Супутниковий зв'язок коротко. Супутниковий телефон: основні характеристики Орбіти супутникових ретрансляторів

Супутниковий зв'язок

Супутник зв'язку Syncom-1

Супутниковий зв'язок- один із видів космічного радіозв'язку, заснований на використанні штучних супутників землі як ретранслятори. Супутниковий зв'язок здійснюється між земними станціями, які можуть бути як стаціонарними, і рухливими.

Супутниковий зв'язок є розвитком традиційного радіорелейного зв'язку шляхом винесення ретранслятора на велику висоту (від десятків до сотень тисяч кілометрів). Так як зона його видимості в цьому випадку – майже половина Земної кулі, то необхідність у ланцюжку ретрансляторів відпадає – здебільшого достатньо й однієї.

Історія

Інженери працюють над першим у світі комерційним супутником зв'язку Early Bird

За сьогоднішніми мірками супутник Early Bird ( INTELSAT I) мав більш ніж скромні можливості: володіючи смугою пропускання 50 МГц, він міг забезпечувати до 240 телефонних каналів зв'язку. У кожний конкретний момент часу зв'язок міг здійснюватися між земною станцією США і лише однією з трьох земних станцій у Європі (Великобританії, Франції чи Німеччини), які були з'єднані між собою кабельними лініями зв'язку.

Надалі технологія зробила крок вперед, і супутник INTELSAT IXвже мав смугу пропускання 3456 МГц.

У СРСР тривалий час супутниковий зв'язок розвивалися лише на користь Міністерства Оборони СРСР. Через більшу закритість космічної програми розвиток супутникового зв'язку в соціалістичних країнах йшло інакше, ніж у західних країнах. Розвиток цивільного супутникового зв'язку розпочався угодою між 9 країнами соціалістичного блоку про створення системи зв'язку «Інтерсупутник», яка була підписана лише у 1971 році.

Супутникові ретранслятори

Пасивний супутник Echo-2. Металізована надувна сфера виконувала функції пасивного ретранслятора

У перші роки досліджень використовувалися пасивні супутникові ретранслятори (приклади - супутники «Ехо» та «Эхо-2»), які являли собою простий відбивач радіосигналу (часто - металева або полімерна сфера з металевим напиленням), що не несе на борту будь-якого приймального обладнання . Такі супутники не набули поширення. Усі сучасні супутники зв'язку є активними. Активні ретранслятори обладнані електронною апаратурою для прийому, обробки, посилення та ретрансляції сигналу. Супутникові ретранслятори можуть бути нерегенеративнимиі регенеративними. Нерегенеративний супутник, прийнявши сигнал від однієї земної станції, Переносить його на іншу частоту, посилює і передає іншій земній станції. Супутник може використовувати кілька незалежних каналів, що здійснюють ці операції, кожен з яких працює з певною частиною спектра (ці канали обробки називають транспондерами).

Регенеративний супутник здійснює демодуляцію прийнятого сигналуі наново модулює його. Завдяки цьому виправлення помилок проводиться двічі: на супутнику та на приймаючій земній станції. Недолік цього - складність (отже, набагато вища ціна супутника), і навіть збільшена затримка передачі сигналу.

Орбіти супутникових ретрансляторів

Орбіти, на яких розміщуються супутникові ретранслятори, поділяють на три класи:

• екваторіальні,
• похилі,
• полярні.

Важливим різновидом екваторіальної орбітиє геостаціонарна орбіта, на якій супутник обертається з кутовою швидкістю, що дорівнює кутовий швидкостіЗемлі, у напрямі, що збігається з напрямком обертання Землі. Очевидною перевагою геостаціонарної орбіти і те, що приймач у зоні обслуговування «бачить» супутник постійно.

Проте геостаціонарна орбіта одна і всі супутники вивести на неї неможливо. Іншим її недоліком є ​​велика висота, а значить, і велика ціна виведення супутника на орбіту. Крім того, супутник на геостаціонарній орбіті не здатний обслуговувати земні станції у приполярній області.

Похила орбітадозволяє вирішити ці проблеми, однак через переміщення супутника щодо наземного спостерігача необхідно запускати не менше трьох супутників на одну орбіту, щоб забезпечити цілодобовий доступ до зв'язку.

Полярна орбіта- граничний випадок похилої (з нахилом 90 º).

З використанням похилих орбіт земні станції обладнуються системами стеження, здійснюють наведення антени на супутник . Станції, що працюють із супутниками, що знаходяться на геостаціонарній орбіті, як правило, також обладнуються такими системами, щоб компенсувати відхилення від ідеальної геостаціонарної орбіти. Виняток становлять невеликі антени, які використовуються прийому супутникового телебачення: їх діаграма спрямованості досить широка, тому де вони відчувають коливань супутника біля ідеальної точки.

Багаторазове використання частот. Зони покриття

Оскільки радіочастоти є обмеженим ресурсом, необхідно забезпечити можливість використання одних і тих самих частот різними земними станціями. Зробити це можна двома способами:

• просторовий поділ- кожна антена супутника приймає сигнал тільки з певного району, при цьому різні райони можуть використовувати ті самі частоти,

• поляризаційний поділ- різні антени приймають і передають сигнал у взаємно перпендикулярних площинах поляризації , при цьому ті самі частоти можуть застосовуватися два рази (для кожної з площин).

Типова карта покриття для супутника, що знаходиться на геостаціонарній орбіті, включає наступні компоненти:

• глобальний промінь- здійснює зв'язок із земними станціями по всій зоні покриття, йому виділено частоти, що не перетинаються з іншими променями цього супутника.

• промені західної та східної півсфер- ці промені поляризовані в площині A, причому в західній та східній півсферах використовується той самий діапазон частот.

• зонне проміння- поляризовані в площині B (перпендикулярної A) і використовують ті ж частоти, що і півсфери. Таким чином, земна станція, розташована в одній із зон, може використовувати також промені півсфер та глобальний промінь.

При цьому всі частоти (за винятком зарезервованих за глобальним променем) використовуються багаторазово: у західній та східній півсферах та у кожній із зон.

Частотні діапазони

Антена для приймання супутникового телебачення (Ku-діапазон)

Супутникова антена для C-діапазону

Вибір частоти передачі даних від земної станції до супутника і від супутника до земної станції перестав бути довільним. Від частоти залежить, наприклад, поглинання радіохвиль в атмосфері, а також необхідні розміри передавальної та приймальної антен. Частоти, у яких відбувається передача від земної станції до супутника, від частот, використовуваних передачі від супутника до земної станції (зазвичай, перші вище).

Частоти, що використовуються у супутниковому зв'язку, поділяють на діапазони, що позначаються літерами. На жаль, у різній літературі точні межі діапазонів можуть не співпадати. Орієнтовні значення дано в рекомендації ITU-R V.431-6:

Використовуються і більше високі частоти, Але підвищення їх утруднено високим поглинанням радіохвиль цих частот атмосферою. Ku-діапазон дозволяє проводити прийом порівняно невеликими антенами, і тому використовується в супутниковому телебаченні (DVB), незважаючи на те, що в цьому діапазоні погодні умови істотно впливають на якість передачі.

Для передачі даних великими користувачами (організаціями) часто використовується C-діапазон. Це забезпечує більше висока якістьприйому, але потребує досить великих розмірів антени.

Модуляція та завадостійке кодування

Особливістю супутникових системзв'язку є необхідність працювати в умовах порівняно низького відношення сигнал/шум, викликаного декількома факторами:

• значною віддаленістю приймача від передавача,
• обмеженою потужністю супутника (неможливістю вести передачу великої потужності).

У зв'язку з цим супутниковий зв'язок погано підходить для передачі аналогових сигналів. Тому передачі мови її попередньо оцифровують , використовуючи, наприклад, імпульсно-кодову модуляцію (ИКМ) .

Для передачі цифрових даних супутниковому каналу зв'язку вони повинні бути спочатку перетворені на радіосигнал, що займає певний частотний діапазон. Для цього застосовується модуляція (цифрова модуляція називається також маніпуляцією). Найбільш поширеними видами цифрової модуляції для додатків супутникового зв'язку є фазова маніпуляція та квадратурна амплітудна модуляція. Наприклад, у системах стандарту DVB-S2 застосовуються QPSK, 8-PSK, 16-APSK та 32-APSK.

Модуляція провадиться на земній станції. Модульований сигнал посилюється, переноситься на потрібну частоту і надходить на антену . Супутник приймає сигнал, посилює, іноді регенерує, переносить на іншу частоту і за допомогою певної антени, що передає, транслює на землю.

Множинний доступ

Для забезпечення можливості одночасного використання супутникового ретранслятора кількома користувачами застосовують системи множинного доступу:

• Множинний доступ із частотним поділом – при цьому кожному користувачеві надається окремий діапазон частот.

• множинний доступ з тимчасовим поділом - кожному користувачеві надається певний часовий інтервал (таймслот), протягом якого він здійснює передачу та прийом даних.

• множинний доступ із кодовим поділом - при цьому кожному користувачеві видається кодова послідовність, ортогональна кодовим послідовностям інших користувачів. Дані користувача накладаються на кодову послідовність таким чином, що передаються сигнали різних користувачівне заважають один одному, хоч і передаються на одних і тих же частотах.

Крім того, багатьом користувачам не потрібний постійний доступ до супутникового зв'язку. Цим користувачам канал зв'язку (таймслот) виділяється на вимогу за допомогою технології DAMA (Demand Assigned Multiple Access – множинний доступ із наданням каналів на вимогу).

Застосування супутникового зв'язку

Супутниковий зв'язок

Спочатку виникнення супутникового зв'язку продиктовано потребами передачі великих обсягів інформації. Першою системою супутникового зв'язку стала система Intelsat, потім були створені аналогічні регіональні організації (Eutelsat, Arabsat та інші). З часом частка передачі промови у загальному обсязі магістрального трафіку постійно знижувалася, поступаючись місцем передачі даних.

З розвитком волоконно-оптичних мереж останні почали витісняти супутниковий зв'язок із ринку магістрального зв'язку.

Системи VSAT

Слова «дуже маленька апертура» відносяться до розмірів антен терміналів у порівнянні з розмірами старіших антен магістральних систем зв'язку. VSAT-термінали, що працюють в C-діапазоні, зазвичай використовують антени діаметром 1,8-2,4 м, Ku-діапазоні - 0,75-1,8 м.

У системах VSAT застосовується технологія надання каналів на вимогу.

Системи рухомого супутникового зв'язку

Особливістю більшості систем рухомого супутникового зв'язку є невеликий розмір антени терміналу, що ускладнює прийом сигналу. Для того, щоб потужність сигналу, що досягає приймача, була достатньою, застосовують одне з двох рішень:

• Безліч супутників розташовується на похилихабо полярнихорбіти. При цьому необхідна потужність передавача не така висока, і вартість виведення супутника на орбіту нижче. Однак такий підхід вимагає не лише великої кількості супутників, але й розгалуженої мережі наземних комутаторів. Подібний метод використовується операторами Iridium та Globalstar.

З операторами персонального супутникового зв'язку конкурують оператори стільникового зв'язку. Характерно, що як Globalstar, так і Iridium зазнавали серйозних фінансових труднощів, які довели Iridium до реорганізаційногобанкрутства 1999 р.

У грудні 2006 року був запущений експериментальний геостаціонарний супутник Кіку-8 з рекордно великою площею антени, який передбачається використовувати для відпрацювання технології роботи супутникового зв'язку. мобільними пристроями, що не перевищують за розмірами мобільні телефони.

5. Супутникові системи зв'язку

Класифікація систем супутникового зв'язку

Мережі супутникового зв'язку мають перевагу перед іншими системами зв'язку: супутниковий зв'язок не має обмежень щодо прив'язки до місцевості та охоплює місцевості, де побудова інших систем зв'язку нерентабельна чи неможлива: морські транспортні магістралі, незаселені або малозаселені території (зокрема, північні території Росії), місцях розриву наземної інфраструктури телекомунікацій

Залежно від виду послуг мережі супутникового зв'язку можна розділити на такі класи:

• мовний (радіотелефонний) зв'язок;
• пакетна передача даних;
• визначення розташування споживачів;
• телемовлення.

Радіотелефонний зв'язок використовує протоколи цифрової передачі повідомлень, які відповідають міжнародним стандартам супутникового зв'язку. Зокрема, передача повідомлень має здійснюватися у реальному масштабі часу, затримка сигналу має перевищувати 0,3 з, неприпустиме переривання сеансу зв'язку. Забезпечення перелічених вимог формується за допомогою: високоточної системи орієнтації супутників для утримання променя антен у заданому напрямку, достатнім для суцільного (безперервного) покриття зони обслуговування кількістю супутників у системі та кількістю багатопроменевих антенних систем (працюючих на частотах вище 1,2 ГГц), достатнім вузлових (шлюзових) станцій.

Системи пакетної передачі забезпечують передачу будь-яких даних у цифровому вигляді: телексні, факсимільні повідомлення, комп'ютерні дані тощо; як правило, у таких системах відсутні вимоги до оперативності доставки повідомлень, швидкість передачі становить від одиниць до сотень кілобайт на секунду. Нині розгорнуто кілька систем пакетної передачі даних організації доступу до Internet.

Для визначення розташування абонента розгорнуто GPS системана базі супутникового угруповання ГЛОНАСС/НАВСТАР. Як правило, GPS система використовується в промислових та військових цілях: визначення координат морських суден, літаків, залізничних та автомобільних транспортів спеціального призначення, знаходить застосування у геологорозвідувальних експедиціях тощо.

Мережа супутникового телемовлення охоплює практично всю територію материків та налічує сотні телевізійних каналів, що згруповані за тематиками: новини, спорт, культура, розважальне телебачення тощо. Крім сервісу як надлишкової кількості телеканалів гідністю мереж супутникового телемовлення є охоплення малозаселених територій, де відсутні (у вигляді їх нерентабельності) ретрансляційні мережі телевещания.

Для побудови супутникових систем зв'язку використовують орбітальні угруповання, розташовані на різних за висотою орбітах (класифікація за висотою орбіти):

• високоорбітальні, чи геостаціонарні – кругові екваторіальні орбіти висотою близько 40 000 км;
• середньоорбітальні – з круговою орбітою висотою близько 10 000 км;
• низькоорбітальні - кругові орбіти заввишки 700-1500 км.

Висота орбіт визначаться багатьма факторами: енергетичні характеристики радіоліній (потужність зменшується пропорційно квадрату відстані), затримкою поширення радіохвиль, розміри та розташування територій, що обслуговуються, кут місця супутника, спосіб організації зв'язку і т.д.

Геостаціонарні орбітальні угруповання мають період звернення супутника навколо Землі 24 години, тобто. супутник є нерухомим щодо поверхні Землі, як би «висить» над однією і тією ж точкою екватора. Крім цього, велике співвідношення висоти орбіти і радіусу Землі дозволяє трьом геостаціонарним супутникам охопити майже повністю поверхню планети (крім полюсів). Однак геостаціонарні космічні угруповання мають значний недолік - великий час поширення радіосигналу, що призводить до затримки передачі повідомлень під час сеансу зв'язку.

Супутники, що знаходяться на низьких орбітах, не мають затримки поширення радіосигналу. Однак у зону видимості абонента потрапляють лише на 8-12 хвилин, що вимагає для забезпечення безперервності зв'язку наявність великої кількості супутників, які «передають по естафеті» абонента за допомогою наземних шлюзових станцій або міжсупутникового зв'язку.

Зі збільшенням висоти орбіти збільшується зона видимості та, відповідно, час знаходження супутника у зоні видимості, що дозволяє зменшити кількість супутників у групуванні. Висота орбіт середньоорбітальних систем зв'язку є компромісним значенням між параметрами: кількість супутників у групуванні та час поширення сигналу (при швидкості супутника 7 км/с – близько 130 мс).

Системи супутникового зв'язку мають багато спільного з стільниковими системами зв'язку: територія обслуговування, як правило, формується за допомогою кількох радіопроменів, з тією різницею, що розмір стільники становить кілька сотень кілометрів, а роль базових станцій виконують супутники (або багатопроменеві антени). Багатопроменеві антени використовують у геостаціонарних (іноді – у середньоорбітальних) системах зв'язку з метою досягнення необхідної пропускної спроможності мережі. Абонентські термінали мовного зв'язку обладнані вокодерами, що забезпечують змінну швидкість передачі сигналу; передача інформації ведеться із швидкістю порядку 1200-9600 біт/с. Геостаціонарні системи зв'язку здебільшого використовують протокол TDMA, низькоорбітальні – CDMA (наприклад: Globalstar, Odyssey). В даний час активно ведуться розробки з інтеграції стільникових системзв'язку та супутникових систем зв'язку.

Принципи побудови супутникових систем зв'язку

Супутникова мережа зв'язку (рисунок 5.1) включає:

• космічний сегмент, що складається з кількох супутникових ретрансляторів;
• наземний сегмент, (центр управління орбітальними супутниками, шлюзові станції);
• абонентський сегмент (абонентські термінали);
• інтерфейси сполучення шлюзових станцій із наземними мережами зв'язку.

З метою забезпечення відсутності взаємних перешкод систем супутникового зв'язку використання частот та розташування супутникових ретрансляторів регламентується Міжнародним консультативним комітетом з радіо та Міжнародним комітетом з реєстрації частот. Діапазони частот, виділені під типи зв'язку (див. рис. 5.1) представлені в таблиці 5.1.

Космічний сегмент включає супутникове угруповання, що складається з кількох супутникових ретрансляторів, рівномірно розміщених на орбітах. Космічні апарати(КА) включають:

• центральний процесор;
• радіоелектронне обладнання бортового радіотрансляційного комплексу;
• антенні системи;
• системи орієнтації та стабілізації;
• рухові установки;
• система електроживлення (акумулятори та сонячні батареї).

Кількість супутників в орбітальному угрупованні визначається з міркувань повного охоплення території, що обслуговується. Наприклад, для низько орбітального угрупованняз орбітою 1000 км та при швидкості супутника 7 км/с час видимості супутника становить 14 хвилин; після цього супутник «іде» за лінію горизонту і для забезпечення безперервності зв'язку, на зміну йому повинен приходити наступний, за ним – третій і т.д. Т.ч. кількість супутників визначатиметься відношенням періоду звернення супутника навколо Землі до періоду перебування супутника у зоні видимості. Зі збільшенням висоти орбіти збільшується час видимості супутника, відповідно, зменшуються вимоги до чисельності орбітального угруповання, проте, через збільшення дальності зв'язку потрібно більш складне і дороге устаткування. Чисельність орбітального угруповання визначається компромісом між вартістю та обсягом наданих послуг та простотою та вартістю рухомого супутникового терміналу.

Забезпечення зв'язку абонента, що знаходиться в зоні видимості одного супутника, з абонентом, що знаходиться в зоні видимості іншого супутника, організується через зв'язок між супутниковими ретрансляторами (по ланцюжку, поки інформація не дійде до супутникового ретранслятора другого абонента). У деяких системах цю функцію виконують шлюзові станції, які транслюють інформацію з одного супутника на інший.

Наземний сегмент включає:

• центр керування системою;
• центр запуску КА;
• центр управління зв'язком;
• шлюзові станції.

Центр управління системою здійснює стеження за КА, розрахунок їх координат, звіряння та корекцію часу, діагностику бортової апаратури, передачу командної інформації тощо. функції управління здійснюються на основі телеметричної інформації, що отримується від кожного КА угруповання. Завдяки використанню територіально рознесених контрольно-вимірювальних станцій центр управління системою з досить високою оперативністю виконує: контроль запуску та точність виведення КА на задану орбіту, контроль стану кожного КА, контроль та керування орбітою кожного КА, дозвіл нештатних ситуацій, виведення КА зі складу орбітального угруповання.

Центр запуску КА визначає програму запуску, здійснює збирання ракети-носія, встановлення корисного навантаженняКА, передстартову перевірку; після запуску ракети-носія - траєкторні виміри на ділянці польоту, які передає в центр управління системою для коригування наступної траєкторії.

Центр управління зв'язком планує використання ресурсу супутника, за допомогою шлюзових станцій контролює та керує зв'язком. У нормальних умовах роботи орбітального угруповання зв'язок зі шлюзовою станцією та користувальницькими терміналами здійснюється автономно. У нештатних ситуаціях (непрацездатність КА, обладнання супутникового ретранслятора або шлюзової станції) центр переходить у режим підтримки зв'язку з підвищеним навантаженням або проводить реконфігурування мережі.

Абонентський сегмент визначається номенклатурою супутникової системи зв'язку послуг: зв'язок абонентів супутникової мережіз абонентами супутникової мережі, ТФОП, пейджингових та стільникових мереж, визначення розташування (координат) абонентів.

Абонентське обладнання поділяють на переносні супутникові термінали (вагою до 700 г) та мобільні термінали (вагою близько 2,5 кг). Супутникові телефони обладнані антеною, яка не потребує орієнтації на супутниковий ретранслятор. При встановленні зв'язку (що займає близько 2 с) система автоматично визначає вільний каналта закріплює його за абонентом на період сеансу зв'язку. Як правило, в телефонах використовується тимчасове або частотне ущільнення каналів, що добре зарекомендувало себе стільникового зв'язку. Деякі супутникові телефони здатні працювати зі стільниковими мережами зв'язку (встановлюється відповідна SIM-картка).

Короткий огляд супутникових систем мобільного зв'язку

Teledesic

Teledesic – широкосмугової низькоорбітальної супутникової комунікаційної системи – виділено дві смуги по 500 МГц у Ка-діапазоні (20-30 ГГц). Up-link: 28,6-29,1 ГГц; down-link: 18,8-19,3 ГГц.

Система складається із 288 супутників на 12 орбітах. Всі ці супутники, пов'язані у єдину мережу, мають організувати систему "космічного Інтернету" (Internet in the sky). У межах зони радіусом 100 км система зможе підтримувати швидкість 500 Мбіт/с на та від користувача. Більшість терміналів користувача здатні підтримувати швидкість 64 Мбіт/с в обох напрямках. Базовим режимом, тобто найбільш масовим, за оцінками експертів компанії, буде режим з up-link швидкістю 2 Мбіт/с та down-link швидкістю 64 Мбіт/с.

Celestri

Особливість цієї системи полягає у спільному використанні низькоорбітальних та геостаціонарних супутників. Супутники, що знаходяться на низьких орбітах, здійснюватимуть регіональну трансляцію, геостаціонарні супутники – глобальну. Ця система є "другою серією", яку вирішила продемонструвати компанія Motorolla слідом за вже широко відомим Iridium. Якщо Iridium здійснює телефонний і пейджинговий зв'язок, то система Celestri повинна надати своїм користувачам повний набір мультимедійних послуг.

Низькоорбітальне угруповання складатиметься з 63 супутників, розташованих на 7 орбітах. Висота орбіти - 1400 км, спосіб - 48°, період звернення - 1,9 години. Кожен супутник спілкуватиметься з користувачами зі швидкістю 80 Гбіт/с. Мінімальний термін служби кожного апарату – 8 років. Частотний діапазон: Up-link 28,6-29,1 та 29,5-30,0 ГГц; Down-link 18,8-19,3 та 19,7-20,2 ГГц; швидкість міжсупутникового зв'язку 4,5 Гбіт/с.

Геостаціонарне угруповання складається з дев'яти супутників, кожен з яких формуватиме 4 широкі промені та 84 вузькі. Швидкість зв'язку у кожному промені – 2,8 Гбіт/с. Набір апаратури передбачає термінали зі швидкостями від 64 Кбіт/с до 155 Мбіт/с. Вартість найдешевшого комплекту обладнання не повинна перевищувати 750 доларів.

Ellipso

Ellipso є гібридною системою, що включає 17 супутників у двох угрупованнях: середньо-і низько-орбітальної.

Творці системи поставили собі завдання мінімізувати вартість одну хвилину, для чого вони пішли шляхом досягнення максимальної ефективності системи мінімальними засобами. Тобто зробили так, щоби супутники обслуговували заселені області, а час прольоту над малонаселеними областями було мінімізовано.

Супутникове угруповання поділено на дві половини: Ellipso-Boreal та Ellipso-Concordia. Перша призначена для обслуговування Північної півкулі, друга – південної. У системі Ellipso-Boreal – 10 супутників, виведених на еліптичні орбіти (апогей – 7846 км, перигей – 520 км, нахилення – 116,5°, період звернення – 3 години). Апогей орбіти знаходиться в північній півкулі, таким чином більшу частину періоду супутник обслуговує північну півкулю. Система Ellipso-Concordia складається із шести супутників, що знаходяться на кругових екваторіальних орбітах висотою 8040 км. Ця система обслуговуватиме південну півкулю, причому лише до 47° пд.ш. Всі території, що знаходяться на південь, за задумом творців, не заселені і мобільного зв'язку не потребують. До речі, на цю орбітальну схемутворцями отримано патент. За їхніми словами, це розташування орбіт підвищує ефективність системи майже на 20% порівняно з системою, розташованою на кругових орбітах.

Globalstar

Система складається із 56 супутників на восьми орбітах. При цьому шість супутників на кожній орбіті є робітниками, а по одному – резервними. Висота орбіти – 1414 км, нахилення – 52°. Маса кожного супутника – 450 кг, мінімальний термінслужби – 7,5 років.

Особливість Globalstar полягає в тому, що при запиті користувача спочатку буде спроба з'єднати користувача через місцеву. стільникову мережу. У разі неможливості зробити це, сигнал буде відправлений на супутник, з якого – на вузлову станцію (Gateway), і далі – до місцевих комунікаційних мереж. Таким чином, Globalstar є не альтернативою традиційним методам зв'язку, а лише доповненням. У проект інших систем теж закладена сумісність із наземними мережами, проте, " вростання " настільки сильно характерно лише Globalstar.

Робочі частоти Globalstar:

• 1610-1621,35 МГц - Up-link - зв'язок користувач-супутник
• 2483,5-2500 МГц - down-link - зв'язок супутник-користувач
• 5091-5250 МГц - feeder up-link - зв'язок gateway-супутник
• 6875-7055 МГц - feeder down-link - зв'язок супутник-gateway

Sky Bridge

Супутникове угруповання Sky Bridge включає 64 супутники на низьких орбітах, забезпечуючи користувачів усім "джентльменським набором" мультимедійних послуг: передача даних, корпоративний зв'язок, вихід в Інтернет, ігри. Кожен супутник формує 45 променів, кожен із яких обслуговує область радіусом 350 км. Маса супутника – 800 кг, мінімальний термін служби – 8 років. Користувальницький термінал забезпечує швидкість 64 Мбіт/с на лінії "супутник-Земля" та 2 Мбіт/с на лінії "Земля-супутник". Передбачається створити близько 200 вузлових трансляційних станцій, які забезпечують зв'язок Sky Bridge із місцевими комунікаційними мережами. Ці ж станції забезпечуватимуть перемикання користувача з супутника, що виходить із зони видимості.

ORBICOMM

У 1995 р. на орбіту було виведено два експериментальні супутники. В даний час йде розгортання системи з 28 КА. Система здійснює стеження за пересувними об'єктами (аналогічно системі Euteltraks), автоматичний збір інформації (пожежні служби, радіаційний контроль та ін.), корпоративну та персональний зв'язок. Супутники знаходяться на орбіті заввишки 825 км. Для трансляції "Земля-супутник" використовується діапазон 137-138 МГц та 400 МГц, для трансляції "супутник-Земля" - 148-150 МГц.

Супутниковий Інтернет

Рекомендоване використання високошвидкісного супутникового Інтернету – підключення груп користувачів: корпоративні структури, невелике місто з повільною телекомунікаційною магістраллю. Зазвичай використовується виділена лінія невеликого (32-64 кбіт/с) обсягу; за такої лінії та зростання кількості користувачів «все починає гальмувати». Підключення до високошвидкісного супутниковому Інтернетудозволяє різко підвищити швидкість та покращити якість прийому при незначному збільшенні витрат.

Слід зазначити, що за допомогою супутникового Інтернету принципово неможлива IP-телефонія, оскільки сервер обробляє тільки ftp-і http-протоколи.

НТВ Internet

У сервісі, що надається НТВ-Інтернет (сайт www.ntvi.ru) використовується стандартна схема посилки запиту та отримання відповіді, яка відображена на малюнку 5.2. Робота порталу НТВ-Інтернет заснована на PROXY-сервері, розташованому у Москві.

Для надання цього сервісу працює один транспондер супутника "Бонум" на частоті 12297 МГц. Ширина транспондера 36 МГц. Не вдаючись у точні розрахунки, орієнтовно можна сказати, що за гарантованої швидкості 365 кбіт/с одночасно близько сотні користувачів можуть безперервно качати інформацію. Зрозуміло, що такого не буває: по-перше, не всі одночасно, по-друге, не весь час качають файли. У сервісу EON зараз близько 15 000 користувачів. Але при цьому вже задіяні 4 або 5 транспондерів супутника "Астра". Передбачається підключити ще 3 транспондери. Очевидно, зі зростанням кількості користувачів компанія НТВ-Інтернет робитиме різноманітні кроки для забезпечення якості: від обмеження кількості користувачів або швидкості передачі до введення нових потужностей. На цей випадок резерви компанії мають: ще далеко не всі транспондери супутника використовуються на повну потужність.

Абонентське обладнання для високошвидкісного доступу до Інтернету з можливістю прийому телевізійних каналів:

• комп'ютер;
• "тарілка" НТВ-Плюс;
• DVB-карта (подвійного призначення: Internet та телемовлення);
• CD-ROM із відповідним програмним забезпеченням.

DVB-карта - з вбудованим MPEG-2 декодером та тюнером - призначена для прийому даних Інтернет та прийому некодованих телевізійних програм НТВ-Плюс (НТВ, ТНТ та ін.); Перегляд програм можливий як на екрані комп'ютерного монітора, так і на екрані звичайного телевізора. Ця карта комплектується виходом високоякісного стереофонічного звукового сигналу.

Перелічене обладнання надає такі функції:

• прийом та декодування Інтернет-трафіку з супутника;
• обробка push-потоків;
• організація зворотного потоку від користувача;
• перегляд на екрані комп'ютерного монітора у вікні телевізійних програм НТВ-Плюс, що повністю масштабується;
• запис телевізійних програм на дискові накопичувачі комп'ютера – програмний відеомагнітофон.

Слід зазначити, що такого сервісу, як одночасний прийом на комп'ютер телебачення та Інтернет обладнання не надає.

Гарантована швидкість Інтернет-трафіку становить 365 кбіт/с. Однак експериментально було визначено: при підключенні одного, двох, трьох і більше файлів спостерігається зростання швидкості стрибки (920 кбіт/с); особливої ​​різниці між швидкостями закачування файлів FTP і HTTP не помічено. Іноді швидкість стабільно трималася (для 10 ftp з'єднань близько 1800-2000 кбіт/с).

EuropeOnline Internet

EuropeOnline стартувала трохи раніше, ніж НТВ-Інтернет, можливо, тому він зараз дещо більш поширений. На цей сервіс працює п'ять транспондерів супутника "Астра". Для прийому, завдяки "московському" променю, достатньо 90-сантиметрової "тарілки". Швидкість отримання інформації гарантована лише на рівні 370 кбіт/с.

Схема надання сервісу представлена ​​малюнку 5.2. Незважаючи на деякі відмінності, порівняно зі схемою надання послуг компанією НТВ-Інтернет, принцип вони однакові. Програмне забезпеченняформує та надсилає запити до локального Інтернет-провайдера, звідки вони передаються на PROXY-сервер супутникового Інтернет-провайдера, розташований у Люксембурзі. Всі відповіді на запити, що надходять на сервер від користувача, транслюються на супутник, а з супутника на комп'ютер користувача. За даними сайту www.itelsat.com.ua, сервер працює як шлюз з Інтернету через канал 622 Мбіт (за даними з іншого сайту www.omicom.ru - 650 Мбіт).

Необхідне обладнання таке саме, як і в НТВ-Інтернет, за винятком супутникової карти- EuropeOnline пропонує дві плати:

• SkyStar 1 із вбудованим MPEG-2 декодером та тюнером (крім Internet);
• SkyStar 2 (лише Internet).

Web-серфінг і ftp-закачування принципово відрізняються тим, що при web-серфмнг абонент часто посилає запити, і співвідношення часу 1/8 - 1/10 між запитом і отриманням відповіді починає відігравати істотну роль. Одна справа один раз підготувати інформацію та довго її передавати (ftp-закачування), інша справа – стрибати зі сторінки на сторінку у пошуках будь-якої інформації. Вже з принципу передачі (короткий запит по повільному телефонному каналу та довга відповідь через супутниковий канал) Зрозуміло, що ftp-закачування краще веб-серфінгу.

Відмінностей швидкості закачування по FTP- і HTTP-протоколам не помічено. Так, один із файлів, що закачуються по FTP-протоколу, в різні проміжки часу показував різну швидкість закачування: іноді швидкість була вищою, ніж при закачуванні по HTTP-протоколу, іноді нижче. Найчастіше виявляється, що no FTP качаються великі файли, про властивість IP-протоколу така, що швидкість нарощується поступово, і чим довший файл, тим вищою буде швидкість до кінця його закачування (підніметься до максимуму). Файли HTTP-протоколу зазвичай менші за розміром, тому, швидше за все, швидкість просто не встигає піднятися до максимальної. Швидкість стійко зростає при підключенні додаткових файлів, але з якогось моменту перестає зростати: швидкості вище 950 кбіт/с зафіксувати не вдалося.

Сам собою сервер EuropeOnline насичений величезною кількістю інформації. Одним із найцікавіших варіантів є робота Download Centre EON. Обіцяно швидкість перезавантаження на замовлення (!) без зв'язку через телефонний канал для запиту (?) в 2-2.5. Мбіт/с! Однак, попередньо з комп'ютером необхідно виконати ряд дій (які саме можна уточнити на сервері).