Системы спутниковой связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Системы спутниковой связи



Введение

Спутники играют важнейшую роль в повышении качества жизни людей в условиях современной цифровой экономики. От спутниковых технологий так или иначе зависит почти каждая отрасль - от сельского хозяйства до банковского сектора и транспорта. Спутниковая связь присутствует повсюду, но зачастую остается невидимой для широкой общественности, что, с одной стороны, свидетельствует об ее успешной интеграции в рынок электросвязи в целом, а с другой - препятствует порой правильному пониманию ее жизненно важного значения для взаимосвязанного мира.



1.История появления спутниковой связи

В 1945 году в статье «Внеземные ретрансляторы» («Extra-terrestrial Relays»), опубликованной в октябрьском номере журнала «Wireless World», английский учёный, писатель и изобретатель Артур Кларк предложил идею создания системы спутников связи на геостационарных орбитах, которые позволили бы организовать глобальную систему связи. Впоследствии Кларк на вопрос, почему он не запатентовал изобретение (что было вполне возможно), отвечал, что не верил в возможность реализации подобной системы при своей жизни, а также считал, что подобная идея должна приносить пользу всему человечеству.

1.1 Первый искусственный спутник земли

Запуск первого в мире искусственного спутника Земли был осуществлен в Советском Союзе 4 октября 1957 г. в 22 ч. 28 мин. 34 с по московскому времени. Впервые в истории сотни миллионов людей могли наблюдать в лучах восходящего или заходящего солнца перемещающуюся по темному небосводу искусственную звезду, созданную не богами, а руками человека. И мировое сообщество восприняло это событие как величайшее научное достижение.

В январе 1956 г. было подготовлено и 30 января подписано постановление Правительства о создании неориентированного ИСЗ под секретным шифром «Объект Д» массой 1000?1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200?300 кг. К июлю 1956 г. был закончен проект первого ИСЗ, излучения Солнца, магнитных полей, космических лучей, теплового режима спутника, торможения его в верхних слоях атмосферы, продолжительности существования на орбите, и т. д. К концу 1956 г. выяснилось, что сроки создания ИСЗ буду сорваны из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры. Тем не менее, проект «Объекта Д» был одобрен спец комитетом Совета Министров СССР. А ранее, 12 февраля 1955 г. в полупустыне, в районе станции Тюратам, силами армии под командованием генерала Шубникова началось строительство научно-исследовательского и испытательного полигона № 5 (с 1961 г. это место известно как космодром Байконур).

В течение 1955?1956 гг. было закончено изготовление первого технологического комплекса ракеты носителя Р?7, проведены ее испытания на Ленинградском металлическом заводе совместно с реальной стартовой системой. На огневых стендах под Загорском (ныне город Пересвет) начали огневые испытания отдельных блоков ракеты. Под руководством Н. Пилюгина проводили моделирование и комплексную отработку системы управления. (высота ракеты носителя Р-7 составляет 342,2 метра)

Запустить ракету в космос пытались 4 раза но из-за сбоев в аппаратуре и ненадежности оболочки ракеты, Королевым был предложен упрощенный вариант.17 сентября 1957 г. на полигон прибыла ракета-носитель 8К71ПС (изделие М1?ПС). Ее существенно облегчили по сравнению со штатными ракетами. Макетная головная часть была снята и заменена переходником «под спутник». С центрального блока сняли всю аппаратуру системы радиоуправления -- точность ведь не требовалась. Сняли одну из систем телеметрии. Упростили автоматику выключения двигателя центрального блока. Таким образом, стартовая масса ракеты была облегчена на 7 т по сравнению с первыми образцами.

4 октября 1957 г. в 22 ч. 28 мин. 3 с по московскому времени был осуществлен старт. Через 295,4 с спутник и центральный блок ракеты-носителя вышли на орбиту. Впервые была достигнута первая космическая скорость, рассчитанная основателем классической физики и закона всемирного тяготения англичанином Исааком Ньютоном (1643?1727 гг.). Она составляла для первого ИСЗ 7780 м/с. Наклонение орбиты спутника равнялось 65,1о, высота перигея 228 км, высота апогея -- 947 км, период обращения 96,17 мин. когда на полигоне приняли ставшие тут же известными всему человечеству сигналы «БИП?БИП?БИП», так началось существование спутниковой связи. Первый спутник существовал 92 дня (до 4 января 1958 г.). За это время он совершил 1440 оборотов, центральный блок работал 60 дней: он наблюдался простым глазом как звезда 1-й величины.

Первые исследования в области гражданской спутниковой связи в западных странах начали появляться во второй половине 50-х годов XX века. В США толчком к ним послужили возросшие потребности в трансатлантической телефонной связи. В 1957 году в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли с радиоаппаратурой на борту. 12 августа 1960 года специалистами США был выведен на орбиту высотой 1500 км надувной шар. Этот космический аппарат назывался «Эхо-1». Его металлизированная оболочка диаметром 30 м выполняла функции пассивного ретранслятора.

Рисунок 1. Воздушный шар «Эхо-1»

20 августа 1964 года 11 стран подписали соглашение о создании международной организации спутниковой связи Intelsat (International Telecommunications Satellite organization), но СССР в их число не входил по политическим причинам. 6 апреля 1965 года в рамках этой программы был запущен первый коммерческий спутник связи Early Bird «ранняя пташка», произведенный корпорацией COMSAT.



Рисунок 2. Инженеры работают над первым в мире коммерческим спутником связи Early Bird

По сегодняшним меркам спутник Early Bird (ИНТЕЛСАТ 1) обладал более чем скромными возможностями: обладая полосой пропускания 50 МГц, он мог обеспечивать до 240 телефонных каналов связи. В каждый конкретный момент времени связь могла осуществляться между земной станцией в США и только одной из трёх земных станций в Европе (в Великобритании, Франции или Германии), которые были соединены между собой кабельными линиями связи. В дальнейшем технология шагнула вперед, и спутник ИНТЕЛСАТ 9 уже обладал полосой пропускания 3456 МГц.

В СССР долгое время спутниковая связь развивались только в интересах Министерства Обороны СССР. В силу большей закрытости космической программы развитие спутниковой связи в социалистических странах шло иначе чем в западных странах. Развитие гражданской спутниковой связи началось соглашением между 9 странами социалистического блока о создании системы связи «Интерспутник» которое было подписано только в 1971 году.



1.2 Развитие спутниковой связи

Как известно, в Советском Союзе в начале 1965 г. была создана и введена в эксплуатацию система спутниковой связи "Молния-1", по названию спутника. Эта система позволила организовать связь Москвы (станции в Медвежьих Озерах и Щелково) с районами Дальнего Востока (станции в Уссурийске и Петропавловске-Камчатском), Сибири (станция в Улан-Удэ), Средней Азии (станция в районе озера Балхаш).

В системе "Молния-1" передавались программы телевизионного (ТВ) и радиовещания (РВ), полосы газет, а также осуществлялись телефонные и телеграфные связи с указанными районами. К концу 1967 г. в стране были введены еще 20 станций, которые с имеющимися станциями образовали первую в мире систему распределения телевидения "Орбита" (главный конструктор Н. В. Талызин, НИИР). Система расширялась, количество станций росло, и с учетом разницы во времени по часовым поясам в дальнейшем была создана под руководством того же конструктора распределительная система телевизионного вещания "Москва", в которой использовались спутники "Горизонт", "Экран" и "Экспресс".

Вернемся к начальному периоду создания системы "Молния-1". При ее разработке энергетика радиолинии была рассчитана с некоторым запасом, что позволило создать и параллельно ввести в эксплуатацию систему спутниковой связи "Корунд" и комплекс "Ручей". Эти средства использовались в интересах обороны страны для организации телефонных и телеграфных связей с войсками, расположенными в любом регионе, а также для передачи сигналов оповещения. Задействовались ретрансляторы тех же спутников "Молния-1" на основных и сопряженных витках, работа осуществлялась через один ствол одновременно, с частотным разносом.

Такого рационального использования средств наши главные соперники, американцы, достичь не могли, так как мощность ретрансляторов на их спутниках была всего 6...8 Вт, а на наших - 40 Вт. Это преимущество в энергетике радиолинии позволило конструкторам СССР снова удивить мир созданием в 1973 г. перевозимой и самолетной станций "Контакт" для телефонной связи во время визитов и перелетов руководства страны.

Характерен такой пример. Перед визитом Л. И. Брежнева в США в нашем посольстве в Америке была установлена первая станция "Контакт". Леониду Ильичу была предоставлена возможность переговорить с нашим послом в США А. Ф. Добрыниным. Связь была настолько хорошей, что он сказал Добрынину: "...я тебя так хорошо слышу, как из соседней комнаты. Вот давай теперь будем считать эту связь основной". С тех пор спутниковая связь стала не только основной для высшего руководства страны и Вооруженных Сил, но и получила импульс для дальнейшего развития в целом.

Советские инженеры, опередив американских специалистов, первыми в мире, в 1974 г., создали перевозимую станцию МАРС для передачи ТВ изображения и звука в реальном масштабе времени из районов, где не было стационарных станций спутниковой связи (конструктор С. В. Бородич, НИИР). Она использовалась для трансляции ТВ репортажей во время стартов космических кораблей или показа других важных событий, происходящих как в стране, так и за рубежом (в Индии, на Кубе, в Болгарии и др.).

В СССР государственная система спутниковой связи "Молния-1" работала в диапазоне 800...1000 МГц. Однако, в соответствии с Регламентом радиосвязи, принятым Международным союзом электросвязи на Всемирной конференции радиосвязи, этот диапазон не предназначался для спутниковой связи, а был отведен для фиксированной подвижной связи, для использования в радиовещательной и радиолокационной службах, а также для воздушной радионавигации. Поэтому государственную систему спутниковой связи надо было перевести в другой диапазон. Для этого проведена очень большая работа. Были построены новые и переоборудованы новой аппаратурой действующие наземные станции, и все - без перерыва телевизионного и радиовещания, телефонной и телеграфной связи. Был создан новый ретранслятор, работающий в диапазоне 4/6 ГГц, и модернизирован спутник. Все это позволило расширить возможности спутниковой связи, создать на спутнике многоствольные ретрансляторы.

Перевод государственной системы спутниковой связи в новый диапазон начался в 1971 г., с выводом на высокоэллиптическую орбиту спутника "Молния-2" с двуствольным ретранслятором, работающим в диапазоне частот 4/6 ГГц, что можно считать началом создания в СССР новой государственной системы спутниковой связи, работающей в наиболее перспективном диапазоне частот.

В середине 1973 г. был введен в эксплуатацию трехствольный ретранслятор на спутнике "Молния-3", имеющий также высокоэллиптическую орбиту. Такие высокие орбиты (в апогее около 40 тыс. км) очень удобны для организации связи на территории нашей страны, так как зона радиовидимости с такого спутника охватывает всю территорию Советского Союза и всю северную полярную область Земли. Получить такую же зону радиовидимости со спутников, находящихся на геостационарной орбите в любых точках над экватором, невозможно.

Недостатком системы со спутниками на высокоэллиптических орбитах является необходимость перевода антенн земных станций с одного спутника на другой 4 раза в сутки, из-за чего возникают кратковременные перерывы связи (в среднем до 30 с).

С вводом в эксплуатацию многоствольного спутника "Горизонт", выведенного на геостационарную орбиту в 1975 г., завершилось создание новой системы спутниковой связи в нашей стране. Система была названа по имени спутника -

"Горизонт". Первые спутники системы были расположены в точках стояния над экватором 14° з. д.; 35° и 80° в. д. На каждом из них было по шесть стволов, работающих в диапазоне 4/6 ГГц, и один ствол в диапазоне 11/14 ГГц, ширина полосы частот каждого ствола - 36...40 МГц. Вскоре на спутнике "Горизонт" был введен ствол ретранслятора, работающий в диапазоне 1,5/1,6 ГГц, для организации связи с подвижными объектами или малыми станциями, а также между ними.

В 1976 г. был выведен на геостационарную орбиту спутник "Экран" с точкой стояния над экватором 99° в. д., который позволил создать зону непосредственного телевизионного вещания в районах Урала и Западной Сибири. Первоначально разработка ретранслятора этого спутника осуществлялась при непосредственном участии В. А. Шамшина (НИИР).

Ретрансляторы на этих спутниках -гетеродинного типа, сигналы в них усиливаются в основном на промежуточной частоте (обычно 70...120 МГц). Через каждый ствол ретранслятора возможна передача одной ТВ программы со звуковым сопровождением или нескольких несущих для передачи телефонной или другой информации.

Одновременно стремительно развивались и совершенствовались государственные и ведомственные системы спутниковой связи в других странах, международные системы.

В 1965 г. начала действовать самая крупная международная организация спутниковой связи ИНТЕЛСАТ. С помощью этой системы в 1987 г. обеспечивалось около двух третей международных каналов спутниковой связи, а в 2000 г. - около одной трети. В соответствии с разработанной схемой построения системы на геостационарной орбите размещаются девять рабочих спутников ИНТЕЛСАТ в следующих точках над экватором: 1°; 18,5°; 22°; 24,5° з. д. и 60°; 63°; 66°; 174°; 180° в. д. Вот некоторые данные одного из спутников - ИНТЕЛСАТ VI: масса - 3720 кг, габариты - 6,4х3, 6 м, пропускная способность - 80 тыс. телефонных каналов, мощность солнечных батарей - 2200 Вт, ширина полосы частот ретранслятора - 3520 МГц (суммарная), срок службы - 10 лет. Спутник имеет 50 отдельных ретрансляторов, работающих в диапазонах 4/6 и 11/14 ГГц, и используется для ретрансляции информации любого вида. В системе ТОМ А-120 ИНТЕЛСАТ скорость передачи информации составляет 120 Мбит/с (без кодирования) или 105 Мбит/с (с кодированием ГЧХ 7/8). В ретрансляторе с полосой 80 МГц (полезная полоса 72 МГц) достигается удельная скорость передачи 1,3125, или 1,5 бит/Гц.

В 1981 г. создается международная организация морской спутниковой связи ИНМАРСАТ. Эта система предназначена для осуществления связи морских судов с берегом, передачи оповещения и сведений о погоде, передачи с кораблей срочных сообщений и сигналов о помощи, а также для определения координат корабля.

Система ИНМАРСАТ была доработана с целью расширения возможностей организации связи и навигации не только в интересах морских судов, но и самолетов. Она может обеспечить глобальную связь с судами и самолетами (за исключением находящихся в полярных областях) с высокой степенью надежности. С 1985 г. система оснащена спутниками второго поколения типа "Мареке" и ИНМАРСАТ-2 на геостационарной орбите в семи точках над экватором: 18,5° или 21,5°; 26°; 177,5° з. д. и 60°; 63°; 66°; 179° в. д. Через спутник ИНМАРСАТ-2 можно вести одновременно 125 телефонных разговоров в направлении берег - корабль и до 250 разговоров в обратном направлении. Применение техники частичного подавления несущей в разговорных паузах может удвоить число телефонных каналов в направлении берег - корабль благодаря снижению потребления мощности от источника энергии спутника.

Основные данные спутника ИНМАРСАТ-2: масса на орбите - 690 кг; габаритные размеры - 1,5x1, 48x1, 59 м; размах солнечных батарей - 15,33 м; диапазон рабочих частот - 4/6 и 1,56/1,6 ГГц; мощность источника питания - 1,13 кВт; срок службы - 10 лет.

Связь в направлении берег - спутник - корабль осуществляется следующим образом: прием сигналов на спутнике ведется в диапазоне 6 ГГц, передача со спутника - в диапазоне 1, 56 ГГц; в обратном направлении прием на спутнике ведется в диапазоне 1, 6 ГГц, передача - в диапазоне 4 ГГц .

Услугами системы спутниковой связи ИНМАРСАТ, как и других международных систем, может воспользоваться любая организация, купившая приемно-передающее оборудование станции.

Международная организация ИНМАРСАТ с 1 апреля 1999 г. реорганизована: она разделилась на акционерную компанию и межправительственный орган, который будет следить за тем, чтобы ИНМАРСАТ продолжила выполнять свои уставные обязательства перед обществом, в частности, обеспечивать функционирование глобальной системы морской безопасности.

Европейская спутниковая система ЕВТЕЛСАТ начала регулярную работу с января 1984 г., после вступления в силу Конвенции и Эксплуатационного соглашения. В состав организации входило более 23 европейских государств. Система работала через три спутника типа ECS на геостационарной орбите, расположенных в точках над экватором: 5° з. д., 7° и 13° в. д., и обеспечивала передачу данных, факсимильных сообщений, конференц-связь, а также передачу ТВ программ. Один спутник серии ECS осуществлял ретрансляцию до 12000 телефонных разговоров и четырех телевизионных программ. Телефонные каналы формируются в цифровой форме с интерполяцией речевых сигналов. Система работает с временным разделением каналов.

К 2000 г. система ЕВТЕЛСАТ значительно расширилась, имела спутники типа Eutelsat в 10 точках над экватором, которые постепенно заменялись спутниками связи типа W и шведскими Sinus

Наибольшее распространение получила спутниковая связь в США, где к 2000 г. действовали около 30 государственных и частных систем, в том числе военные: DSCS III и MILSTAR (ВВС), FLEET-SATCOM и LEASAT (ВМС). С 1982 г. действует система военной связи стран НАТО (НАТОСАТ III).

На 2000г. свои национальные системы спутниковой связи имели Австралия - AUSSAT; Бразилия - SBTA; Канада - ANIK С; Индия - INSAT; Индонезия - PALAРАВ; Колумбия - SATCOL; Мексика - ILHUICAHUA; Италия - ITALSAT I; Великобритания - UNISAT, L-SAT и военная SKYNETS; Франция - TELECOM I и TDF-1; Германия - DFS и TV-SAT; Швеция - TELE-X; Япония - CS-3 и BS-3; КНР - STW-2 и др. В нашей стране осуществлялось телевизионное и звуковое вещание в пяти вещательных зонах с учетом разницы во времени в часовых поясах. Действует многоканальная связь Москвы со всеми регионами страны, а также между отдельными областными центрами, передаются изображения газетных полос и метеокарт. Международная спутниковая связь реализуется системами ИНТЕРСПУТНИК, ИНТЕЛСАТ, ИНМАРСАТ. В национальной системе "Экспресс", которые расположены в 10 точках геостационарной орбиты, и спутник "Экран" в точке стояния над экватором 99° в. д.



2. Современная спутниковая связь

2.1 Области применения спутниковой связи

С момента успешной реализации, качество спутниковой связи существенно выросло. Благодаря внедрению мобильных наземных станций, абонент мог получать радиосигнал вне зависимости от места нахождения спутника в любое время суток, автоматически переходя из одной зоны покрытия к другой, подключаясь к ближайшему ретранслятору в автоматическом режиме.

Применение спутниковой связи можно разделить на несколько условных направлений:

Магистральная связь. Изначально ставилась задача в передачи большого объема информации (в частности, голосовых сообщений), но со временем при переходе на цифровой формат, такая надобность отпала и сегодня с этой области спутниковую связь вытесняют оптико-волоконные сети;

VSAT. Так называемые «небольшие» системы с диаметром антенны до 2.4 метра. Технология успешно развивается, и служит для создания частных каналов связи;

Подвижная связь (основа телефонии и телевещания);

Доступ в Интернет.

Как работает оборудование современной спутниковой связи.

Спутниковая связь крепко ассоциируется в сознании многих людей с GPS-навигаторами и телефонией. По сути, это изобретение человечества и находит свою нишу в этих областях с точки зрения обывателей.

Сама концепция спутниковой связи зародилась ещё в 1945, однако на тот момент мало кто верил, что подобный канал передачи данных можно будет реализовать в жизни. Однако сейчас Земля окружена множеством спутников, обеспечивающих беспрерывный обмен информацией между сотнями людей и устройств.

Именно благодаря тому, что современная спутниковая связь имеет такое широкое покрытие, возможность совершать звонки из самых отдаленных уголков мира стала реальной. Ни один серьезный турист не рискнет предпринять далекое и опасное путешествие без спутникового телефона.

Также существует понятие спутникового Интернета - он делает возможным доступ к Всемирной паутине даже там, где свет есть исключительно благодаря генераторам.

Используя ресурсы и возможности спутниковой передачи информации, было создано множество вариантов навигаторов для самых различных отраслей.

Фактически современная спутниковая связь состоит всего из трех элементов: передатчика, ретранслятора и приемника. В роли передатчика и приемника выступают различные устройства: мобильные телефоны, вычислительные машины, антенны и так далее.

Ретранслятор же представлен в виде спутника, который принимает входящий сигнал от земной станции (или устройства) и в широковещательном режиме передает его на всю видимую область. Далее в силу вступает техническое и программное обеспечение, которое заботится о том, чтобы данная информация попала точно к адресату. Исключение составляют случаи, когда сигнал должны получить все приемники. Например, спутниковое телевидение.

Для большей пропускной способности ретранслятора были внедрены следующие системы множественного доступа (МД):

1. МД с частотным разделением. Каждый пользователь получает свою частоту.

2. МД с временным разделением. Пользователь имеет право принимать или передавать данные только в определенный промежуток времени.

3. МД с кодовым разделением. Каждому пользователю выдается код. Он накладывается на данные так, что сигналы различных пользователей не смешиваются даже при передаче на одной частоте.

В целом, все вышеприведенные системы гарантируют многократное использование частот, что повышает эффективность и пропускную способность. При передаче информации также учитывается поглощение волн в атмосфере и размеры принимающей антенны - для каждого определенного случая используется своя частота.

Международная спутниковая связь.

Международная спутниковая связь это -- вид радиорелейной коммуникации, которая основана на применении искусственных спутников земли, как ретрансляторов. Связь происходит между станциями, находящимися на земле, что в свою очередь бывают стационарными и подвижными. Технология позволяет передавать радиосигнал на любое расстояние, даже самое масштабное.

На сегодняшний день самым распространенным видом является активный ретранслятор. Он значительно усиливает и корректирует поступающий сигнал перед тем, как он дойдет до абонента. Большинство спутниковых систем мира используют именно такой вид спутников.

Начало такой технологии было положено английским ученым Артуром Кларком, который написал статью «Внеземные ретрансляторы». Принцип заключался в том, что антенну необходимо было вывести на максимально дальнее расстояние на околоземной орбите, что позволяло бы принимать сигналы от наземных источников и передавать их дальше. Главной особенностью являлось то, что один спутник мог контролировать достаточно большую зону покрытия земного шара.

Первым пассивным ретранслятором был аппарат «Эхо-1», который был запущен в космос в 1960-м году. Это положило начало дальнейшему стремительному развитию международной спутниковой связи.

Области применения международной спутниковой связи

С того момента, как в космос был запущен первый искусственный спутник, качество технологии значительно улучшилось. Сегодня человечество не представляет повседневной жизни без мобильного телефона (который победоносно вытеснил домашние стационарные), без видео чатов, помогающих общаться с человеком на расстоянии в реальном времени, без телевидения и т.д.

Современное использование международной спутниковой связи разделяют на следующие ключевые направления:

· магистральная связь;

· система подвижной спутниковой связи;

· VSAT (небольшая система с антенной диаметром до 2.4 м, служащая для создания частного канала);

· мобильная сеть;

· Интернет (с помощью данной системы работает большинство современных технологий).

Возможности современной международной спутниковой связи

Современная высокотехнологическая международная спутниковая связь предоставляет возможности:

· обмениваться информацией;

· управлять и координировать воздушные и морские судна, а также наземный транспорт;

· способность передавать большие объемы информации на другой край света;

· получать высокое и стабильное качество сигнала;

· осуществлять безопасные коммуникации и т.д.

Новинки спутниковой связи Российской Федерации

Спутниковая связь оказывает неизбежное влияние на развитие разных индустриальных сфер, экономический рост государства и уровень жизни наций.

На сегодня формирование рыночного сегмента спутниковой связи невообразимо без сообщения с наземной сетевой системой. Любые изменения структуры сети могут основательно воздействовать на качество работы спутников.

Спутниковая связь имеет следующие последние нововведения:

· оптически-волоконные сети обусловили частичное вытеснение спутниковых магистралей;

· распространение антенных станций VSAT (Very Small Aperture Terminal);

· усовершенствование энергетической вооруженности космических аппаратов и их способности пропускать дистанционные сигналы с точек земли;

· спутники широких полос действия, оснащенные ретранслятором;

· средства с большими диапазонами частот;

· освоение орбит средней высоты.

Все эти инновационные приспособления привели к возможности обработки множества сигналов в космосе посредством между лучевых коммутаторов. Благодаря последним механизмам передачи изображений видеофайлов бесплатное онлайн общение стало привычным для нынешнего времени.



Рисунок 3. Антенная станция VSAT

Рыночные сегменты спутниковой связи Российской Федерации

Спутниковая связь в РФ в экономическом отношении разделяется на три больших сегмента рынка информационных технологий и коммуникаций.

Рисунок 4. Три сегмента рынка информационных технологий и коммуникаций

связь информационный спутниковый

1. Первый сегмент основан благодаря соединению наземных станций на территории государства с развивающимися в положительной динамике спутниковыми комплексами Global Star, Inmarsat, Ellipse. Из них формируются компактные терминалы личной связи, сопрягающиеся с мобильными устройствами телерадиовещания. Спутники системы локализуются над океанами для качественного снабжения интернет-сигналами больших радиусов земли. В системе имеется телефон, который настроен на один из спутников. Терминалы связи с крупными антеннами улавливают сигнал и раздают его абонентам в любой точке земли.

2. Во втором сегменте сделан акцент на производство малых спутниковых наземных терминалов (VSAT), предназначенных для формирования корпоративных сетей с защищенным доступом. Ныне на территории РФ по данным «Национального союза спутниковой связи» насчитывается таких станций около 3,2% от общего количества в мире (500 тысяч).

3. В третьем сегменте изобретаются и внедряются в производство спутники, станции малого формата и их системы, обуславливающие телерадиовещание, дистанционные онлайн коммуникации. Стоимость оборудования для данной рыночной ниши в разы ниже терминалов предыдущих двух сегментов. Учитывая географическое преимущество малых населенных пунктов относительно всей площади страны, телевизионная инфраструктура приносит максимальную прибыль среди всех видов контактов. На российском рынке коммуникации имеют немаловажное значение для экономического развития зоны, где распространяются сигналы, обрабатываемые многорежимными терминалами.

Сигнал из сети удаленного управления RAT (Remote Administration Tool) разделяется на коды в каналах CDMA (Code Division Multiple Access) и путем сканирования облегчает проведение поисковых вызовов в циклах, соединенных между собой в отдельный RAT. С этими районами выгодно сообщать места, где отсутствует прием сотового сигнала. Многорежимные терминалы абонентов беспроводной связи способны повысить эффективность межсетевого переключения, увеличить доступ к различным услугам.

Перспективы развития спутниковой связи.

В России перспективы становления области спутниковой связи зависят напрямую от будущего некоторых составляющих: наземного (оборудование) и космического (спутники) сегментов, рынка потребителей, операторов связи, формирующих из данных компонентов конечную услугу для потребителей.

Невзирая на то, что первый спутник Земли запустил Советский Союз, удержать первенство в данном высокотехнологическом сегменте ему не удалось, поэтому в конце двадцатого века как раз западные VSAT-технологии совершили революцию, превратив спутниковую связь в доступное для обширной категории пользователей средство связи во всем мире. Необходимо признать, что уровень прогресса в данной области связи в РФ еще далек от совершенства. При всех экономических и географических предпосылках для его роста российский спутниковый рынок составляет лишь несколько процентов от всемирного пирога.

Рассматривая спутниковую индустрию комплексно, хотелось бы отметить ряд перспективных направлений:

Российское оборудование на рынке VSAT;

Применение спутников с высокой пропускной способностью (HTS);

IoT - интернет вещей

Российское оборудование на рынке VSAT.

VerySmallApertureTerminal (VSAT) - это наземные терминалы, выполняющие двустороннюю передачу информации в диапазонах Ku и C через спутник. Подобные системы способны обеспечивать потребителю полный перечень телекоммуникационных услуг. В 2019 г. ситуация на рынке VSAT останется сложной, большого роста спроса ожидать не придется, а конкуренция среди поставщиков услуг будет существенной. Всем участникам этого рынка придется уделять внимание оптимизации собственных решений. В нашем государстве наземное оборудование для спутниковых систем связи почти не производится, и поставки его даже на российский рынок занимают очень незначительное место.

Повышение рублевых цен на зарубежное оборудование, а также ограничения на поставки в Россию ряда компонентов спутниковых сетей будут и дальше способствовать популярности российских продуктов. Однако полностью производить и комплектующие, и компоненты для VSAT в ближайшее время, скорее всего, не удастся, поскольку для этого нужно много усилий и времени.

HTC - спутники

HighThroughputSatellite (высокопроизводительный спутник) - это спутник, производительность которого превышает во много раз производительность классических спутников при равном объеме частот, выделенных спутнику. Благодаря пуску космических аппаратов с высокой пропускной способностью (HTS) имеющаяся спутниковая емкость за ближайшие два года увеличится по всему миру минимум вдвое. Скорее всего, данный ресурс удовлетворит все потребности участников рынка на десятилетия вперед.

В HTS-архитектуре используются два типа лучей - центральные лучи (Feederbeams), а также пользовательские лучи (Userbeams). Обычно центральных лучей насчитывается от 1 до 4, в них находятся телепорты (центральные станции сети). Ширина подобных лучей совсем небольшая - около 150-200 км. В пользовательских лучах расположены абонентские стации VSAT. У них зоны обслуживания немного больше - от 300 до 400 км.

Хочется заметить, что первым в России HTS-аппаратом, выведенным на орбиту в декабре 2013 г., стал «Экспресс-АМ5» ГП «Космическая связь». Применение спутников с высокой пропускной способностью (HTS) с целью предоставления доступа к интернету частным пользователям и, кроме того, средним и малым предприятиям, обеспечивает максимум возможностей по более низким ценам, предоставляя доступ к новым услугам на высоких скоростях.

Роль спутниковой связи в развитии интернета вещей (IoT)

IoT - это неминуемое будущее, так как уже сейчас существенную часть трафика занимает межмашинное взаимодействие, и оно продолжает интенсивно расти. В обозримом будущем интернет вещей все глубже станет проникать во все области жизни, и, несомненно, в некоторых регионах для обмена машинным трафиком будет возможно эффективно применять спутниковую связь . Именно спутниковая связь, благодаря географическому охвату и гарантируемой передаче данных, станет одной из основных технологий для IoT в таких сферах как нефти- и газодобыча, авиация, морское судоходство. Компании смогут использовать спутниковую связь для работы большого спектра IoT - приложений. Технологии спутниковой связи позволят дополнить уже существующие наземные сети, заполнив пробелы и став технологией, позволяющей более полно обеспечить работы IoT - сервисов



Вывод

связь информационный спутниковый

В данном реферате рассмотрены история, особенности и перспективы развития спутниковой сети связи. Новейшие технологии спутниковой связи предлагают действенные технико- и экономические выгодные решения для развития вседоступных услуг связи. Спутниковые телефоны надежны и гарантируют бесперебойность связи. Спутниковая связь - единственное экономически выгодное решение предоставления услуг связи абонентам в зонах с низкой плотностью населения.



Источники

1. https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razvitiya-sputnikovoy-svyazi

2.https://www.itu.int/en/itunews/Documents/2019/201902/2019_ITUNews02-ru.pdf

3. https://www.sviaz-expo.ru/ru/articles/2016/sovremennaya-sputnikovaya-svyaz

4. https://www.computer-museum.ru/connect/satcomm.htm

5.https://www.qrz.ru/articles/article_satellite_link_history_695

Размещено на Allbest.ru