Виды спутниковых систем

Беспроводные линии связи.

1. Беспроводные линии связи.

Беспроводные линии связи могут быть фиксированными и мобильными.

Фиксированная беспроводная связь используется когда взаимодействующие узлы постоянно располагаются в пределах небольшой территории. Она используется вместо проводной, когда невозможно или невыгодно использовать кабельные линии связи (труднодоступная местность, здания, имеющие историческую ценность, организация временной связи и т.д.).

Беспроводная линия связи строится по следующей схеме: каждый узел оснащается антенной, которая одновременно является передатчиком и приемником электромагнитных волн.

Направленность или ненаправленность распостранения волн зависит от типа антенны. Пример направленной антенны – параболическая. Ненаправленные или изотропные антенны представляют собой вертикальный проводник длиной в четверть волны излучения. Они широко используются в автомобилях и портативных устройствах. При ненаправленном распостранении электромагнитные волны заполняют пространство определенного радиуса, которое может служить разделяемой средой.

беспроводные системы передачи данных в зависимости от частоты используемого электромагнитного спектра делятся на 4 группы:

Ø до 300 ГГц – радиодиапазон (используются радиомодемы);

Ø от 300 МГц до 3000 ГГц – микроволновый диапазон (сотовые телефоны, радары, спутники);

Ø инфракрасный диапазон (волны не могут проникать через стены)

Ø системы видимого света (лазеры);

Общие закономерности распространения электромагнитных волн:

Ø

Ø Чем выше частота, тем выше скорость передачи; Чем выше частота, тем хуже проникает через препятствия;

Ø чем выше частота, тем быстрее убывает энергия сигнала;

Ø низкие частоты (до2 МГц) распространяются вдоль поверхности земли и могут передаваться на расстояния в сотни км);

Ø сигналы частот от 2 до 30 МГц отражаются ионосферой земли и могут распространятся на несколько тысяч км;

Ø сигналы частотой выше 30 МГц распространяются только по прямой;

Ø при частоте свфше 3ГГц сигналы начинают поглощаться водой (дождь, туман).

Потребность в скоростной передаче информации является превалирующей, поэтому все современные системы беспроводной передачи данных используют высокочастотные диапазоны, начиная с 800 МГц.

В беспроводных линиях связи уровень помех значительно выше, чем в кабельных. Для уменьшения уровня помех используют специальные способы кодирования.

1.1. Двухточечная связь

В телекоммуникационных сетях такая схема используется для создания радиорелейных линий связи. Такую линию образуют несколько башен, на которых установлены параболические направленные антенны, позволяющие передавать информацию на расстояния до 50 км (пропускная способность до сотен МГбит в сек).

Для связи двух ПК в пределах одного помещения используются инфракрасный (в пределах прямой видимости) и микроволновый (до нескольких десятков или сотен метров) диапазоны.

1.2.Связь с базовой станцией

Базовая станция имеет антенну, расположенную так, чтобы обеспечить прямую видимость с антеннами пользователей. Пользователи обмениваются информацией только через базовую станцию. Базовая станция обычно соединяется проводной связью с сетью. Она называется точкой доступа. Точка доступа включает не только DCE-оборудование для образования линий связи, но и обычно является коммутатором сети. В схемах мобильного доступа обычно используется принцип сот, которые представляют собой небольшие по площади территории, обслуживаемые одной базовой станцией.

2. Виды спутниковых систем

Спутниковая связь используется для организации высокоскоростных микроволновых протяженных линий. Спутник выполняет роль отражателя сигнала, так как для таких линий нужна прямая видимость, невозможная из-за кривизны Земли.

Сегодня спутники могут играть роль узла или коммутатора (маршрутизатора) компьютерной сети. Аппаратура спутников может взаимодействовать не только с наземными станциями, но и между собой, образуя прямые космические беспроводные линии связи.

2.1.Геостационарный спутник

Висит над определенной точкой экватора, в точности следуя скорости вращения Земли.

Ø В зоне прямой видимости находится четверть поверхности Земли.

Ø Спутник неподвижен для наземных антенн.

Ø спутник находится за пределами земной атмосферы и меньше изнашивается

Ø поддерживают большое количество каналов связи, т.к. имеют несколько антенн.

Недостатки:

Ø из-за большого удаления от Земли – большие задержки распространения сигнала, при передаче разговора имеют место паузы

Ø необходимость использования мощных передатчиков

Ø плохая связь с районами Северного и Южного полюса

Ø

В настоящее время на основе геостационарных спутников создаются системы доступа в Интернет.

2.2.Среднеорбитальный спутник

Обеспечивает диаметр покрытия от 10000 до 15000 км с задержкой сигнала 50 мс. Наиболее известная услуга – глобальная система навигации (GPS) – система для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве.

2.3.Низкоорбитальный спутник

Достоинства: близость к Земле, возможность использования менее мощных передатчиков/

Основной недостаток – малая площадь покрытия всего около 8000 км. Время видимости спутника наземной станцией около 20 мин. Средний срок службы 8-10 лет. Постоянная связь может иметь место только при наличии большого количества спутников. Используются в основном для мобильной связи.

Дата добавления: 2013-12-13