Характеристика спутниковых сетей связи

Сферы применения системы Globalstar

Система Globalstar разработана для предоставления высококачественных спутниковых услуг для широкого круга пользователей, включающих: голосовую связь, службу коротких сообщений, роуминг, позиционирование, факсимильную связь, передачу данных, мобильный Интернет.

Абонентами, пользующимися портативными и мобильными аппаратами, могут стать деловые и частные лица, работающие на территориях, которые не охвачены сотовыми сетями, либо специфика работы которых предполагает частые деловые поездки туда, где нет связи или плохое качество связи.

Система рассчитана на широкого потребителя: представители средств массовой информации, геологи, работники добычи и переработки нефти и газа, драгметаллов, инженеры-строители, энергетики.

Сотрудники государственных структур России - министерств и ведомств (например, МЧС), могут активно использовать спутниковую связь в своей деятельности. Специальные комплекты для установки на транспортных средствах могут быть эффективны при использовании на коммерческом автотранспорте, на рыболовных и других видах морских и речных судов, на железнодорожном транспорте и т. д.

Системы подвижной спутниковой связи

Особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала. Для того, чтобы мощность сигнала, достигающего приемника, была достаточной, применяют одно из двух решений:

Спутники располагаются на геостационарной орбите. Поскольку эта орбита удалена от Земли на расстояние 35786 км, на спутник требуется установить мощный передатчик. Этот подход используется системой Inmarsat (основной задачей которой является предоставление услуг связи морским судам) и некоторыми региональными операторами персональной спутниковой связи (например, Thuraya).

Множество спутников располагается на наклонных или полярных орбитах. При этом требуемая мощность передатчика не так высока, и стоимость вывода спутника на орбиту ниже.

Однако такой подход требует не только большого числа спутников, но и разветвленной сети наземных коммутаторов. Подобный метод используется операторами Iridium и Globalstar.

С операторами персональной спутниковой связи конкурируют операторы сотовой связи. Характерно, что как Globalstar, так и Iridium испытывали серьёзные финансовые затруднения, которые довели Iridium до реорганизационного банкротства в 1999 г.

В декабре 2006 года был запущен экспериментальный геостационарный спутник Кику-8[3] с рекордно большой площадью антенны, который предполагается использовать для отработки технологии работы спутниковой связи с мобильными устройствами, не превышающими по размерам сотовые телефоны.

Спутниковый Интернет

Спутниковый Интернет — способ обеспечения доступа к сети Интернет с использованием технологий спутниковой связи (как правило, в стандарте DVB-S или DVB-S2).

Варианты обеспечения доступа

Существует два способа обмена данными через спутник:

• односторонний (one-way), иногда называемый также «асимметричным» — когда для приема данных используется спутниковый канал, а для передачи — доступные наземные каналы

• двухсторонний (two-way), иногда называемый также «симметричным» — когда и для приема, и для передачи используются спутниковые каналы;

Односторонний спутниковый Интернет

Односторонний спутниковый Интернет подразумевает наличие у пользователя какого-то существующего способа подключения к Интернету. Как правило это медленный и/или дорогой канал (GPRS/EDGE, ADSL-подключение там, где услуги доступа в Интернет развиты плохо и ограничены по скорости и т. п.). Через этот канал передаются только запросы в Интернет. Эти запросы поступают на узел оператора одностороннего спутникового доступа (используются различные технологии VPN-подключения или проксирования трафика), а данные, полученные в ответ на эти запросы, передают пользователю через широкополосный спутниковый канал. Поскольку большинство пользователей в основном получает данные из Интернета, то такая технология позволяет получить более скоростной и более дешевый трафик, чем медленные и дорогие наземные подключения. Объем же исходящего трафика по наземному каналу (а значит и затраты на него) становится достаточно скромным (соотношение исходящий/входящий — примерно от 1/10 при веб-серфинге, от 1/100 и лучше при загрузке файлов).

Естественно, использовать односторонний спутниковый Интернет имеет смысл тогда, когда доступные наземные каналы слишком дорогие и/или медленные. При наличии недорого и быстрого «наземного» Интернета — спутниковый Интернет имеет смысл как резервный вариант подключения, на случай пропадания или плохой работы «наземного».

Двухсторонний спутниковый Интернет

Двухсторонний спутниковый Интернет подразумевает приём данных со спутника и отправку их обратно также через спутник. Этот способ является очень качественным, так как позволяет достигать больших скоростей при передаче и отправке, но он является достаточно дорогим и требует получения разрешения на радиопередающее оборудование (впрочем, последнее провайдер часто берет на себя). Высокая стоимость двустороннего интернета оказывается полностью оправданной за счет в первую очередь намного более надежной связи. В отличие от одностороннего доступа, двусторонний спутниковый интернет не нуждается ни в каких дополнительных ресурсах (не считая электропитания, конечно же).

Особенностью «двустороннего» спутникового доступа в Интернет является достаточная большая задержка на канале связи. Пока сигнал дойдет от абонента до спутника и от спутника до Центральной станции спутниковой связи — пройдёт около 250 мс. Столько же нужно на путешествие обратно. Плюс неизбежные задержки сигнала на обработке и на то, чтобы пройти «по Интернету». В результате время пинга на двустороннем спутниковом канале составляет около 600 мс и более. Это накладывает некоторую специфику на работу приложений через спутниковый Интернет и особенно печально для заядлых геймеров.

Ещё одна особенность состоит в том, что оборудование различных производителей практически несовместимо друг с другом. То есть, если вы выбрали одного оператора, работающего на определенном типе оборудования (например, ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron и т. п.), то перейти вы сможете только к оператору, использующему такое же оборудование.

Попытка реализовать совместимость оборудования различных производителей (стандарт DVB-RCS) была поддержана очень небольшим количеством компаний, и на сегодня является скорее ещё одной из «частных» технологий, чем общепринятым стандартом.

 

 

 

Заключение

В настоящее время станции спутниковой связи объединяются в сети передачи данных. Объединение группы территориально-распределенных станций в сеть позволяет обеспечить пользователям широкий спектр услуг и возможностей, а также эффективно использовать ресурсы спутника. В таких сетях обычно имеется одна или несколько управляющих станций, которые обеспечивают работу земных станций как в обслуживаемом администратором, так и в полностью автоматическом режиме.

Преимущество спутниковой связи основано на обслуживании географически удаленных пользователей без дополнительных расходов на промежуточное хранение и коммутацию.

ССС постоянно и ревниво сравниваются с волоконно-оптическими сетями связи. Внедрение этих сетей ускоряется в связи с быстрым технологическим развитием соответствующих областей волоконной оптики, что заставляет задаться вопросом о судьбе ССС.

Например, разработка и планирование, главное, внедрение конкатенирующего (составного) кодирования резко уменьшает вероятность возникновения неисправленной побитовой ошибки, что, в свою очередь, позволяет преодолеть главную проблему ССС - туман и дождь.

 

Глоссарий

№ п/п	Понятие	Определение
1	интернет	глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов
2	корпоративная сеть	коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации
3	орбита	путь небесного тела в гравитационном поле другого тела
4	передача данных	перенос данных в виде сигналов средствами электросвязи, как правило, для последующей обработки средствами вычислительной техники
5	система Aloha	протокол множественного доступа
6	система Odyssey	предназначена для обеспечения глобальной радиотелефонной связи и предоставления других видов услуг персональной связи
7	система ICO	использует для связи L - и С-диапазоны частот, поддерживая цифровую обработку сигнала на борту спутника
8	спутник	первая серия искусственных спутников Земли
9	спутниковая связь	один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов
10	ширина полосы спутникового канала	характеризует количество информации, которую он может передавать в единицу времени

 

Список использованных источников

1	Голенищев, Э. П. Информационное обеспечение систем управления / Э. П. Голенищев, И. В. Клименко. – Ростов н/Д : Феникс, 2003
2	Анкудинов Г.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Учебное пособие.
3	А.В.Велихов, К.С.Строчников, Б.К.Леонтьев. Учебное пособие по  администрированию локальных и объединенных сетей.
4	С.А.Пескова, А.В.Кузин, А.Н.Волков. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений.
5	Бертсекас Д. Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 2000 г.
6	Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы, М.: Мир, 2001 г.
7	Большова Г. "Спутниковая связь в России: "Памир", Iridium, Globalstar ..." «Сети» - 2000 - №9.
8	Невдяев Л. М. Современные технологии спутниковой связи // "Вестник Связи" - 2000 - № 12.
9	Смирнова А. А. Корпоративные системы спутниковой и КВ связи Москва, 2000 г.
10	Смирнова А. А. Персональная спутниковая связь, Том 64, Москва, 2001г.

 

Список сокращений

СDМА - многостанционный доступ с кодовым разделением каналов

FCC - Federal Communications Commission, Федеральная  комиссия по связи США

FDM - Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование  с разделением частот

ICO - Intermediate Circular Orbit ICONET - ICO Network промежуточная  круговая орбита (новое название  системы INMARSAT-Р)

ICONET - наземная сеть ICO

IMO – международная морская организация

LEO – низкоорбитальные спутниковые  системы (Low Earth Orbit)

MES – Master Earth Station

NMC - центр управления наземной сетью (Network Management Centre)

OTI - Odyssey Telecommunication International

TDM – Time Division Multiplexing, мультиплексирование с временным разделением

SAN - спутниковый узловой доступ (Satellite Access Node)

SCC - центр управления спутниковой  группировкой (Satellite Control Centre)

TDMA - многостанционный доступ с  временным разделением каналов

VSAT - Very small aperture terminal, терминал cо сверхмалой  апертурой антенны

ССС - система спутниковой связи

КА - космический аппарат

ЗС - земная станция

ПСС - подвижная спутниковая служба

Приложения

А