Спутниковая связь

По оценкам специалистов в перспективе всеми системами фиксированной электросвязи будет охвачено около 70,0 % поверхности Земли, системами сотовой связи может быть охвачено всего 15,0% поверхности Земли, системами спутниковой связи будет охвачено 100% поверхности Земли, включая водную поверхность. Но спутниковая связь обеспечит только 30,0% всего международного трафика.

Спутниковая связь сегодня незаслуженно занимает последнее место на рынке телекоммуникационных услуг. Это говорит, прежде всего, об ограниченности ресурсов частотного диапазона, ограничении числа спутников-ретрансляторов, находящихся одновременно, как правило, на геостационарной орбите и все еще достаточно высокими тарифами на системы и услуги спутниковой связи. Тарифы на услуги спутниковой связи имеют тенденцию к снижению, они не зависят от длины канала, установленного на время обмена сообщениями. В ближайшем будущем Операторы спутниковой связи внедрят в коммерческую эксплуатацию среднеорбитальные (MEO) системы спутниковой (космической) связи и низкоорбитальные (LEO) системы спутниковой связи, что приведет к революции в телекоммуникациях.

Не смотря на то, что темпы роста информационного трафика, передаваемого по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), обгоняют все виды связи, в том числе и спутниковую связь, охват волоконно-оптической связью населенных пунктов всех регионов, например, России - перспектива весьма далекая, дорогая и трудоемкая.

Антенны, а также приемо-передатчики (трансиверы) и другая аппаратура связи, расположенные на Земле, называются наземными (базовыми) трансиверными станциями - BTS.

Восходящий (исходящий, прямой, вверх) канал - uplink - канал от наземной станции до спутника.

Нисходящий (входящий, обратный, вниз) канал - downlink - канал от спутника к наземной станции.

Транспондер - электронное оборудование спутника, принимающее сигналы восходящего канала и преобразующее их в сигналы нисходящего канала. Спутниковые орбиты:

1. Круговые орбиты с центром окружности в центре Земли;

Эллиптические орбиты с центром, находящимся в одном из фокусов эллипса;

2. Орбиты в разных плоскостях: э кваториальные орбиты - расположены в плоскости земного экватора; полярные орбиты проходят над обоими полюсами Земли;

3. Наклонные орбиты - все остальные орбиты;

Орбиты над уровнем моря:

- Геостационарные (геосинхронные) околоземные орбиты - GEO - geostationary earth orbit - lnmarsat. Геостационарные (или геосинхронные) спутники движутся на расстоянии 35 786км от поверхности Земли по круговой (эллиптической) орбите, поэтому угловая частота вращения спутника совпадает с угловой частотой вращения Земли.

.

.

.

.

Спутники на таких орбитах используются для передачи телеметрической информации, телерадиовещания, метеорологии, реже - в качестве магистралей стационарных телекоммуникационных сетей. Задержка сигнала - 260,0мс.

Срок функционирования спутника GEO на орбите - около 10 -15 лет.

Трех спутников GEO достаточно для покрытия любой точки Земли.

В связи с необходимостью высокой мощности сигнала (десятки Ватт) спутники на этих орбитах для организации мобильной связи использовать нельзя - это опасно для человека. Время одного оборота спутника GEO вокруг Земли ~ 24 часа

(23 час. 56 мин. 4,091с).

- Средние околоземные орбиты - MEO - medium earth orbit. Спутники MEO движутся на расстоянии 5 000,0км - 12 000,0км от поверхности Земли. На этих орбитах находится небольшое количество спутников, но по оценкам экспертов будущее может быть именно за ними. Задержки сигнала - до 70,0мс - 80,0мс. Для покрытия любой точки Земли на орбите должно быть не менее 18 спутников. Функционирования спутника MEO на орбите составляет 10,0лет.

Время одного оборота спутника вокруг Земли ~ 6 часов.

- Низкие околоземные орбиты - LEO - lov earth orbit. Спутники LEO движутся на расстоянии до 4000,0км. Они использовались ранее исключительно в целях, разведки, но постепенно на этих орбитах появились телекоммуникационные спутники Iridium, Globalstar и другие. Задержка сигнала - до 5,0мс - 10,0мс. Короткий срок функционирования спутника на орбите: всего 5,0 - 8,0 лет. Общее количество спутников на орбите должно быть от 48 до 200 - для разных сетей и их назначения.

Время одного оборота вокруг Земли 95,0 - 120,0мин.

- Сильноэллиптические орбиты – (HEO - highly elliptial orbit). Этот класс спутников включает все спутники с некруговыми орбитами. Орбиты проектируются для коммерческих телекоммуникационных организаций так, чтобы перигей был над большими городами, чтобы улучшить качество связи. Радиационные пояса Ван Аллена (ученый), состоящие из ионизированных частиц, находятся на высотах 2000,0 - 6000,0км (внутренний пояс Ван Аллена) и 15000,0 - 30000,0км (внешний пояс Ван Аллена), поэтому использовать эти орбиты для размещения спутников связи довольно сложно и дорого.

Задержки сигнала зависят от точки орбиты.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Дата добавления: 2014-01-11