Современная спутниковая связь, спутниковые системы - ABCD42.RU

Современная спутниковая связь, спутниковые системы

Проект «Современная спутниковая связь»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Содержание проекта:

1.Развитие спутниковой сети связи

2.Современное состояние спутниковой сети связи

3.Система спутниковой связи

4.Применение спутниковой связи

6.Глобальная спутниковая система связи Globalstar

7.Системы подвижной спутниковой связи

8.Недостатки спутниковой связи

12. Список использованных источников

Современные реалии уже говорят о неизбежности замещения спутниковой связью привычные мобильные и тем более, стационарные телефоны. Новейшие технологии спутниковой связи предлагают действенные технико- и экономически выгодные решения для развития как вседоступных услуг связи и сетей непосредственного звукового, так и ТВ-вещания. Благодаря выдающимся достижениям в области микроэлектроники спутниковые телефоны стали настолько компактными и надежными в использовании, что делаются все востребование у различных групп пользователей, а услуга проката спутниковых аппаратов является одной из самых востребованных услуг на рынке современной спутниковой связи. Существенные перспективы развития, очевидные плюсы перед иной телефонией, надёжность и гарантированная бесперебойность связи — всё это о спутниковых телефонах.

Спутниковая связь сегодня является единственным экономически выгодным решением предоставления услуг связи абонентам в зонах с низкой плотностью населения, что подтверждает ряд проведенных экономических исследований. Спутник является единственным технически реализуемым и окупаемым решением в том случае, если плотность населения ниже, чем 1,5 чел/км2. Спутниковая связь обладает важнейшими достоинствами, необходимыми для построения крупномасштабных телекоммуникационных сетей. Во-первых, с ее помощью можно достаточно быстро сформировать сетевую инфраструктуру, охватывающую большую территорию и не зависящую от наличия или состояния наземных каналов связи. Во-вторых, использование современных технологий доступа к ресурсу спутниковых ретрансляторов и возможность доставки информации практически неограниченному числу потребителей одновременно значительно снижают затраты на эксплуатацию сети. Эти достоинства спутниковой связи делают ее весьма привлекательной и высокоэффективной даже в регионах с хорошо развитыми наземными телекоммуникациями. Предварительные прогнозы развития систем персональной спутниковой связи показывают, что в начале XXI в число их абонентов составило примерно 1 млн. , а в течении следующего десятилетия — 3млн. В настоящее время число пользователей спутниковой системы Inmarsat составляет 40тыс.

В последние годы в России всё активнее внедряются современные виды и средства связи. Но, если сотовый радиотелефон уже стал привычным, то аппарат персональной спутниковой связи (спутниковый терминал) пока еще редкость. Анализ развития подобных средств связи показывает, что уже в скором будущем мы станем свидетелями повседневного применения систем персональной спутниковой связи (СПСС). Близится время объединения наземных и спутниковых систем в глобальную систему связи. Персональная связь станет возможной в глобальном масштабе, т. е. будет обеспечена досягаемость абонента в любой точке мира путем набора его телефонного номера, не зависящего от местонахождения абонента. Но прежде, чем это станет реальностью, системы спутниковой связи должны будут успешно выдержать испытания и подтвердить заявленные технические характеристики и экономические показатели и процессе коммерческой эксплуатации. Что же касается потребителей, то, чтобы сделать правильный выбор, им придется научиться хорошо ориентироваться во множестве предложений.

1. Изучить историю спутниковой системы связи.

2. Ознакомиться с особенностями и перспективами развития и проектирование спутниковой связи.

3. Получить информацию о современной спутниковой связи.

Задачи проекта:

1. Проанализировать развитие спутниковой системы связи на всех ее этапах.

2. Получить полное представление о современной спутниковой связи.

1.Развитие спутниковой сети связи

В конце 1945 года мир увидел небольшую научную статью, которая посвящалась теоретическим возможностям улучшения связи (в первую очередь, расстояния между приемником и передатчиком) благодаря поднятию антенны на максимальную высоту. Использование искусственных спутников в качестве ретрансляторов радиосигналов стало возможным благодаря теории английского ученого Артура Кларка, который опубликовал заметку под названием «Внеземные ретрансляторы» в 1945 году. Он фактически предугадал новый виток в эволюции радиорелейной связи, предложив вывести ретрансляторы на максимально доступную высоту.

Теоретическими изысканиями заинтересовались американские ученые, которые разглядели в статье массу преимуществ от нового типа связи:

не нужно больше строить цепь наземных ретрансляторов;

одного спутника достаточно для обеспечения большой зоны покрытия;

возможность передачи радиосигнала в любую точку планеты вне зависимости от наличия телекоммуникационной инфраструктуры.

В итоге со второй половины прошлого века начались практические исследования и формирование сети спутниковой связи по всему миру. С ростом количества ретрансляторов на орбите внедрялись новые технологии, и совершенствовалось оборудование для спутниковой связи. Теперь данный способ обмена информацией стал доступен не только крупным корпорациям и военным компаниям, но и частным лицам.

.Развитие спутниковых систем связи началось с запуска в космос первого аппарата «Эхо-1» (пассивный ретранслятор в виде металлизированного шара) в августе 1960 года. Позже были разработаны ключевые стандарты спутниковой связи (рабочие частотные диапазоны), которые широко используются во всем мире.

1.1 История развития спутниковой связи и основные виды связи

История развития Спутниковой Системы Связи насчитывает пять этапов:

1957-1965 гг. Подготовительный период, который начался в октябре 1957 г. после запуска Советским Союзом первого в мире искусственного спутника Земли, а спустя месяц и второго. Это произошло в разгар «холодной войны» и стремительной гонки вооружений, поэтому, естественно, спутниковые технологии становились в первую очередь достоянием военных. Рассматриваемый этап характеризуется запуском ранних экспериментальных ИСЗ, в том числе и спутников связи, которые преимущественно выводились на низкие околоземные орбиты.

Первый геостационарный спутник-ретранслятор TKLSTAR был создан в интересах армии США и выведен на орбиту в июле 1962 года. В тот же период времени была разработана серия американских военных спутников связи SYN-СОМ (Synchronous Communications Satellite).

1965-1973 гг. Период развития глобальных ССС на основе геостационарных ретрансляторов. 1965 год ознаменован запуском в апреле геостационарного СР INTELSAT-1, положившего начало коммерческого использования спутниковой связи. Ранние спутники серии INTELSAT обеспечивали трансконтинентальную связь и в основном поддерживали магистральные каналы связи между небольшим количеством национальных шлюзовых земных станций, обеспечивающих интерфейс с национальными наземными сетями общего пользования.

Магистральные каналы обеспечивали соединения, по которым передавался телефонный трафик, ТВ сигналы и обеспечивалась телексная связь. В целом ССС Intelsat дополняла и резервировала существовавшие на тот момент подводные трансконтинентальные кабельные линии связи

1973-1982 гг. Этап широкого распространения региональных и национальных ССС. На этом этане исторического развития ССС была создана международная организация Inmarsat, развернувшая глобальную сеть связи Inmarsat, основной целью которой было обеспечение связи с морскими судами, находящимися в плавании. В дальнейшем Inmarsat распространила свои услуги на все разновидности подвижных пользователей.

1982-1990 гг. Период стремительного развития и распространения малых земных терминалов. В 80-е годы успехи в области техники и технологии ключевых элементов ССС, а также реформы по либерализации и демонополизации отрасли связи в ряде стран позволили использовать спутниковые каналы в корпоративных деловых сетях связи, получивших название VSAT.

Сети VSAT позволили устанавливать компактные земные станции спутниковой связи в непосредственной близости от пользовательских офисов, решив тем самым для огромного числа корпоративных пользователей проблему «последней мили», создали условия комфортного и оперативного обмена информацией, позволили разгрузить наземные сети общего пользования.Использование «интеллектуальных» спутников связи.

С первой половины 90-х годов ССС вступили в количественно и качественно новый этап своего развития.

Большое количество глобальных и региональных спутниковых сетей связи находились в стадии эксплуатации, производства или проектирования. Технология спутниковой связи стала областью значительного интереса и деловой активности. В этот период времени наблюдался взрывной рост быстродействия микропроцессоров общего назначения и объемов полупроводниковых запоминающих устройств при одновременном повышении надежности, а также уменьшении энергопотребления и стоимости этих компонентов.

Основные виды связи

Учитывая широкую область применения, я выделю наиболее распространенные разновидности связи, которые применяются в настоящее время в нашей стране и во всем мире:

Что такое спутниковая связь, простыми словами

Вступление

Спутниковая связь не противопоставляется сотовой связи, даже не является её альтернативой. Сотовая связь отдельный вид связи для решения иных задач с иным принципом работы. Для связи через спутник используются спутниковые телефоны и работают специальные операторы. Однако спутниковые телефоны Хабаровска такие же, как спутниковые телефоны Милана.

Основы спутниковой связи – спутники

Спутники являются ретрансляционными станциями в космосе для передачи голоса, видео и передачи данных. Они идеально подходят для удовлетворения глобальных коммуникационных требований военных, правительственных и коммерческих организаций. Поскольку предоставляют экономичные, масштабируемые и высоконадежные услуги передачи в обширных географических районах.

Передача через спутниковые системы связи может обойти существующую наземную сотовую инфраструктуру вышек, которая часто ограничена и ненадёжна во многих частях мира.

Этапы спутниковой связи

Чтобы понять основы спутниковой связи, нужно понимать, что спутниковая связь включает четыре этапа передачи:

  • 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 построены с использованием сложных электронных и механических компонентов, которые должны выдерживать вибрации запуска ракеты, а затем работать в космическом пространстве, без технического обслуживания, в течение 15 и более лет.

Читайте также  Производственный шум и его влияние

Спутник состоит из шины космического корабля. Шина является основной структурой космического корабля, содержащей управление температурой и направленные двигатели. Также на спутнике есть полезная нагрузка связи. Она принимает, усиливает и ретранслирует сигналы в обозначенной географической зоне.

Два критических параметра при проектировании космического корабля — это мощность и охват. Спутник содержит несколько каналов, называемых транспондерами, которые обеспечивают пропускную способность и мощность на определённых радиочастотах.

Полоса пропускания и мощность транспондера определяют, сколько информации может быть передано через ретранслятор и насколько большим должно быть наземное оборудование для приёма сигнала. Кроме того, спутниковые антенны направляют сигнал по определённой географической области, создавая зоны охвата.

Типы спутников спутниковой связи

Коммерческие основы спутниковой связи подразделяются на три основные категории услуг:

Фиксированные спутниковые службы (ФСС, FSS): используют наземное оборудование в установленных местах для приёма и передачи спутниковых сигналов. Спутники FSS поддерживают большинство наших внутренних и международных услуг, для от международных интернет-соединения до частных деловых сетей.

Подвижные спутниковые службы (ПСС, MSS): используют различные переносные приёмные и передающие устройства для предоставления услуг связи сухопутным подвижным, морским и авиационным пользователям.

Вещательные спутниковые службы (ВСС, FSS): предлагают высокую мощность передачи для приёма с использованием очень небольшого наземного оборудования. FSS используется для телевидения и широкополосных приложений, таких как DIRECTV.

Частоты спутниковой связи

Коммерческие спутниковые службы в основном используют три полосы радиочастот:

С-диапазон: обеспечивает более низкую мощность передачи в широких географических зонах. Как правило, требует больше наземного оборудования для приёма.

Ku-диапазон: предлагает более высокую мощность передачи в меньших географических областях и может быть получен с меньшим наземным оборудованием.

L-диапазон: используется для мобильных приложений, таких как морская и авиационная связь, с использованием различного наземного оборудования.

Кроме того, спутниковые операторы в настоящее время разрабатывают приложения в полосах частот Ka-диапазона, которые будут способствовать высокой скорости передачи и значительной передаче информации с использованием небольшого наземного оборудования.

GEO против LEO

Большинство спутников, которые используются для сотовой связи, расположены на геостационарной орбите.

Геостационарные спутники на геостационарной орбите (GEO)

Концепция геостационарных спутниковых систем связи обычно приписывается футуристу Артуру Кларку. В 1945 году г-н Кларк написал статью о том, что сигналы связи могут передаваться на Землю с помощью ретрансляционной станции, выведенной на орбиту на расстоянии около 36 000 км над экватором Земли.

С этой высоты спутник будет перемещаться с той же скоростью вращения, что и Земля, и, по-видимому, будет оставаться неподвижным в месте относительно земли, обеспечивая тем самым стационарную платформу для непрерывной ретрансляции сигналов связи.

Низкая околоземная орбита (НОО, LEO)

В дополнение к геостационарным космическим кораблям, несколько коммерческих систем спутниковой связи работают на низких околоземных орбитах (low Earth orbit). Низкая орбита значительно уменьшает задержку, возникающую при прохождении сигнала между Землей и спутником.

Этот подход особенно выгоден для глобальных услуг мобильной телефонной связи, в которых задержки сигнала во время двусторонней связи могут быть неприемлемы.

В отличие от геостационарных спутников, низко орбитальные спутники не остаются в фиксированном положении на небе относительно Земли. В результате спутник должен иметь возможность передавать сигнал другому спутнику или локальному наземному шлюзу, когда он выходит за пределы прямого обзора.

Заключение

В этой статье я ответил на вопрос, что такое спутниковая связь и каковы основы спутниковой связи. Постарался сделать это простыми словами, без сложной терминологии.

Спутниковые системы связи мира

Владельцы мобильных телефонов при всех их возможностях могут звонить лишь там, где оборудованы станции мобильной связи. А что делать там, где таких станций нет?

Выход только один – использовать телефоны спутниковой связи, дающее возможность звонить практически из любой точки мира. Как понятно из названия связи, соединение происходит не через наземные станции, а через спутники, находящиеся на околоземной орбите.

По всем сетям спутниковой связи предоставляется надежная и качественная телефония. Сети различаются по предлагаемым абонентам дополнительным услугам, по областям покрытия сетью, и по цене самих аппаратов и стоимости услуг связи.

На сегодняшний день спутниковая связь представлена в мире различными системами со своими достоинствами и недостатками. Что же касается России, то пока на ее территории доступными являются системы Инмарсат, Турайя, Глобалстар и Иридиум:

  • Инмарсат (Inmarsat) — первый и пока единственный оператор мобильной спутниковой связи, предлагающий все услуги современной спутниковой связи на водных пространствах, на земле и в воздухе.
  • Турайя (Thuraya) — мобильная спутниковая связь, покрывающая одну треть земного шара и предлагающая недорогие звонки своим абонентам с ценой от $0,25 за минуту исходящего звонка и бесплатные входящие (по спутнику). Спутниковые телефоны Турайя совмещены с сотовыми, в которых есть приемник GPS, определяющий местонахождение с точностью до 100 метров. Связь доступна на 1/3 территории России.
  • Глобалстар (Globalstar) – это спутниковая связь нового поколения. Глобалстар предоставляет телефонную связь в тех районах Зземли, где раньше ее не было вообще или были серьезные ограничения в ее использовании и дает возможность звонить или обмениваться данными в практически любом районе планеты.
  • Иридиум (Iridium) – предоставляет беспроводную спутниковую сеть, обеспечивающую телефоннию везде и всегда. Связь от Иридиума покрывает всю поверхность Земли. В России сеть Иридиум доступна на всей территории, однако пока на обладает лицензией предоставлять услуги на территории РФ.

Спутниковая связь Инмарсат

Система Инмарсат предоставляет стационарную спутниковую связь, определяющую главное направление ее использования.

Эта система широко используется на наземном, морском, речном, воздушном транспорте, в органах управления, работниками государственных учреждений, в подразделениях гражданской обороны, в спасательных организациях и подразделениях МЧС, а также главами государств.

Система Инмарсат действует уже более 25 лет и проверена временем. На данный момент это третье поколение данной системы. Задействованные четыре геостационарные спутника покрывают весь Земной шар и только полюса земли остались без покрытия этой системой.

C терминала Инмарсат звонок сначала попадает на спутник, который его перенаправляет на станцию (LES). Она в свою очередь отвечает за перенаправление звонка в телефонные сети общего пользования или в интернет. Спутник может выделить дополнительные лучи на работу с регионом, в котором наблюдается большая активность абонентов.

Система не только поддерживает стандартные телефоны, но и оборудование, которое отслеживает местонахождение абонентов, что позволяет производить мониторинг движущихся объектов, таких как суда, автомобили, самолеты. Система используется для безопасности в мореплавании (ГМССБ) и для организации управления воздушного движения.

К достоинствам системы Инмарсат отнесем ее работу практически на всей поверхности Земли, за исключением Северного и Южным полюсов.

Инмарсат — официальная система обеспечения безопасности на море. Система в достаточной мере конфиденциальна, несложна в использовании, снабжается инструкциями на русском языке.

Биллинговая онлайн-система позволяет следить через интернет за состоянием счета с полной статистикой по телефонным звонкам. Доступны дополнительные аксессуары, например, специальные комплекты на автомобили, факсы и другое оборудование, плюс бесплатные входящие звонки.

К недостаткам системы Инмарсат надо отнести высокую стоимость самих телефонов, их цена начинается от $3000, высокую стоимость исходящих звонков — от $2,8 за минуту, а также сами терминалы размером с ноутбук и весящие порядка 2 кг.

Для использования телефонов этой системы на территории определенной страны требуется получить специальные разрешения. В России компанией ТЕССКОМ телефоны Инмарсат продаются уже с разрешением пользоваться системой Инмарсат на территории нашей страны.

Спутниковая связь Турайя

Сначала система Турайя была рассчитана на обслуживание региона с 1,8 миллионами потенциальных абонентов.

Работу системы обеспечивают 2 спутника, способные одновременно обслужить 13750 телефонных каналов. Система способна работать как со спутниковыми, так и с сотовыми каналами связи. Но, порой, звонки в роуминге обходятся в пять раз дороже, чем через спутник. Пользоваться системой Турайя можно на 35% территории России.

К достоинствам Турайя можно отнести небольшие размеры телефонов и их невысокую стоимость (начиная с $866), использование единого номера для спутниковой или сотовой связи, приемлемую стоимость исходящих звонков (от $0,25/минута) и бесплатные входящие звонки через спутник.

Недостатки системы Турайя: доступность сети только на 35 % территории РФ. Правда, положение значительно улучшится с вводом в действие еще одного спутника. Тогда покрытие территории России будет достигать уже 80%. Но это пока вопрос времени.

Спутниковая связь Глобалстар

Глобалстар является системой, основу которой составляет подвижная спутниковая связь. С самого начала сеть Глобалстар формировалась как система, взаимодействующая с существующими мобильными сетями. То есть вне действия сотовых сетей, с которыми заключен договор, телефоны Глобалстар переключаются на спутниковую связь, а при хорошем сигнале наземной мобильной связи они работают как обычной сотовый.

Система рассчитывалась на широкий круг потребителей. И действительно, сейчас сетью Глобалстар пользуются как частные лица, так и организации.

Самые активные пользователи этой системой — нефтяники и газовики, геологи и геофизики, добытчики и переработчики драгметаллов, строители, энергетики. Успешно используется эта Глобалстар в транспорте, в войсках, на флоте, в МЧС.

Читайте также  Основные категории человеческого бытия

Связь в системе Глобалстар обеспечивается 48 низкоорбитальными спутниками. Сигнал одновременно через несколько спутников принимается ближайшими наземными станциями сопряжения, затем наиболее устойчивый маршрутизируется по наземным сетям до абонента.

Глобалстар является единственной из подобных систем связи, которая обеспечивает почти полное покрытие территории Российской Федерации с Запада на Восток и до 74-го градуса на Севере.

К достоинствам Глобалстара отнесем работу практически на всей территории Земли, за исключением полярных областей; небольшие размеры и вес телефонов, сравнимые по этим показателям с обычными сотовыми телефонами; автоматическое переключение между спутниковой и сотовой системами связи; простоту в использовании; инструкции на русском языке. Весьма приемлемая цена телефонов — от $699.

Если используется спутниковый канал связи, то цена звонков в Глобалстаре начинается с $1.39. Зчительно дешевле становится при звонках через сотовые каналы.

Предлагается много дополнительных аксессуаров. В отличие от систем, работающих на среднеорбитальных и геостационарных спутниках, при работе в Глобалстаре практически незаметны задержка голоса или «эхо».

Недостатков у Глобалстар мало. Хотя, в целом, разрешение на телефоны системы Глобалстар не требуется, есть страны, где их использование ограничивается или полностью запрещается.

Спутниковая связь Иридиум

Связь в системе Иридиум обеспечивается 66 низкоорбитальными спутниками, которые покрывают 100% земной поверхности. Но в Северной Корее, Венгрии, Польши и Северной Шри-Ланке система не работает. В РФ сеть Иридиум на сегодняшний день не лицензирована, но доступна на всей ее территории. Так как расстояние до спутников небольшое, а скорость у них высокая, то сигналы передаются почти без задержки. В районах с доступной сотовой связью телефон может работать как обычный сотовый.

Главное достоинство Иридиум – устойчивая связь на всей территории планеты.

Иридиум может похвастаться и самыми маленькими из всех спутниковыми телефонами. Как и в других системах, телефоны автоматически переключаются между спутниковыми и мобильными сетями. Недорогие звонки, всего от $1 по спутниковому каналу, а через сотовую связь – еще дешевле. Входящие звонки полностью бесплатны. Как и в системе Глобалстар, в Иридиуме практически незаметна задержка голоса и эхо.

Единственным значимым недостатком Иридиума является отсутствие лицензии для работы на территории РФ. Правда, как утверждают представители компании, разрешение для работы в России вскоре будет получено.

Сравнение систем космической связи

Друзья, как вы уже знаете, мы на всех парах готовим новый гик-проект — «Сервер в облаках 2.0», или «Космический ЦОД». В двух словах: 12 апреля мы запустим самопальный сервачок на стратостате на высоту около 30 км, будем передавать на него данные через систему космической связи, а с сервера транслировать данные на Землю по радиосвязи.

И сегодня хотим рассказать о трёх системах космической связи, которые протестируем в своём проекте — Iridium, GlobalStar и «Гонец». Для этого мы смонтируем приёмную аппаратуру рядом с нашим заоблачным сервером.

Краткая история

Все три описываемые системы создавались и развёртывались примерно в одно и то же время, в 1990-х. Американская Iridium из них не только самая старая по задумке (работы начаты в 1990-м), но ещё и самая масштабная — изначально планировалось запустить 77 спутников, что соответствует атомному числу иридия, однако сегодня на орбите трудятся 66 спутников (+ 9 резервных). Коммерческая эксплуатация системы началась в 1998-м. Всего за год компания успела разориться, а в 2000-м её активы были выкуплены компанией, действовавшей в интересах Минобороны США. В 2001-м снова начинается коммерческая эксплуатация, в 2009 собственник Iridium снова поменялся. С тех пор эта сеть спутниковой связи вполне себе живёт и здравствует.

GlobalStar тоже была основана в США, хотя в проекте участвуют корпорации из Франции, Англии, Германии и Южной Кореи. Развёртывать спутниковую группировку начали в 1998-м, а в 2000-м GlobalStar запустили в коммерческую эксплуатацию. Здесь тоже не обошлось без банкротства, сеть в начале 2000-х поменяла владельца. Сегодня на орбите трудится 48 спутников GlobalStar (+ 4 резервных).

Российская система «Гонец» — проект изначально не частный, а государственный. Разрабатывать её начали ещё в 1989-м, а запуски первых спутников начались в 1996-м. Изначально планировалось, что группировка будет состоять из 24 спутников, однако сегодня в эксплуатации находится только 12. На ближайшие годы запланирован запуск ещё пары десятков спутников, в том числе на замену устаревающим.

Характеристики и возможности

Iridium

Самое большое покрытие с самыми высокими скоростями передачи данных — у Iridium. Её спутники вращаются вокруг Земли на высоте 780 км по орбитам с наклонением 86,5 o , и покрывают связью всю поверхность планеты, от уха до уха полюса до полюса.

Сейчас скорость передачи данных в идеале достигает у Iridium 352 Кбит/с, а к концу года планируют довести до 704/352 Кбит/с (приём и передача). Но реальные значения, конечно, ниже. При общении голосом качество звука не слишком хорошее, наблюдаются искажения.

В Iridium поддерживается непосредственная связь между спутниками, поэтому формально система может обходиться без многочисленных шлюзовых станций в разных странах для передачи данных в интернет и наземную телефонную сеть, в отличие от GlobalStar, и вместо этого весь трафик через спутниковую сеть передавать на головную шлюзовую станцию, расположенную в США. Однако, вероятно, для надёжности связи, шлюзовые станции всё же строят, правда, не так много.

Телефоны для Iridium одни из самых дорогих на рынке, хотя и отличаются богатой комплектацией и возможностями. Доступны и сотовые модемы, и сотовые устройства для текстового общения (гораздо дешевле голосовой связи). Для передачи данных через Iridium кроме самого телефона нужен компьютер, на который устанавливается фирменное ПО Iridium Data Kit. Услуги связи у этой спутниковой сети стоят выше, чем у конкурентов. Например, годовой ваучер на 250 минут внутри РФ — 28 700 руб., двухмесячный ваучер на 150 минут по всему миру — 17 400 руб. В постоплатных тарифах одна минута разговора от 58 руб., SMS — 22 руб., + абонентская плата от 12 000 руб (менее полугода) и от 3100 руб. (более полугода). И кроме того, компания пока ни с кем не заключает роуминговые соглашения, поэтому SIM-карты GSM-операторов в устройствах Iridium использовать не получится, только «родные».

GlobalStar

У GlobalStar спутники летают на высоте 1400 км и имеют наклонение орбит 52 o . Спутники не обмениваются данными друг с другом, поэтому в систему входит и сеть шлюзовых станций, которые являются связующим звеном между спутниками-ретрансляторами, интернетом и наземной телефонной сетью.

Красным показаны спутники Iridium, синим — GlobalStar:

Покрытие связью у GlobalStar скромнее — до 70 o северной и южной широты, то есть приполярные области этой сетью не охватываются. Впрочем, по отзывам, покрытие и на других широтах бывает нестабильно. Хотя если спутник находится в прямой видимости, то проблем со связью у вас не будет. Скорость передачи данных у GlobalStar ниже, чем у Iridium, зато качество звука при голосовой связи сравнимо с разговором по сотовому телефону.

Формально сеть поддерживает стандарты CDMA и GSM, но на практике не все шлюзовые станции работают с GSM, хотя для нашей страны это не актуально. В большинстве стран можно вставлять SIM-карты «обычных» сотовых операторов в телефоны, совместимые с GlobalStar. Устройства для GlobalStar заметно дешевле, чем для Iridium. В продаже есть телефоны разной степени продвинутости, гаджет для текстового общения с механической клавиатурой, хотспоты, трекеры для установки на транспорт или персонального ношения, и многое другое. Абонентская плата отсутствует, а услуги связи стоят меньше, чем у Iridium: например, пакет для звонков по РФ на полгода и 250 минут — 9 800 руб., в постоплатных тарифах минута от 44 руб., SMS — 4 руб., доступ в интернет — от 13 руб.

«Гонец»

Спутники этой системы вращаются вокруг планеты на высоте 1500 км по орбитам с наклонением 82,5 o . В результате покрытие поверхности Земли полное, но не одновременно.

На территории России построено 3 шлюзовые станции (и одна планируется), которые связывают спутниковую группировку с интернетом.

Любопытно, что «Гонец» не конкурирует с другими системами в сфере голосовой связи. Вместо этого российский проект специализируется на передаче текстовых сообщений. Для этого нужно приобрести абонентское устройство и антенну, и подключить к ним смартфон, ноутбук или настольный компьютер. Короче, мечта интроверта — всё общение только в чатике и никаких вам неожиданных звонков.

Также «Гонец» предлагает услуги М2М-связи для автоматического мониторинга состояния и снятия телеметрии различных объектов, стационарных и подвижных.

И плюс дополнительные услуги вроде ретрансляции геокоординат транспорта и рассылки оповещений.

Услуги связи в сети оплачиваются на основе абонентской платы — по сути это предоплачиваемые месячные пакеты килобайтов трафика. Например, при нулевой абонентской плате берут по 26 руб. за каждый килобайт переданных данных, и есть целый ряд пакетов от 470 руб. (30 Кб) до 8 650 руб. (2 000 Кб). Плюс по 10 руб за каждое исходящее сообщение на сотовые сети РФ. Каждый килобайт сверх лимита оплачивается отдельно, от 11 до 26 руб.

Читайте также  Структура эмпирического знания

Что нам выбрать?

Хотелки у нас такие: оснастить «заоблачный» сервер трекером для отслеживания местоположения, и модулем для обмена данными через спутник. Теоретически, эти фичи могут предложить все три сети. Мы уже приобрели модемы Iridium и GlobalStar, а устройство от «Гонца» едет к нам. Мы обязательно расскажем подробнее о нашей системе связи в одной из будущих публикаций.

А пока приглашаем вас принять участие в нашем эксперименте, угадать точку приземления зонда и выиграть главный приз — поездку на Байконур.

Спутниковая связь: тенденции и новые модели развития

В настоящее время потребительский спрос на доступную широкополосную связь растет ускоренными темпами, при этом число пользователей Интернета ежегодно увеличивается на десятки миллионов. По оценкам крупнейших игроков рынка (Cisco, Ericsson, Huawei, ZTE и др.), к 2025 г. более 6 млрд человек на планете будут нуждаться в беспроводной связи, а количество устройств на рынке связи достигнет 45 млрд. Очевидно, что наземные операторы связи просто не смогут удовлетворить все эти потребности в полном объеме.

Операторы спутниковой связи и производители спутникового оборудования ищут возможности удешевления стоимости своих услуг для пользователей – они улучшают технические характеристики своего оборудования и удобство его эксплуатации для обеспечения более широкого внедрения этих услуг на современном рынке связи.

Чтобы иметь возможность определить ключевые тенденции развития рынка спутниковой связи, необходимо обратиться к его прошлому и настоящему.

Четверть века спутниковой связи

В течение 25 лет после запуска первого коммерческого космического аппарата связи, выведенного на орбиту 6 апреля 1965 г., мировая спутниковая индустрия была преимущественно сфокусирована на C-диапазоне – с использованием крупногабаритных фиксированных спутниковых антенн.

Последующие 25 лет (1990–2015 гг.) можно условно обозначить как период развития «прямого спутникового вещания», когда услуги по доставке платного спутникового телевидения фигурировали в качестве основной статьи дохода спутниковых компаний и служили базой для формирования VSAT-рынка в корпоративном сегменте.

Параллельно с этими тенденциями осваивал свою нишу рынок подвижной спутниковой связи, решающей вопросы предоставления коммерческих сервисов и обеспечения безопасности на морском и авиационном транспорте, других подвижных объектах.

Текущее состояние рынка

В настоящее время, с учетом требований рынка, приоритет отдается производству спутников с высокой пропускной способностью (High Throughput Satellite – HTS) и внедрению проектов, использующих геостационарные и средние околоземные орбиты для обеспечения услуг передачи данных на высокой скорости, а также архитектуру «точечного луча». В частности, в 2017 г. было объявлено о запуске сразу нескольких проектов, базирующихся на многоспутниковых системах в Ku-/Ka-/Q-/V-диапазонах типа LEO-/MEO-/HEO-HTS, в том числе OneWeb, SpaceX, Telesat LEO и др., ориентированных на обеспечение глобального покрытия и высокоскоростного широкополосного доступа.

Спутниковые операторы связи продолжают активно использовать спектр Ku-диапазона. Некоторые компании переходят на Ka-диапазон, который демонстрирует устойчивое развитие в корпоративном и массовом сегментах. На мировом рынке сегодня особенно заметен рост сегмента спутниковых широкополосных услуг в Ка-диапазоне на воздушном транспорте.

Завтрашний день спутниковой связи

По оценкам Satellite Industry Association, в ближайшие десять лет количество спутников на орбите может составить от 5 тыс. в 2015-м до 25 тыс. к 2025 г. При этом ожидается, что все шире будет использоваться именно Ка-диапазон.

Пользователям нужен стабильный доступ к услуге передачи данных и голосовым сервисам, что стимулирует необходимость использования комплексных сетей, состоящих из спутниковых группировок на различных орбитах. По оценкам Satellite Industry Association, стоимость производства космических аппаратов снизится с 1 млрд долл. в 1995 г. и 500 млн долл. в 2015 г. до 500 тыс. долл. в 2022 г. Сегодня, задействовав всего один ракетоноситель, можно развернуть от трех до 50 спутников в рамках одного запуска. Использование новых негеостационарных спутниковых орбит возрастет, что позволит в некоторых случаях значительно сократить задержки в прохождении спутникового сигнала и покрыть при этом всю поверхность земного шара, включая полюса.

Уже сейчас есть предпосылки для увеличения количества более дешевых коммерческих спутников на новых орбитах, более надежных и с большей пропускной способностью, для которых может быть задействован широкий спектр частот. Это, в свою очередь, создает идеальные условия и возможности для дальнейшего развития рынка спутниковой связи. Немаловажную роль при этом играет удешевление производства самих пользовательских терминалов.

По оценкам Satellite Industry Association, доход отрасли удвоился за последние десять лет и, как ожидается, утроится в течение следующего десятилетия. В 2017 г. выручка от производства и запуска спутников составила 20 млрд долл. В том же году глобальная выручка от предоставления потребительских услуг спутниковой связи составила 104 млрд долл., при этом объем выручки от продажи наземного оборудования достиг 120 млрд долл.

К основным преимуществам, стимулирующим использование сетей спутниковой связи, можно отнести расширенные зоны покрытия, надежность, высокий срок эксплуатации, скорость развертывания и организации необходимой инфраструктуры при внедрении проектов. Среди современных тенденций следует отметить все более широкое взаимодействие операторов спутниковых сетей и наземных сетей связи.

В частности, операторы сотовых сетей проявляют интерес к спутниковым сетям, поскольку их использование позволяет снизить капитальные затраты на установку, техническое обслуживание базовых станций и таким образом получить преимущество относительно волоконно-оптических сетей связи и других технологических решений. Благодаря снижению издержек операторы сотовой связи при разворачивании сетей стандарта 5G все чаще ориентируются на партнерство с поставщиками спутниковых услуг.

Спутниковая связь и Интернет вещей

Говоря о перспективах и тенденциях развития спутниковой связи, нельзя не затронуть тему Интернета вещей (IoT).

Сложно представить современный мир без устройств определения местоположения, видеонаблюдения, датчиков движения, температуры, влажности и т. д. Все эти устройства должны быть подключены и иметь возможность передавать данные для дальнейшего анализа и принятия решений. Направление IoT входит в нашу жизнь как элемент уровня качества товаров и услуг и продолжает наращивать свое присутствие на мировом рынке спутниковой связи. При этом использование спутниковых сетей для обеспечения IoT надежной связью в любой географической точке становится все более востребованным.

ФГУП «Морсвязьспутник» имеет большой опыт предоставления услуг широкополосной связи на подвижных объектах и разрабатывает новые направления развития. В качестве удачного примера участия в новых разработках можно указать на оснащение подвижной спутниковой связью объектов, участвующих в освоении Арктики. Развитие спутниковых услуг и сервисов на Северном морском пути позволит открыть новые возможности для работы в данном регионе.

Спутниковая связь на море

Следует отметить, что морской рынок всегда был приоритетным направлением для ФГУП «Морсвязьспутник». Российское предприятие имеет богатый опыт внедрения проектов по интеграции сетей связи на судах и корпоративных сетей предприятий. «Морсвязьспутник» разрабатывает современные решения по оптимизации работы приложений в сетях спутниковой связи, предоставляет качественные цифровые услуги и сервисы для судоходных компаний и экипажей.

Можно привести несколько примеров участия «Морсвязьспутника» в перспективных проектах с учетом упомянутых тенденций.

25 мая 2018 г. ФГУП «Космическая связь» (ГП КС) и ФГУП «Морсвязьспутник» подписали Соглашение о сотрудничестве по использованию системы спутниковой связи на высокоэллиптических орбитах на базе спутников «Экспресс-РВ». ГП КС и ФГУП «Морсвязьспутник» выразили свою заинтересованность в предоставлении новых услуг спутниковой связи, включая широкополосный доступ в Интернет на автомобильном, железнодорожном, речном, морском и авиационном транспорте на всей территории Российской Федерации, а также во всей Арктической зоне северного полушария Земли. В рамках подписанного соглашения стороны также рассматривают возможность совместной проработки вариантов по дополнительной интеграции в полезную нагрузку спутников «Экспресс-РВ» специального оборудования в интересах функционирования международной системы спасения терпящих бедствие КОСПАС-САРСАТ.

В связи с особенностями расположения Российской Федерации, обусловливающими недостаточное покрытие территории северных широт геостационарными спутниками, невозможно обеспечить спутниковую связь на подвижных объектах и на территориях со сложным рельефом. Многофункциональная система связи и вещания «Экспресс-РВ», разрабатываемая ФГУП «Космическая связь» совместно с предприятиями отечественной связной и космической промышленности, решает данную проблему. При этом создаются благоприятные условия для получения качественных услуг спутниковой связи, включая широкополосный доступ в Интернет, в любой точке России.

В мае 2018 г. специалистами ФГУП «Морсвязьспутник» были организованы опытные зоны и проведены испытания современных цифровых средств спутниковой связи, которые позволяют обеспечивать перевод технологической связи на внутренних водных путях (ВВП) на современные цифровые технологии в Енисейском бассейне.

В ходе испытаний были успешно протестированы режимы расширенного группового вызова и для радиосвязи, и для передачи данных, и для передачи навигационной, метеорологической информации, а также для передачи корректуры электронных навигационных карт в режиме реального времени. Эти испытания были проведены, в частности, в интересах обеспечения резервирования существующих каналов коротковолновой связи в Енисейском бассейне.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: