  • kodlanmış;
  • geçti.

Uydu iletişiminin mükemmel kalitesi bir "atasözü" haline geldi.

karasal antenler

Uydu çanaklarına paraboloid denir. Çap 4 metreye ulaşır. Yukarıdakilere ek olarak, 2 tip röle iletişim anteni vardır (her ikisi de karasal):

  1. Dielektrik lensler.
  2. Korna antenleri.

Paraboloidler, bir ışının binlerce kilometre boyunca iletişim kurmasına izin vererek yüksek seçicilik sağlar. Tipik bir zil, bir sinyal iletemez; daha yüksek performans gereklidir.

Çalışma prensibi

Casus uydular sürekli hareket ederek göreceli güvenlik açığı ve gözetim gizliliği sağladı. Barışçıl teknolojilerin kullanımı farklı bir yol izledi. Clark'ın konsepti uygulandı:

  • Ekvator yörüngesi, yüzlerce coğrafi uyduya ev sahipliği yapar.
  • Konumun stabilitesi, yer ekipmanının işaretlenmesinde kolaylık sağlar.
  • Dünyanın yerçekimini merkezkaç kuvveti ile dengelemek gerektiğinden yörünge yüksekliği (35786 metre) sabittir.

Cihaz, gezegenin topraklarının bir kısmını kapsıyor.

Intelsat sistemi, dört bölgeye ayrılmış 19 uydudan oluşuyor. Abone aynı anda 2-4'ü görür.

Sistemin ömrü 10-15 yıldır, daha sonra eski ekipman değiştirilir. Gezegenlerin ve Güneş'in yerçekimsel etkileri, stabilizasyon sistemlerinin kullanılması ihtiyacını ortaya koymaktadır. Düzeltme işlemi, araçların yakıt kaynağını önemli ölçüde azaltır. Intelsat kompleksi, yörünge sürüsünün ömrünü uzatarak (üç yıldan fazla) 3 dereceye kadar konum sapmalarına izin verir.

frekanslar

Şeffaflık penceresi 2-10 GHz aralığı ile sınırlıdır. Intelsat, 4-6 GHz bölgesini (C-bandı) kullanır. Yükteki artış, trafiğin bir kısmının Ku-bandına (14, 11, 12 GHz) geçişine neden oldu. Çalışma alanı, transponderlere kısımlar halinde dağıtılır. Karasal sinyal alınır, yükseltilir, geri gönderilir.

sorunlar

  1. Başlatmanın yüksek maliyeti. 35 bin kilometreyi aşmak çok fazla kaynak gerektirir.
  2. Sinyal yayılma gecikmesi saniyenin çeyreğini aşıyor (1 s'ye ulaşıyor).
  3. Yapay bir uçağın görüş hattının küçük bir eğim açısı enerji maliyetlerini artırır.
  4. Resepsiyon alanı etkisiz bir şekilde kaplanmıştır. Dev alanlar abonelerden yoksundur. Yayın verimliliği son derece düşüktür.
  5. Saydamlık pencereleri dardır, kutuplaşmayı değiştirmek için yer istasyonlarının coğrafi olarak dağılması gerekir.

Çözümler

Kısmen dezavantajlar, eğimli bir yörüngenin tanıtılmasıyla ortadan kaldırılmıştır. Uydu, durağan olmaktan çıkar (yukarıdaki Soğuk Savaş casus uydularına bakın). Günün her saatinde iletişim sağlamak için en az üç eşit uzaklıkta cihaz gereklidir.

kutupsal yörünge

Kutupsal yörünge tek başına yüzeyi kaplayabilir. Bununla birlikte, uzay aracının birkaç yörünge periyodu gerekecektir. Köşeye yerleştirilmiş bir uydu sürüsü sorunu çözebilir. Kutup yörüngeleri, ticari yayıncılığı atlayarak sistemlerin sadık bir yardımcısı haline geldi:

  • navigasyon;
  • meteoroloji;
  • yer kontrol istasyonları.

eğimli yörünge

Tilt, Sovyet uyduları tarafından başarıyla kullanıldı. Yörünge aşağıdaki parametrelerle karakterize edilir:

  • dolaşım süresi - 12 saat;
  • eğim - 63 derece.

8/12 saat boyunca görülebilen üç uydu, ekvatordan erişilemeyen kutup bölgelerine iletişim sağlar.

Uydu telefonu

Mobil cihaz, yer kulelerini atlayarak doğrudan yer kaplar. 1982'nin ilk Inmarsat'ı denizcilere erişim sağladı. Karasal türler yedi yıl sonra yaratıldı. Kanada, çöl bölgelerinin nadir sakinlerle donatılmasının faydalarını ilk fark eden ülke oldu. Programın ardından ABD hakim oldu.

Sorun, alçaktan uçan uydular fırlatılarak çözüldü:

  1. Dolaşım süresi 70..100 dakikadır.
  2. Yükseklik 640..1120 km.
  3. Kapsama alanı, 2800 km yarıçaplı bir dairedir.

Fiziksel parametreler dikkate alındığında, bireysel bir iletişim oturumunun süresi 4-15 dakika aralığını kapsar. Performansı korumak belirli bir çaba gerektirir. 90'lı yıllarda birkaç ABD'li tüccar yeterli abone bulamayarak iflas etti.

Ağırlık ve boyutlar sürekli olarak gelişiyor. Globalstar, nispeten büyük bir uydu alıcısının sinyalini yakalamak için Bluetooth kullanan tescilli akıllı telefon yazılımı sunar.

Uydu telefonları, güçlü bir alıcı anten, tercihen sabit bir anten gerektirir. Esas olarak binaları ve ulaşımı donatırlar.

operatörler

  1. ACeS, Asya'yı tek bir uydu ile kapsıyor.
  2. Inmarsat'ın en eski operatörü (1979). Yatları, gemileri donatır. 11 uçakla şirket, ACeS'in yardımıyla yavaş yavaş mobil pazara açılıyor.
  3. Thuraya, Asya, Avustralya, Avrupa, Afrika ve Orta Doğu'ya hizmet vermektedir.
  4. MSAT / SkyTerra, Inmarsat'a eşdeğer ekipman kullanan bir Amerikan sağlayıcısıdır.
  5. Terrestar, Kuzey Amerika'yı kapsar.
  6. IDO Global Communications etkin değil.

ağlar

Ticari projeler sınırlıdır.

KüreselYıldız

GlobalStar, Qualcomm ve Loral Corporation'ın ortak buluşudur ve daha sonra Alcatel, Vodafone, Hyundai, AirTouch, Deutsche Aerospace tarafından desteklenmektedir. 12 uydunun fırlatılması kesintiye uğradı, ilk çağrı 1 Kasım 1998'de gerçekleşti. İlk maliyet (Şubat 2000) 1,79 $ / dak idi. Bir dizi iflas ve dönüşümden geçen şirket, 120 ülkede müşteri sağlıyor.

ABD trafiğinin %50'sini sağlar (10.000'den fazla arama). Operasyon, karasal tekrarlayıcılar tarafından desteklenir. Kuzey Amerika'da konaklayan 7'si olmak üzere toplam 40. Karasal tekrarlayıcılardan yoksun bölgeler bir sessizlik bölgesi oluşturur (Güney Asya, Afrika). Cihazlar düzenli olarak göksel yüksekliklere katlanmasına rağmen.

Aboneler, Brezilya hariç, +8818 kodunu atadıkları ABD telefon numaralarını alırlar.

Hizmetlerin listesi:

  • Sesli aramalar.
  • 30 km hata ile konumlandırma sistemleri.
  • 9.6 kbps İnternet paketi erişimi.
  • Mobil iletişim CSD GSM.
  • Dolaşım.

Telefonlar, geleneksel SIM kartları kabul eden Ericsson ve Telit hariç Qualcomm CDMA teknolojisini kullanır. Baz istasyonları her iki standardı da desteklemek zorunda kalıyor.

İridyum

Sağlayıcı, %100 gezegensel kapsama sağlayan kutupsal yörüngeyi kullanır. Organizatörler iflas etti ve şirket 2001 yılında yeniden canlandı.

Bu ilginç! İridyum, gece gökyüzündeki parlamaların arkasındaki suçludur. Uçan uydular çıplak gözle açıkça görülebilir.

Şirketin filosunda 780 km yükseklikte 6 alçak yörünge yörüngesi kullanan 66 uydu bulunmaktadır. Cihazlar Ka-bandını kullanarak iletişim kurar. Aslan payı eski iflas şirketleri tarafından yönetildi. Ocak 2017 itibariyle 7 adet güncellenmiştir. Yenilenme devam ediyor: ilk grup (10 parça) 14 Ocak'ta, ikincisi 25 Haziran'da ve üçüncüsü 9 Ekim'de uçtu.

Bu ilginç! 10 Şubat 2009'da Iridium 33 uydusu Rus Cosmos 2251'e çarptı. Göksel enkaz bugün Sibirya üzerinde uçuyor.

Şirket 850 bin aboneye hizmet vermeye devam ediyor. Kazancın %23'ü devlet tarafından ödendi. Arama ücreti 0,75 $ - 1,5 $ / dak. Geri aramalar, dakikada 4 ABD Doları (Google Voice) ile nispeten pahalıdır. İşverenler için tipik istihdam alanları:

  1. Petrol üretimi.
  2. Deniz filosu.
  3. Havacılık.
  4. Gezginler.
  5. Bilim insanları.

Amundsen-Scott Güney Kutup İstasyonu sakinleri özel teşekkürlerini iletmek istediler. Firma her yerde 50-5000 dakika arası arama paketleri satmaktadır. İlkinin geçerliliği arzulananı bırakıyor, pahalı olanlar (5000 dakika = 4000 dolar) 2 yıl boyunca çalışır durumda kalıyor. Aylık yenileme - 45 $:

  • 75 dakika maliyeti 175 dolar ve 1 ay boyunca kullanılabilir.
  • 500 dakika - 600-700 $, kullanım süresi 1 yıldır.

telefonlar

Eski sahipler, müşterilerine iki üreticiden telefon setleri sağladı:

Motorola 9500, şirketin ilk ticari denemesine eşlik etti. Halen mevcut olan mobil darbeye dayanıklı 9575 versiyonu 2011'de doğdu, acil durum GSM çağrı düğmesi, gelişmiş bir konum arayüzü ile desteklendi. Cihaz, sıradan akıllı telefon kullanıcılarının e-posta, SMS göndermesine ve internette gezinmesine olanak tanıyan bir Wi-Fi etkin noktası kurar.

Kyocera ekipmanı üretici tarafından terk edildi. Modeller bayiler tarafından satılmaktadır. 900 MHz GSM telefonuna dayanan KI-G100, yayını yakalayan güçlü bir antenle donatılmış bir kasa ile donatılmıştır. SMS alma özelliği sağlanır, yalnızca belirli modeller zehirlenebilir (9522). SS-66K, tipik olmayan bir bilyeli anten ile donatılmıştır.

  1. 9575, toz geçirmez bir kasaya sahip, darbeye dayanıklı, su geçirmez bir telefondur. Eksi 20 ila artı 50 santigrat derece arasındaki sıcaklıklara dayanır.
  2. 9555 - yerleşik bir kulaklık, USB arabirimi, seri RS-232 bağlantı noktasına bir adaptör ile donatılmıştır.
  3. 9505A, tuğla şeklinde ağır bir alettir. Yerel RS-232 arayüzü ile donatılmıştır.
  4. SS-55K sınırlı bir sürümdür. eBay bayileri tarafından satılan inanılmaz boyut.

Diğer şirket ekipmanları dahil:

  1. Çağrı cihazları.
  2. Telefonları ödeme.
  3. Yatlar, uçaklar için donatım.

şamandıralar

Bir tsunami takip sistemini andıran yüzer şamandıralar, kısa mesaj alma / iletme yeteneğine sahiptir. Arayüz, uyduları yakalamayı reddeden markalı bir telefonun işlevselliğini kullanmanıza izin verecektir.

Tanıtım. 2

Çalışmanın amacı .. 3

1. Bir uydu iletişim ağının geliştirilmesi. 4

2. Uydu iletişim ağının mevcut durumu. 7

3. Uydu iletişim sistemi. 12

3.1. Uydu tekrarlayıcılar .. 12

3.2. Uydu tekrarlayıcıların yörüngeleri. on üç

3.3. Kapsama alanları. 15

4. Uydu iletişiminin uygulanması. on altı

4.1. Gövde uydu iletişimi. on altı

4.2. VSAT sistemi. on altı

4.3. Merkezi kontrol istasyonu. 17

4.4. Uydu tekrarlayıcı 17

4.5. Abone VSAT terminalleri .. 18

5. VSAT teknolojisi. on sekiz

6. Küresel uydu iletişim sistemi Globalstar 20

6.1. Yer segmenti Globalstar 21

6.2. Globalstar'ın Rusya'daki yer segmenti. 22

6.3. Globalstar 23 sisteminin teknolojisi

6.4. Globalstar 23 sisteminin uygulamaları

7. Bir uydu iletişim ağı tasarlamak. 24

7.1. Uydu fırlatmak ve gerekli ekipmanı kurmak için sermaye maliyetlerinin hesaplanması. 24

7.2. İşletme maliyetlerinin hesaplanması. 25

7.3. Bordro .. 25

7.4. Sigorta primleri .. 26

7.5. Amortisman kesintileri. 26

7.6. Üretim ihtiyaçları için elektrik maliyetleri. 26

7.7. Gelirin hesaplanması. 27

7.8. Performans göstergelerinin hesaplanması. 28

7.9. Bir yatırım projesinin verimliliğinin hesaplanması. 31

Çözüm. 35

Kullanılan kaynakların listesi. 40

Tanıtım

Modern gerçekler, geleneksel mobil ve ayrıca sabit hatlı telefonları uydu iletişimiyle değiştirmenin kaçınılmazlığından bahsediyor. En son uydu iletişim teknolojileri, hem mevcut tüm iletişim hizmetlerinin hem de doğrudan ses ve TV yayın ağlarının geliştirilmesi için etkili teknik ve uygun maliyetli çözümler sunar. Mikroelektronik alanındaki üstün başarılar sayesinde, uydu telefonları kullanımda o kadar kompakt ve güvenilir hale geldi ki, tüm talepler çeşitli kullanıcı gruplarından geliyor ve uydu cihazları kiralama hizmeti modern uyduda en çok talep edilen hizmetlerden biri. iletişim pazarı. Önemli gelişme beklentileri, diğer telefonlara göre bariz avantajlar, güvenilirlik ve garantili kesintisiz iletişim - bunların hepsi uydu telefonlarıyla ilgili.

Günümüzde uydu iletişimi, bir dizi ekonomik çalışma ile teyit edilen, nüfus yoğunluğunun düşük olduğu bölgelerde abonelere iletişim hizmetleri sağlamak için tek uygun maliyetli çözümdür. Uydu, nüfus yoğunluğunun 1,5 kişi / km2'den düşük olması durumunda teknik olarak uygulanabilir ve uygun maliyetli tek çözümdür. Bu, özellikle geniş bir alanda düşük nüfus yoğunluğuna sahip bölgeler için uydu iletişim hizmetlerinin geliştirilmesi için önemli umutları göstermektedir.



Amaç

Uydu iletişiminin tarihi, uydu iletişiminin geliştirilmesi ve tasarımı için özellikler ve beklentiler hakkında bilgi sahibi olmak.

1. Uydu iletişim ağının geliştirilmesi

Uydu iletişiminin gelişim tarihi

CVS'nin kırk beş yıllık gelişiminin beş karakteristik aşaması vardır:

1957-1965 Ekim 1957'de, Sovyetler Birliği tarafından dünyanın ilk yapay Dünya uydusunun fırlatılmasından sonra başlayan ve bir ay sonra ve ikinci olan hazırlık dönemi. Bu, Soğuk Savaş'ın ve hızlı silahlanma yarışının ortasında gerçekleşti, bu nedenle, doğal olarak, uydu teknolojisi öncelikle ordunun malı oldu. Söz konusu aşama, ağırlıklı olarak alçak dünya yörüngelerine fırlatılan iletişim uyduları da dahil olmak üzere erken deneysel uyduların fırlatılması ile karakterize edilir.

İlk yer sabit röle uydusu TKLSTAR, ABD Ordusu'nun çıkarları doğrultusunda oluşturuldu ve Temmuz 1962'de yörüngeye fırlatıldı. Aynı dönemde, ABD askeri iletişim uydularının SYN-COM (Senkron İletişim Uydusu) serisi geliştirildi.

İlk iki uydu, jeosenkron eliptik yörüngelere fırlatıldı. Bu seri SYNCOM-3'ün yer sabit uydusu, Şubat 1963'te yörüngeye fırlatıldı ve uluslararası kuruluş Intelsat'ın (Uluslararası Telekomünikasyon Uydusu) ilk CP'si olan ilk sivil ticari GSR INTELSAT-1'in (Erken Kuş olarak da adlandırılır) prototipiydi. Organizasyon), yılın Ağustos 1964'inde kuruldu. Bu dönemde ticari uydu iletişim hizmetleri henüz mevcut değildi, ancak düşük dünya yörüngesindeki uydular aracılığıyla üretim, fırlatma ve başarılı iletişim imkanı deneysel olarak kanıtlandı.



1965-1973 Yerdurağan tekrarlayıcılara dayalı küresel CCS geliştirme dönemi. 1965 yılı, uydu iletişiminin ticari kullanımının başlangıcını işaret eden jeo-durağan SR INTELSAT-1'in Nisan ayında piyasaya sürülmesiyle kutlandı. İlk INTELSAT serisi uydular, kıtalararası iletişim sağladı ve esas olarak az sayıda ulusal ağ geçidi yer istasyonu arasında omurgaları destekleyerek ulusal kamu karasal ağlarına bir arayüz sağladı.

Ana kanallar, telefon trafiğini, TV sinyallerini ve teleks iletişimini taşıyan bağlantılar sağladı. Genel olarak, CCC Intelsat, o sırada var olan denizaltı kıtalararası kablo iletişim hatlarını tamamladı ve yedekledi. 1970'lerin başına kadar, neredeyse tüm mevcut CCS'ler uluslararası telefon trafiğini iletmek ve televizyon programlarını yayınlamak için kullanıldı.

1973-1982 Bölgesel ve ulusal CCS'nin yaygın olarak yayılma aşaması. Bu dönemde, bölgesel olanlar, örneğin, Eullelsat, Aussat ve ulusal uydu iletişim ağları, örneğin ABD'deki Skynet, ana hizmetleri hala telefon ve televizyon olan ve küçük bir miktar olan oldukça yoğun bir şekilde konuşlandırıldı. veri iletimi. Ancak şimdi bu hizmetler çok sayıda karasal terminale sağlandı ve bazı durumlarda iletim doğrudan kullanıcı terminallerine yapıldı.

CCC'nin tarihsel gelişiminin bu aşamasında, temel amacı deniz gemileriyle iletişim sağlamak olan Inmarsat küresel iletişim ağını kullanan uluslararası Inmarsat organizasyonu oluşturuldu. Gelecekte, Inmarsat hizmetlerini her tür mobil kullanıcıya genişletti.

1982-1990 Küçük karasal terminallerin hızlı gelişme ve yayılma dönemi. 1980'lerde, CCC'nin temel unsurlarının teknolojisindeki ve teknolojisindeki ilerlemelerin yanı sıra, birçok ülkede iletişim endüstrisini serbestleştirme ve tekelleştirmeye yönelik reformlar, uydu kanallarının VSAT adı verilen kurumsal iş iletişim ağlarında kullanılmasına izin verdi. İlk başta, ortalama bant genişliğine (64 kbit / s'den fazla olmayan) sahip iletişim kanallarının mevcudiyeti ile bu ağlar, tek veri aktarımını sağladı, biraz sonra dijital ses iletimi ve ardından video uygulandı.

VSAT ağları, uydu iletişimi için kullanıcı ofislerinin yakınına kompakt yer istasyonları kurmayı mümkün kıldı, böylece çok sayıda kurumsal kullanıcı için “son mil” sorununu çözdü, rahat ve verimli bilgi alışverişi için koşullar yarattı ve kamu karasal ağlarının yükünü hafifletmek.

"Akıllı" iletişim uydularının kullanımı.

· 90'ların ilk yarısından bu yana CCS, gelişimlerinin niceliksel ve niteliksel olarak yeni bir aşamasına girdi.

Çok sayıda küresel ve bölgesel uydu iletişim ağı işletimde, üretimde veya tasarımdaydı. Uydu iletişim teknolojisi, önemli bir ilgi ve ticari faaliyet alanı haline geldi. Bu süre zarfında, genel amaçlı mikroişlemcilerin hızında ve yarı iletken bellek cihazlarının hacminde patlayıcı bir büyüme olurken, bu bileşenlerin güvenilirliğini artırmanın yanı sıra güç tüketimini ve maliyetini azalttı. Uzay uygulamaları için yarı iletken elektronikler radyasyona dayanıklı olmalıdır. özel teknolojik yöntemlerle ve elektronik devrelerin dikkatli bir şekilde korunmasıyla elde edilir.

(1-4) MHz saat frekansına sahip radyasyona dayanıklı mikroişlemcilerin ve (10 ^ 5-10 ^ 6) Mbit hacimli yüksek hızlı RAM devrelerinin ortaya çıkması, gerçekten pratik uygulanması için teknolojik bir temel olarak hizmet etti " İlk bakışta harika görünen yeteneklere ve özelliklere sahip akıllı" BR "GC'ler.

2. Uydu iletişim ağının mevcut durumu

1 GHz'in altındaki birçok ticari MSS (mobil uydu) projesinden biri, Dünya kapsamı sağlayan 30 coğrafi olmayan (GSO olmayan) uyduyu içeren Orbcomm uygulandı.

Nispeten düşük frekans aralıklarının kullanılması nedeniyle sistem, e-posta, iki yönlü çağrı ve uzaktan kontrol hizmetleri gibi basit, düşük maliyetli abone cihazlarına düşük hızlı veri iletim hizmetlerinin sağlanmasına izin verir. Orbcomm'un ana kullanıcıları, bu sistemin kargo taşımacılığının kontrolü ve yönetimi için uygun maliyetli bir çözüm sağladığı nakliye şirketleridir.

MSS pazarındaki en ünlü operatör Inmarsat'tır. Piyasada hem taşınabilir hem de mobil olmak üzere yaklaşık 30 tip abone cihazı bulunmaktadır: kara, deniz ve hava kullanımı için 600 bps'den 64 kbps'ye kadar hızlarda ses, faks ve veri iletimi sağlayan. Üç MSS sistemi Inmarsat için rekabet ediyor, özellikle Globalstar, Iridium ve Thuraya.

İlk ikisi, sırasıyla 40 ve 79 GSO olmayan uydudan oluşan büyük takımyıldızların kullanımı yoluyla dünya yüzeyinin neredeyse tam kapsamını sağlar. Thuraya'nın 2007 yılında, şu anda mevcut olmadığı Amerika kıtasını kapsayacak üçüncü bir coğrafi sabit (GSO) uydunun fırlatılmasıyla küreselleşmesi planlanıyor. Her üç sistem de ağırlık ve boyut olarak GSM cep telefonlarıyla karşılaştırılabilir alıcılara telefon ve düşük hızlı veri hizmetleri sağlar.

Ayrıca dünyada dört bölgesel MSS sistemi vardır. Kuzey Amerika'da bu, iki MSAT uydusu kullanan Mobil Uydu Girişimleridir (MVS). 2000 yılında, Asya Hücresel Uydusu (Endonezya) Garuda uydusu ile faaliyete geçerek Asya bölgesinde MSS hizmetleri vermektedir. Aynı yıl, iki N-Star uydusu, Japonya'nın 200 millik kıyı bölgesinde deniz MSS abonelerine hizmet vermeye başladı. Avustralya'da benzer bir denizcilik MSS sistemi olan Optus var.

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), MSS perspektifini üçüncü nesil mobil hizmet sistemleri IMT-200'ün uydu bölümü olarak tanımlar. Uydu ağları, özellikle uzak ve kırsal alanlarda, karasal bir ağ geliştirmenin ekonomik olarak verimsiz olduğu hizmet alanlarına kapsama sağlayabilir ve bunun için etkin yedekler oluşturabilir.

MSS geliştirme stratejisi, ABD'de Yardımcı Karasal Bileşenin (ATC) ve Avrupa'da Tamamlayıcı Yer Bileşeninin (CGC) oluşturulmasına dayanmaktadır - bu, MSS'nin sabit bir yere sahip yer istasyonlarını içeren bir parçasıdır. uydu istasyonlarının gerekli kaliteyi sağlayamadığı hizmet alanlarında MSS ağ hizmetlerinin kullanılabilirliğini artırmak için kullanılır.

Baz istasyonlarının kapsama alanındaki abone cihazları, karasal bir ağ ile çalışacak ve çıktıktan sonra MSS için tahsis edilen aynı frekans bandını kullanarak bir uydu ile çalışmaya geçecektir. Aynı zamanda, MSS sistemleri işlevselliğini korumalı ve ATC'den bağımsız olarak gerekli hizmetleri sağlamalıdır. Ayrıca, IMT-2000'in uydu bileşeninin, bir kaza veya karasal ağ tıkanıklığı durumunda besleyici bağlantılar, çekirdek ağlar ve etkin yedekler sağlaması öngörülmektedir.

ITU, 2010 yılına kadar IMT-2000'in uydu segmentinin çalışması için her iki yönde de yaklaşık 70 MHz'e ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor. Telsiz Yönetmeliği gereği kök bant olarak 1980-2010 / 2170-2200 MHz bandı kullanılmalıdır. Ek frekansların kullanılması gerekiyorsa, idareler MSS'ye 1-3 GHz aralığında tahsis edilen frekanslardan herhangi birini seçebilir, özellikle:

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.

Bugüne kadar, mevcut MSS sistemleri için geliştirme konseptlerinin uygulanması için programlar zaten tanımlanmıştır. Aralık 2005'te Inmarsat, geniş bant küresel ağının (BGAN) dağıtımını duyurdu. Sistem, 432 kbps'ye kadar iletim hızı ile mobil ve taşınabilir abone cihazlarına hizmet verecek ve karasal mobil ağlarla uyumlu olacaktır. Globalstar, Iridium ve MVS, 2012-2013'e kadar teklif veriyor. gruplandırmanın tam güncellemesi.

Her üç şirket de ek bir zemin bileşeni oluşturmayı planlıyor. Bununla birlikte, PSS'nin ekonomik verimliliği ve kalkınma beklentileri ile ilgili genel sonuçları önemli ölçüde etkileyebilecek birkaç gerçek dikkate alınmalıdır:

MSS hizmetleri, özellikle denizcilik ve havacılık şirketleri, çeşitli devlet daireleri ve özel hizmetler olmak üzere, özellikle uzmanlaşmış abone grupları tarafından talep edilmektedir. Örneğin, ABD Savunma Bakanlığı, 20.000 kullanıcı için sınırsız bağlantı sağlayan iki yıllık 72 milyon dolarlık bir sözleşmeyle Iridium'un en büyük kurumsal kullanıcısıdır. Globalstar, Güneydoğu Asya'daki Son ABD Kasırgaları ve Tsunamisinin Ardından Kurtarma ve Kurtarma Operasyonları Sırasında Günlük Bağlantılarda %300 Artış Açıkladı;

Globalstar ve Iridium iflas işlemlerine girmiş, böylece yatırımcıların batması nedeniyle projelerin pratikte ekonomik verimliliği sağlanmıştır;

teknolojik gelişme, uydu abone alıcılarının performansını önemli ölçüde iyileştirmeyi mümkün kılıyor. Bununla birlikte, yerleşik alıcılar için yüksek enerji sağlama ihtiyacı ve kullanılan sınırlı spektrum nedeniyle, bir mobil abone birimine karasal bir mobil ağ ile çalışırken aynı hizmetleri sağlamak ekonomik olarak kârsız veya teknik olarak imkansız olacaktır.

Bu nedenle, uydu teknolojileri karasal mobil ağlar için uygun rakipler olarak görülemez. Bu tür projelerin uygulanması, yalnızca devlet finansmanı durumunda ekonomik olarak haklı gösterilebilir. ATC segmentinin pratikte konuşlandırılması, yalnızca karasal ağ operatörlerinin ağlarını MSS için tahsis edilen bantlarda geliştirebilecekleri anlamına gelecektir.

MSS sistemleri, kolluk kuvvetlerinin çalışmalarında ve doğal afetlerin ve çeşitli afetlerin sonuçlarının ortadan kaldırılmasında önemli bir rol oynamaya devam edecektir. Örneğin, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'nin, bu gibi durumlarda etkilenen ülkelere yardımcı olmak için bağlantı sağlamak için Thuraya terminallerinin kullanım koşulları hakkında özel bir anlaşması vardır.

MSS'nin geliştirilmesinde ticari olarak umut verici bir yön, abone alıcılarına konuşma veya veri iletimi değil, çeşitli yayın hizmetlerinin sağlanması olabilir. Bu durumda, hem ekonomik hem de spektrum kullanımı açısından verimli bir şekilde noktadan çok noktaya topolojide hizmet sağlayabilen karasal mobil ağlar için üst üste bindirilmiş ağlar oluşturulacaktır. Bu, ses ve televizyon programlarının yayınlanmasını ve tüm veya belirli abone kategorilerine çeşitli veri türlerinin yayınlanmasını içerebilir.

Örneğin İngiltere'nin en büyük uydu TV operatörü BSkyB, Vodafon ile bir SKY Mobile TV paketi oluşturmak için bir anlaşma imzaladı ve mobil abonelere çeşitli yayın programlarını almalarını teklif etti. Benzer bir proje olan Sınırsız Mobil TV, hibrit bir karasal-uydu yayın ağının oluşturulmasını içeren, Fransa'da Alcatel ve SFR tarafından başlatıldı.

MSS hizmetleri için şu anda Avrupa'da araştırılmakta olan bir başka özel uygulama, şehirlerarası ve uluslararası trenler ve otobüsler gibi yüksek hızlı araçlara monte edilen grup alıcılarına her türlü hizmetin sağlanması olabilir.

3. Uydu iletişim sistemi

3.1. Uydu tekrarlayıcılar

Araştırmanın ilk yıllarında, üzerinde herhangi bir verici ekipman taşımayan basit bir radyo sinyali yansıtıcısı (genellikle metal püskürtmeli bir metal veya polimer küre) olan pasif uydu tekrarlayıcılar kullanıldı (örnekler Echo ve Echo-2 uydularıdır). yazı tahtası. Bu tür uydular yaygınlaşmamıştır.

Tüm modern iletişim uyduları aktif. Aktif tekrarlayıcılar, sinyal alımı, işlenmesi, amplifikasyonu ve yeniden iletimi için elektronik ekipmanlarla donatılmıştır. Uydu tekrarlayıcılar rejeneratif olmayan ve rejeneratif olabilir. Bir yer istasyonundan bir sinyal alan rejeneratif olmayan bir uydu, onu başka bir frekansa aktarır, yükseltir ve başka bir yer istasyonuna iletir. Uydu, bu işlemleri gerçekleştiren, her biri spektrumun belirli bir kısmı ile çalışan birkaç bağımsız kanal kullanabilir (bu işlem kanallarına transponder denir).

Yenileyici uydu, alınan sinyali demodüle eder ve yeniden modüle eder. Sonuç olarak, hata düzeltme iki kez gerçekleştirilir: uyduda ve alıcı yer istasyonunda. Bu yöntemin dezavantajı, karmaşıklık (ve dolayısıyla uydunun çok daha yüksek maliyeti) ve ayrıca artan sinyal iletim gecikmesidir.

3.2. Uydu tekrarlayıcı yörüngeleri

Uydu transponderlerinin bulunduğu yörüngeler üç sınıfa ayrılır:

ekvator

eğimli

kutup

Ekvator yörüngesinin önemli bir türü, uydunun, Dünya'nın dönüş yönü ile çakışan bir yönde, Dünya'nın açısal hızına eşit bir açısal hızla döndüğü yerdurağan yörüngedir. Jeostatik yörüngenin bariz avantajı, hizmet alanındaki alıcının uyduyu her zaman “görmesi”.

Ancak, yalnızca bir coğrafi yörünge vardır ve tüm uyduları bu yörüngeye fırlatmak imkansızdır. Diğer dezavantajı, yüksek irtifa ve dolayısıyla yörüngeye bir uydu fırlatmanın yüksek maliyetidir. Ek olarak, durağan yörüngedeki bir uydu, dairesel kutup bölgesindeki yer istasyonlarına hizmet edemez.

Eğik bir yörünge bu sorunları çözebilir, ancak uydunun yer gözlemcisine göre hareketi nedeniyle, günün her saatinde iletişime erişim sağlamak için bir yörüngeye en az üç uydu fırlatmak gerekir.

Eğik yörüngeler kullanıldığında, yer istasyonları, anteni uyduya yönlendiren izleme sistemleriyle donatılmıştır. Jeo-durağan yörüngede uydular ile çalışan istasyonlar, ideal yerdurağan yörüngeden sapmaları telafi etmek için genellikle bu tür sistemlerle donatılmıştır. İstisna, uydu televizyonunu almak için kullanılan küçük antenlerdir: radyasyon modelleri yeterince geniştir, bu nedenle ideal noktanın yakınında uydu titreşimlerini algılamazlar.

Polar - yörüngenin ekvator düzlemine doksan derecelik bir eğimi olan bir yörünge.

3.3. Kapsama alanları

Radyo frekansları sınırlı bir kaynak olduğundan, aynı frekansların farklı yer istasyonları tarafından kullanılabilmesini sağlamak gerekir. Bu iki şekilde yapılabilir: uzamsal ayırma - her uydu anteni yalnızca belirli bir alandan bir sinyal alırken, farklı bölgeler aynı frekansları kullanabilir, polarizasyon ayırma - farklı antenler karşılıklı olarak dik polarizasyon düzlemlerinde bir sinyal alır ve iletir; aynı ve aynı frekanslar iki kez (her bir düzlem için) uygulanabilir.

Yerdurağan yörüngedeki bir uydu için tipik bir kapsama haritası aşağıdaki bileşenleri içerir: küresel ışın — kapsama alanı boyunca yer istasyonlarıyla iletişim kurar ve o uydudaki diğer ışınlarla kesişmeyen frekanslara atanır. Batı ve Doğu Yarımküre Kirişleri - Bu kirişler, Batı ve Doğu yarımkürede kullanılan aynı frekans aralığı ile A düzleminde polarize edilir. Zon ışınları B düzleminde (A'ya dik) polarizedir ve hemisferlerin ışınlarıyla aynı frekansları kullanır. Böylece, bölgelerden birinde bulunan bir yer istasyonu, yarım küre kirişleri ve küresel bir kirişi de kullanabilir.

Bu durumda, tüm frekanslar (küresel ışın için ayrılmış olanlar hariç) tekrar tekrar kullanılır: batı ve doğu yarım kürelerde ve bölgelerin her birinde.

4. Uydu iletişiminin uygulanması

4.1. Omurga uydu iletişimi

Başlangıçta, uydu iletişiminin ortaya çıkışı, büyük miktarda bilginin iletilmesine duyulan ihtiyaç tarafından belirlendi. İlk uydu iletişim sistemi Intelsat sistemiydi, daha sonra benzer bölgesel organizasyonlar oluşturuldu (Eutelsat, Arabsat ve diğerleri). Zamanla, ses iletiminin toplam omurga trafiği hacmi içindeki payı giderek azalmakta ve yerini veri iletimine bırakmaktadır. Fiber optik ağların gelişmesiyle, sonuncusu uydu iletişimini omurga pazarından çıkarmaya başladı.

4.2. VSAT sistemi

Uydu teknolojileri arasında VSAT (Very Small Aperture Terminal) gibi uydu iletişim teknolojilerinin geliştirilmesi özel ilgi görmektedir.

VSAT ekipmanı temelinde, hemen hemen tüm modern iletişim hizmetlerini sağlayan çoklu hizmet ağları oluşturmak mümkündür: İnternet erişimi; telefon iletişimi; yerel ağların konsolidasyonu (VPN ağlarının inşası); ses ve video bilgilerinin iletimi; mevcut iletişim kanallarının fazlalığı; endüstriyel tesislerin veri toplama, izleme ve uzaktan kontrolü ve çok daha fazlası.

Biraz tarih. VSAT ağlarının gelişimi, ilk iletişim uydusunun fırlatılmasıyla başlar. 60'ların sonlarında, ATC-1 uydusu ile yapılan deneyler sırasında, Alaska'da 25 yer istasyonu, uydu telefon iletişiminden oluşan deneysel bir ağ oluşturuldu. Ku-band VSAT'ları ilk geliştirenlerden biri olan Linkabit, daha sonra VSAT ekipmanının lider tedarikçisi haline gelen M / A-COM ile birleşti. Hughes Communications, bölümü M / A-COM'dan alarak Hughes Network Systems'a dönüştürdü. Bugün, Hughes Network Systems, dünyanın önde gelen geniş bant uydu iletişim sağlayıcısıdır. VSAT'a dayalı uydu iletişim ağı üç temel unsur içerir: merkezi kontrol istasyonu (NCC), uydu rölesi ve abone VSAT terminalleri.

4.3. Merkezi kontrol istasyonu

NCC, alıcı ve verici ekipmanı, anten besleme cihazlarını ve tüm ağın çalışmasını izleme ve kontrol etme, kaynaklarını yeniden dağıtma, arızaları belirleme, ağ hizmetleri için faturalandırma ve kara iletişim hatlarıyla arayüz oluşturma işlevlerini yerine getiren bir ekipman kompleksini içerir. İletişimin güvenilirliğini sağlamak için ekipman en az %100 yedekliliğe sahiptir. Merkez istasyon, herhangi bir karasal ana hat ile arabirime sahiptir ve bilgi akışlarını değiştirme yeteneğine sahiptir, böylece ağ kullanıcılarının birbirleriyle ve harici ağların (İnternet, hücresel ağlar, PSTN, vb.) aboneleriyle bilgi etkileşimini destekler.

4.4. tekrarlayıcı uydu

VSAT ağları, sabit konumlu röle uydularına dayanmaktadır. Bir uydunun en önemli özellikleri, yerleşik vericilerin gücü ve üzerindeki radyo frekansı kanallarının (trunk veya transponder) sayısıdır. Standart ana hat, yaklaşık 40 Mbps'lik bir maksimum verime karşılık gelen 36 MHz'lik bir bant genişliğine sahiptir. Ortalama olarak, vericilerin gücü 20 ila 100 watt arasında değişmektedir. Rusya'da, Yamal iletişim ve yayın uyduları, röle uydularına örnek olarak gösterilebilir. OJSC Gazkom'un uzay segmentinin geliştirilmesi için tasarlandılar ve 49 ° E yörünge pozisyonlarına yerleştirildiler. d. ve 90 ° doğu. vb.

4.5. Abone VSAT terminalleri

Abone VSAT terminali, esas olarak uydu kanalları aracılığıyla güvenilir veri alışverişi için tasarlanmış, 0,9 ila 2,4 m çapında bir antene sahip küçük bir uydu iletişim istasyonudur. İstasyon, bir anten besleme cihazı, harici bir harici radyo frekans ünitesi ve bir dahili üniteden (uydu modem) oluşur. Dış ünite küçük bir alıcı-verici veya sadece bir alıcıdır. İç ünite, uydu kanalını kullanıcının terminal ekipmanına (bilgisayar, LAN sunucusu, telefon, faks, vb.) bağlar.

5. VSAT teknolojisi

Bir uydu kanalına iki ana erişim türü vardır: iki yönlü (dupleks) ve tek yönlü (simpleks, asimetrik veya birleşik).

Uydu ekipmanı ile birlikte tek yönlü erişim düzenlenirken, bir istek kanalı (dönüş kanalı olarak da adlandırılır) olarak kullanılan bir karasal iletişim kanalı (telefon hattı, fiber optik, hücresel ağlar, radyo Ethernet) mutlaka kullanılır. Uydu kanalı, abone terminaline veri almak için doğrudan kanal olarak kullanılır (DVB standardı kullanılır). Alıcı ekipman olarak, bir bilgisayara veya harici bir USB bloğuna takılı bir PCI kart şeklinde bir alıcı parabolik anten, bir dönüştürücü ve bir uydu DVB alıcısından oluşan standart bir set kullanılır.

İki yönlü erişim düzenlenirken, hem ileri hem de geri kanallar için VSAT ekipmanı kullanılabilir. Bu durumda sabit hatların varlığı gerekli değildir, ancak bunlar da kullanılabilir (örneğin, fazlalık amacıyla).

Doğrudan kanal genellikle DVB-S standardının özelliklerine göre oluşturulur ve bir iletişim uydusu aracılığıyla çalışma alanında bulunan ağın tüm abone istasyonlarına yayınlanır. Dönüş kanalında, ayrı nispeten düşük oranlı TDMA akışları oluşturulur. Aynı zamanda, ağ kapasitesini artırmak için, ters kanallardan biri aşırı yüklendiğinde frekans atlamasını sağlayan çok frekanslı TDMA teknolojisi (MF-TDMA) kullanılır.

VSAT ağları şu topolojilerde organize edilebilir: tam ağ ("her biri ile"), radyal ("yıldız") ve radyal düğüm (birleşik) topoloji. Her topolojinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır, projenin bireysel özellikleri dikkate alınarak bir veya başka bir topoloji seçimi yapılmalıdır. Uydu iletişimi, bir tür radyo iletişimidir. Özellikle yüksek frekanslı Ku ve Ka bantlarındaki uydu sinyalleri, nemli ortamlarda (yağmur, sis, bulutlar) zayıflamaya karşı hassastır. Bu dezavantaj, sistem tasarlanırken kolayca aşılır.

Uydu iletişimi, diğer radyo ekipmanlarından kaynaklanan parazitlere tabidir. Bununla birlikte, uydu iletişimi için, diğer radyo sistemleri tarafından kullanılmayan frekans bantları tahsis edilir ve ayrıca uydu sistemlerinde, parazitten tamamen kurtulmak için dar huzmeli antenler kullanılır. Böylece, uydu iletişim sistemlerinin dezavantajlarının çoğu, yetkin ağ tasarımı, teknoloji seçimi ve anten kurulum yeri ile ortadan kaldırılmaktadır.

VSAT teknolojisi, en katı gereksinimleri karşılayan ve çok çeşitli veri iletim hizmetleri sağlayan ağlar oluşturmanıza olanak tanıyan çok esnek bir sistemdir. Değişim protokollerinin değiştirilmesi, yeni terminallerin eklenmesi veya coğrafi konumlarının değiştirilmesi dahil olmak üzere ağın yeniden yapılandırılması çok hızlı bir şekilde gerçekleştirilir. Kurumsal ağlar oluştururken diğer iletişim türlerine kıyasla VSAT'ın popülaritesi aşağıdaki hususlarla açıklanmaktadır: çok sayıda terminali olan ve aboneler arasında önemli mesafeler olan ağlar için, işletme maliyetleri karasal ağları kullanmaya göre önemli ölçüde daha düşüktür.

6. Küresel uydu iletişim sistemi Globalstar

Globalstar sistemi, uluslararası telekomünikasyon şirketleri Loral Space & Telecommunications, Qualcomm, Elsag Baily, Space Systems / Loral, Daimler-Benz Aerospace, Alenia, Alcatel, Hyundai, Dacom ve telekom operatörlerinden oluşan Globalstar L.P'nin bir konsorsiyumudur - France Telecom, Vodafone Yukarı git. Konsorsiyum 1991 yılında kurulmuştur. Globalstar sistemi, kapsama alanları dışında iletişim sağlayarak yeteneklerini tamamlayan ve genişleten mevcut hücresel ağlarla birlikte çalışmak üzere tasarlanmış bir sistem olarak oluşturulmuştur. Ayrıca sistem, hücresel iletişimin veya genel ağ kullanımının herhangi bir nedenle imkansız olduğu uzak alanlarda sabit iletişim için bir alternatif olarak kullanma fırsatı sunar.
Rusya'da, Globalstar uydu iletişim sisteminin operatörü Kapalı Anonim Şirket GlobalTel'dir. Globalstar sistemi için özel bir küresel mobil uydu iletişim hizmetleri sağlayıcısı olan CJSC GlobalTel, Rusya Federasyonu genelinde iletişim hizmetleri sunmaktadır. CJSC GlobalTel'in oluşturulması sayesinde, Rusya sakinleri, Rusya'nın herhangi bir yerinden dünyanın hemen hemen her yeri ile uydu aracılığıyla iletişim kurma fırsatına bir kez daha sahip oldular.

Globalstar sistemi, 1410 km yükseklikte bulunan 48 adet çalışır durumda ve 8 adet yedek LEO uydusu ile abonelerine yüksek kalitede uydu iletişimi sağlamaktadır. (876 mil) Dünya yüzeyinden. Sistem, 740'a kadar genişleme ile 700 Kuzey ve Güney enlemleri arasında yerkürenin neredeyse tüm yüzeyinin küresel kapsama alanını sağlar. Uydular, Dünya yüzeyinin %80'ine kadar, yani dünyanın hemen her yerinden sinyal alabilirler. kutup bölgeleri ve okyanusların orta kısmının bazı bölgeleri hariç ... Sistemin uyduları basit ve güvenilirdir.

6.1. Yer segmenti Globalstar

Globalstar sisteminin yer bölümü, uzay aracı kontrol merkezlerinden, iletişim kontrol merkezlerinden, bölgesel yer ağ geçidi istasyonlarından oluşan bir ağdan ve bir veri değişim ağından oluşur.
Ağ geçidi istasyonları, sistem kullanıcıları arasında iletişim kurarken Globalstar sistem kullanıcılarının sistem anahtarlama merkezlerine radyo erişimini organize etmek için tasarlanmıştır, ayrıca operatörleri ile sabit ve mobil iletişim karasal ve uydu ağları kullanıcıları ile. Ağ geçitleri, Globalstar sisteminin bir parçasıdır ve küresel hizmet alanı boyunca sabit ve mobil abone terminalleri için güvenilir telekomünikasyon hizmetleri sağlar.Yer kontrol merkezleri, ağ geçitleri için iletişim programları planlar ve her bir ağ geçidine uydu kaynaklarının tahsisini kontrol eder. Uydu segmenti kontrol merkezi, uydu sistemini izler. Yedek Merkezin araçları ile birlikte yörüngeleri kontrol eder, telemetrik bilgileri işler ve uydu takımyıldızına komutlar verir. Globalstar sisteminin uyduları, sistemin sağlığını izleyen telemetri verilerini ve uyduların genel durumu hakkında bilgileri sürekli olarak iletir. Merkez ayrıca uydu fırlatmalarını ve uzayda konuşlanma sürecini de izliyor. Uydu segmenti kontrol merkezi ve yer kontrol merkezleri, Globalstar veri ağı aracılığıyla birbirleriyle sürekli temas halindedir.

6.2. Globalstar'ın Rusya'daki yer segmenti

Globalstar sisteminin Rus yer segmenti, Moskova, Novosibirsk ve Habarovsk yakınlarında bulunan 3 ağ geçidi içerir. Güney sınırından 74 gr'a kadar Rusya topraklarını kaplarlar. İle. ş. ve batı sınırından 180. meridyene kadar, 70. paralelin güneyinde garantili hizmet kalitesi sağlar.

Rus ağ geçidi istasyonları Globalstar, PSTN ağına otomatik anahtarlama düğümleri aracılığıyla bağlanır, uluslararası anahtarlama merkezleriyle bağlantı hatlarına sahiptir ve ayrıca "her biri" dijital yollarla birbirine bağlanır. Her ağ geçidi, Rusya'daki mevcut sabit ve hücresel ağlarla entegredir. Ağ geçidi istasyonları, Rusya Federasyonu ulusal ağının şehirlerarası istasyonu statüsüne sahiptir. Aynı zamanda, Globalstar uydu sisteminin Rus segmenti, Rusya Federasyonu topraklarında yeni bir iletişim ağı olarak kabul edilir.

6.3. Globalstar sisteminin teknolojisi

Uydular bükülmüş boru mimarisine göre çalışır - bir abonenin sinyalini alır, birkaç uydu, CDMA teknolojisini kullanarak, aynı anda en yakın yer ağ geçidine yayınlar. Yer ağ geçidi en güçlü sinyali seçer, yetkilendirir ve aranan aboneye yönlendirir.

6.4. Globalstar sisteminin uygulama alanları

Globalstar sistemi, sesli iletişim, kısa mesaj hizmeti, dolaşım, konumlandırma, faks iletişimi, veri iletimi, mobil İnternet dahil olmak üzere çok çeşitli kullanıcılar için yüksek kaliteli uydu hizmetleri sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Hücresel ağların kapsamadığı alanlarda çalışan veya işi, bağlantının olmadığı veya bağlantı kalitesinin düşük olduğu yerlere sık sık iş gezilerini içeren iş ve özel şahıslar, taşınabilir ve mobil cihazları kullanarak abone olabilirler.

Sistem geniş bir tüketici için tasarlanmıştır: medya temsilcileri, jeologlar, petrol ve gazın çıkarılması ve işlenmesinde çalışanlar, değerli metaller, inşaat mühendisleri, enerji mühendisleri. Rus devlet yapılarının çalışanları - bakanlıklar ve bölümler (örneğin, Acil Durumlar Bakanlığı), faaliyetlerinde uydu iletişimini aktif olarak kullanabilir. Araçlara monte edilecek özel kitler, ticari araçlarda, balıkçılıkta ve diğer deniz ve nehir gemilerinde, demiryolu taşımacılığında vb. kullanıldığında etkili olabilir.

7. Bir uydu iletişim ağı tasarlamak.

7.1. Uydu fırlatmak ve gerekli ekipmanı kurmak için sermaye maliyetlerinin hesaplanması.

Tablo 1.1.- Sermaye maliyetlerinin hesaplanması için ilk veriler

K hakkında - uydu servisi için ekipman alımı için sermaye yatırımları;

K s - uydu alımı için sermaye yatırımları;

K m - ekipman kurulum maliyetleri;

K tr - ulaşım maliyetleri;