Что такое спутниковая связь, простыми словами. Спутниковая связь как работает

Основное различие между спутниковой и мобильной связью заключается в способе передачи сигнала. Мобильная связь передается наземными станциями. Их много в крупных городах, но мало в отдаленных районах. Возьмем пример из статьи о том, как работают фоны спутникового телевидения.

Подвижная спутниковая связь

Каждая система связи в конечном итоге зависит от определенных базовых параметров системы, которые определяют качество соединения.

Так, в случае сотовой связи, где таким основным параметром является высота антенны базовой станции, системы спутниковой связи относятся к типу космического участка и орбитальных характеристик. Каждая отдельная система спутниковой связи уже состоит из трех вышеупомянутых секций. Космическая секция (или космическая группа), наземная секция (наземная станция обслуживания, станция стыковки) и пользовательская секция (непосредственный терминал потребителя).

Рисунок 1 Структура системы спутниковой связи на примере сети VSAT ГП «Космическая» связь»

В зависимости от типа используемой орбиты спутниковые системы связи делятся на две категории: спутниковые системы на геополитической орбите (GEO) (высота — 36 000 км, количество спутников в Geo Constellation -3, спутники покрывают 34% поверхности. Земли, задержка передачи голоса глобальной связи — 600 мс) и негеометрические орбиты.

Рисунок 2. Орбиты и зоны охвата земной поверхности на примере геостационарной космической группировки системы INMARSAT

Негеометрическая спутниковая система подразделяется на средне-высокую MES (высота 5000-15000 км — количество спутников — 8-12 — зона покрытия спутников — 25-28% — задержка передачи голоса глобальной связи — 250-400 мс). Leo Low-Track (высота 500-2000 км — количество спутников — 48-66 — зона покрытия спутников — 3-7% — задержка передачи голоса для глобальной связи — 170-300 мс).

Большинство существующих систем спутниковой связи имеют геостатические спутники. Это можно легко объяснить. Небольшое количество спутников, покрытие всей земной поверхности. Однако из-за большой задержки сигнала он, как правило, применим только к радио- и телепередачам. Для систем вещания высокие задержки сигнала крайне нежелательны, поскольку они приводят к низкому качеству связи и увеличивают затраты пользователей. Первоначально большинство систем спутниковой связи обеспечивали в основном постоянную спутниковую связь (связь между неподвижными объектами) и только с внедрением цифровых методов связи и запуском негеометрических космических аппаратов. Следует отметить, что современные системы спутниковой связи, во-первых, совместимы с обычными наземными системами мобильной связи (первоначально с цифровыми сотовыми системами), а во-вторых, взаимодействие с сетями подвижной спутниковой радиосвязи и телефонными сетями общего пользования возможно на любом уровне (локальном), в зонах, в (городские).

Основные мировые операторы подвижной спутниковой связи, известные в России

Система Iridium (Международный консорциум Iridium LLS, Вашингтон). Глобальная мобильная система персональной спутниковой связи «Иридиум» была предназначена для предоставления услуг связи с мобильными и стационарными объектами по всему миру. Космическая часть системы состояла из 66 джентльменов (высота орбиты 780 км от поверхности Земли) и шести резервных спутников (645 км). Система предоставляла абонентам следующие услуги: голосовая связь (2,4 кбит/с), передача данных и телевидение на той же скорости, персональные звонки и информирование о местоположении.

Будучи очень дорогим проектом (более 5 миллиардов долларов США), Iridium установил очень высокие цены на терминалы и трафик на ранних стадиях развития, ошибочно ориентируясь только на самых богатых потребителей услуги. Кроме того, во время работы проекта консорциум обанкротился из-за технических и финансовых проблем, которые проект не мог предвидеть.

Globalstar (Globalstar Ltd, Сан-Хосе, Калифорния). Глобальная система персональной мобильной спутниковой связи Глобалстар предназначена для предоставления услуг связи в мобильных и стационарных точках по всему миру между 700° с.ш. и 700° ю.ш.

Портативные терминалы Глобалстар выпускаются с различными модификациями, позволяющими осуществлять как связь внутри системы Глобалстар, так и наземную сотовую связь в сетях GSM, AMPS и CDMA.

Космическая часть системы состоит из группировки 48 основных и 8 резервных спутников массой менее 450 кг, размещенных на круговой орбите на высоте 1414 км над поверхностью Земли. Первое поколение спутников рассчитано на работу с полной нагрузкой в течение как минимум 7,5 лет.

Предполагается, что для покрытия обитаемого земного шара будет построено около 50 взаимосвязанных станций, обеспечивающих максимально возможное покрытие (до 85%) земной поверхности космической частью системы. На первом этапе развития системы было построено 38 соединительных станций. В России действуют три станции в Московской области (Павлов Посад), Новосибирске и Хабаровске. Эти станции предоставляют высококачественные мобильные услуги на всей территории России, вплоть до южной широты 700 B. Каждая из этих станций подключена к российской сети общего пользования. Система Глобалстар работает в России с мая 2000 года.

ICO System (международная компания ICO Global Communications). Глобальная система персональной спутниковой связи ICO предназначена для предоставления услуг мобильной и стационарной связи по всему миру, включая районы патрулирования. ICO Global Communications была инициирована международной организацией INMARSAT. Это действительно международная организация. В нем не доминирует ни одна страна. Более 60 компаний со всего мира являются инвесторами ICO.

Предполагается, что ICO будет работать синергетически с сотовыми системами для предоставления услуг в районах и областях, не охваченных сотовыми радиосистемами. Согласно плану, большинство абонентских терминалов ICO будут представлять собой двухрежимные карманные телефоны (спутниковая/земная сотовая связь). Примерная стоимость абонента терминала ‘ICO’ составляет $1000, трафик в минуту — $1.

Новости от мировых операторов спутниковой связи

Одним из самых впечатляющих и известных проектов глобальной спутниковой связи является проект Iridium. В ноябре 2000 года суд США по делам о банкротстве передал компанию Iridium Фонду венчурного капитала. В результате эта, казалось бы, древняя компания получила проект стоимостью 72 миллиона долларов США на оснащение Министерства обороны мобильной спутниковой связью. Это еще более интересно, поскольку означает, что конкуренция за лучшую спутниковую связь сейчас еще более острая, чем раньше. потому что конкурс выиграл другой крупный и быстрорастущий оператор — Глобалстар.

В целом это был плохой год для GlobalStar (несмотря на то, что она получила крупный заказ на оборудование для бразильских автобусов с наушниками и начала эксплуатацию систем в России). Она началась с отказа основных акционеров (Loral Space & Communications Ltd. и Qualcomm) от дальнейшего участия в работе GlobalStar. Однако вскоре после этого желанные 183 миллиона долларов США были найдены, и компания продолжила свою деятельность. В ноябре компания GlobalStar объявила о результатах своей деятельности за третий квартал 2000 года. Компания сообщила о доходах в размере 400 миллионов долларов США и убытках в размере 97,5 миллионов долларов США. По сравнению с аналогичным периодом 1999 года убыток компании на акцию увеличился почти в пять раз и составил 1 доллар на акцию (20 центов на акцию с 1999 года). В конце третьего квартала у компании было 21 300 абонентов, что вдвое больше, чем в конце второго квартала 2000 года. Проект как устойчивый, компания заявила, что у нее есть денежные ресурсы, необходимые для работы к концу мая 2001 года.

В то же время убытки GlobalStar не ухудшили финансовое положение ее основного акционера — компании Qualcomm (поставщик спутниковой передачи). В основном это было связано с другими проектами внутри группы. ‘Qualcomm владеет ключевыми патентами на беспроводную технологию CDMA, WCDMA 3G (третий по счету стандарт мобильной связи, разработанный европейской компанией) и CDMA2000 (стандарт Qualcomm).

American Mobile Satellite Corp продолжала развивать услуги по управлению автопарком и системы передачи данных через наземную сеть Ardis.

Японская компания NTT Docomo предоставляет услуги связи национальному флоту. Австралийская компания Optus обслуживает более 9 000 абонентов. Сеть EMSAT в Европе предлагает полный спектр услуг мобильной связи, а спутниковая сеть Mobile IRIS в Бельгии предоставляет услуги спутниковой передачи данных.

Проект ICO Global Communications был приостановлен. Ожидается, что эта система начнет функционировать не ранее 2003 года.

20 октября 2000 года компания Boeing Satellite Systems успешно запустила спутник Thuraya 1 в рамках собственной работы по созданию системы для Индии (население до 1,8 миллиарда человек).

Если у вас есть терминал Iridium, вы можете войти в систему, где бы вы ни находились. Если вы находитесь в обычной местности, где работает сотовая связь, терминал переходит в мобильный режим, и нет необходимости загружать спутник. Помимо основного спутника, на резервной орбите находятся четыре запасных спутника.

Этапы спутниковой связи

Чтобы понять основы спутниковой связи, необходимо понимать, что спутниковая связь включает в себя четыре этапа передачи данных.

• Земная станция восходящей линии связи или другое наземное оборудование, которое передаёт требуемый сигнал на спутник;
• Спутник, который усиливает входящий сигнал и меняет частоту;
• Далее, спутник передаёт сигнал обратно на Землю;
• Наземное оборудование получает сигнал.
• Конструкция спутника спутниковой связи

Спутники состоят из сложных электронных и механических компонентов, которые должны выдерживать вибрации при запуске ракет и работать в космосе без обслуживания более 15 лет.

Спутник состоит из космического автобуса. Шина — это основная конструкция космического корабля, включающая в себя двигатели температуры и управления направлением. Спутники также несут полезную коммуникационную нагрузку. Он принимает, усиливает и передает сигналы в установленной географической зоне.

Два важных параметра при проектировании космического аппарата — это мощность и покрытие. Один спутник содержит множество каналов, называемых транспондерами, которые обеспечивают зональное покрытие и мощность определенных радиочастот.

Полоса пропускания и мощность транспондера определяют количество информации, которое может быть передано через транспондер, и количество наземного оборудования, доступного для приема сигнала. Кроме того, спутниковые антенны направляют сигнал на определенную географическую область, создавая зону покрытия.

Типы спутников спутниковой связи

Коммерческие основы спутниковой связи делятся на три основные категории услуг.

Спутниковые спутниковые услуги (FSS, FSS): использование наземного оборудования в определенных местах для приема и передачи спутниковых сигналов. Спутники FSS поддерживают большинство национальных и международных услуг, от международных интернет-соединений до частных бизнес сетей.

Мобильные спутниковые услуги (FSS, MSS): предоставление услуг связи пользователям наземных, морских и воздушных судов с использованием различных портативных устройств загрузки и вещания.

Услуги спутниковой эмиссии (BSS, FSS): обеспечивают высокую мощность передачи для загрузки на очень маленькое наземное оборудование. FSS используется для телевизионных и широкополосных приложений, таких как DirectV.

Частоты спутниковой связи

Коммерческие спутниковые службы используют три основные зоны радиочастот

С-диапазон: пропускная способность ниже на больших географических территориях. Обычно требует больше наземного оборудования для загрузки.

Ku-диапазон: обеспечивает более высокую мощность излучения в небольших географических зонах и может быть достигнута при использовании меньшего количества наземного оборудования.

L-диапазон: использует различное заземляющее оборудование и применяется для мобильных приложений, таких как морская и авиационная связь.

Кроме того, спутниковые операторы в настоящее время разрабатывают приложения в зоне KA. Это облегчает значительную передачу, используя высокие скорости передачи и небольшие заземляющие устройства.

Портативные терминалы Глобалстар выпускаются с различными модификациями, позволяющими осуществлять как связь внутри системы Глобалстар, так и наземную сотовую связь в сетях GSM, AMPS и CDMA.

Чем отличается мобильная связь от спутниковой

Мобильные компании охватывают все новые и новые территории. Однако для выполнения спасательных функций базовые станции не могут быть расположены в отдаленных районах. Во-первых, их трудно решить. Во-вторых, его так же сложно поддерживать, и, в-третьих, он не приносит прибыли предприятию. В таких случаях пригодится спутниковая связь — сигнал с земли поступает на спутник, который возвращает его по назначению.

Парадоксально, но факт: можно арендовать спутниковую связь

Этот вид связи подходит для людей, которые много путешествуют — телефон не позволяет оставаться на связи. Единственный минус — спутниковая связь очень дорогая, но в некоторых странах абонентская плата не сильно отличается от мобильной связи. Starlink стоит 99 долларов для первого пользователя в качестве абонента и почти 500 долларов за оборудование.

Минусы спутникового интернета

Для стабильного использования необходимо обратить внимание на установку оборудования. Спутниковая антенна очень большого диаметра, с дополнительным приемником и рядом кабелей. Как правило, установка маршрутизатора проще, чем этот вариант. Кроме того, спутниковый телефон все еще громоздкий — к сожалению, никто ничего не сделал для этого, но вся надежда возлагается на новый фаворит Starlink. Надеюсь, у Илона Маска есть планы по созданию спутникового телефона привычного размера.

Спутниковый интернет Starlink от Илона Маска — надеемся на взрыв!

Спутниковый интернет является прекрасной альтернативой мобильным телефонам, но в сельской местности и в районах, где доступ к нему невозможен. Есть надежда, что когда-нибудь они заменят мобильные телефоны, но до этого еще далеко. Мобильные новости смотрите на yandex.zen — не забудьте подписаться!

Особенности спутниковой связи

Можно сказать, что мобильные услуги, к которым мы привыкли, не оставляют углеродного следа и не наносят никакого ущерба окружающей среде, но спутниковый интернет — это совсем другое дело: рано или поздно жизнь спутника заканчивается, он отключается и превращается в кусок космической губки. Когда спутник взрывается, он сходит с орбиты. Нередко «остатки» спутника падают туда, куда не следует. Советский спутник с радиоактивными данными о бесперебойной работе, однажды упавший в Канаде, вызвал международный скандал.

Примите такой звонок; он может показаться возвращением в 1990-е годы. Они такие огромные и неудобные. Главная причина, по которой они так сильно отличаются от современных смартфонов, заключается в том, что эти телефоны можно использовать только для звонков из труднодоступных мест, где нет других вариантов связи.

Спутниковые телефоны выглядят так же, как в начале 1990-х годов.

Почему спутниковые телефоны такие дорогие? В отрасли нет конкуренции, которая бы стимулировала инновации среди производителей. Это бессмысленно: спутниковые телефоны должны быть простыми в использовании, надежными, иметь понятное меню и очень мощные аккумуляторы, которые не подведут вас. По той же причине они не оснащены теми же функциями, что и обычные мобильные телефоны — зачем возиться со всем этим, если мобильные телефоны существуют для конкретной цели? Спутниковые телефоны не сразу похожи на обычные телефоны. Вы когда-нибудь держали в руках или использовали спутниковый телефон? Расскажите нам в нашей телеграмме, как дела?

Спутниковая связь очень надежна, позволяет выходить из трудных положений в сложных ситуациях и является отличным дополнением к привычным нам услугам мобильной связи. В настоящее время это очень дорогая услуга, которая не всем подходит. Следите за этой отраслью. Растет очень медленно, но ему и не нужно расти, так как главное — надежность.