Sun'iy yo'ldosh aloqa tarmog'i. Sun'iy yo'ldosh aloqasi

1. Sun'iy yo'ldosh aloqa tarmog'ini rivojlantirish

Sun'iy yo'ldosh aloqasining rivojlanish tarixi

CVS rivojlanishining qirq besh yillik tarixi beshta xarakterli bosqichga ega:

1957-1965 yillar 1957 yil oktyabr oyida Sovet Ittifoqi tomonidan dunyodagi birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi ishga tushirilgandan keyin boshlangan tayyorgarlik davri va bir oy o'tgach, ikkinchisi. Bu Sovuq urush va tez qurollanish poygasi avjida sodir bo'ldi, shuning uchun tabiiyki, sun'iy yo'ldosh texnologiyalari birinchi navbatda harbiylarning mulkiga aylandi. Ko'rib chiqilayotgan bosqich dastlabki eksperimental sun'iy yo'ldoshlarni, shu jumladan, asosan past yer orbitalariga chiqarilgan aloqa sun'iy yo'ldoshlarini uchirish bilan tavsiflanadi.

Birinchi geostatsionar releyli sun'iy yo'ldosh TKLSTAR AQSh armiyasi manfaatlarini ko'zlab yaratilgan va 1962 yil iyul oyida orbitaga chiqarilgan. Shu bilan birga, SYN-COM (Synchronous Communications Satellite) AQSH harbiy aloqa yoʻldoshlari seriyasi ishlab chiqildi.

Birinchi ikkita sun'iy yo'ldosh geosinxron elliptik orbitalarga chiqarildi. Ushbu SYNCOM-3 seriyasining geostatsionar sun'iy yo'ldoshi 1963 yil fevral oyida orbitaga chiqarilgan va Intelsat (International Telecommunications Satellite) xalqaro tashkilotining birinchi CP bo'lgan birinchi fuqarolik tijorat GSR INTELSAT-1 (shuningdek, EARLY BIRD) prototipi edi. Tashkilot), 1964 yil avgust oyida tashkil etilgan. Ushbu davrda tijorat sun'iy yo'ldosh aloqa xizmatlari hali mavjud emas edi, lekin past er orbitasida sun'iy yo'ldoshlar orqali ishlab chiqarish, uchirish va muvaffaqiyatli aloqani amalga oshirishning maqsadga muvofiqligi eksperimental tarzda isbotlangan.

1965-1973 yillar Geostatsionar repetitorlar asosidagi global CCSning rivojlanish davri. 1965 yil aprel oyida geostatsionar SR INTELSAT-1 ning ishga tushirilishi bilan nishonlandi, bu sun'iy yo'ldosh aloqalaridan tijorat maqsadlarida foydalanishning boshlanishi edi. INTELSAT seriyasining dastlabki sun'iy yo'ldoshlari transkontinental aloqani ta'minladi va asosan milliy umumiy yer usti tarmoqlariga interfeysni ta'minlab, oz sonli milliy shlyuz er stansiyalari orasidagi magistrallarni qo'llab-quvvatladi.

Magistral kanallar telefon trafigini, televidenie signallarini va teleks aloqalarini olib boruvchi ulanishlarni ta'minladi. Umuman olganda, CCC Intelsat o'sha paytda mavjud bo'lgan suv osti transkontinental kabel aloqa liniyalarini to'ldirdi va zaxira qildi. 1970-yillarning boshlariga qadar deyarli barcha mavjud CCS xalqaro telefon trafigini uzatish va televizion dasturlarni efirga uzatish uchun ishlatilgan.

1973-1982 yillar Mintaqaviy va milliy MKSning keng tarqalish bosqichi. Bu davrda mintaqaviy tarmoqlar, masalan, Eulelsat, Aussat va milliy sun'iy yo'ldosh aloqa tarmoqlari, masalan, AQShda Skynet, juda jadal sur'atlarda joylashtirildi, ularning asosiy xizmatlari hali ham telefoniya va televidenie, shuningdek, oz miqdorda ma'lumotlarni uzatish. Ammo endi bu xizmatlar ko'p sonli yer usti terminallariga taqdim etildi va ba'zi hollarda uzatish to'g'ridan-to'g'ri foydalanuvchi terminallariga amalga oshirildi.

CCC tarixiy rivojlanishining ushbu bosqichida Inmarsat xalqaro tashkiloti yaratildi, uning asosiy maqsadi dengiz kemalari bilan aloqani ta'minlashdan iborat bo'lgan Inmarsat global aloqa tarmog'i. Kelajakda Inmarsat o'z xizmatlarini barcha turdagi mobil foydalanuvchilarga kengaytirdi.

1982-1990 yillar Kichik yer usti terminallarining jadal rivojlanishi va tarqalish davri. 1980-yillarda CCCning asosiy elementlarining texnologiyasi va texnologiyasidagi yutuqlar, shuningdek, bir qator mamlakatlarda aloqa sanoatini liberallashtirish va monopoliyadan chiqarish bo'yicha islohotlar VSAT deb nomlangan korporativ biznes aloqa tarmoqlarida sun'iy yo'ldosh kanallaridan foydalanishga imkon berdi. Dastlab, ushbu tarmoqlar o'rtacha tarmoqli kengligi (64 kbit / s dan ko'p bo'lmagan) bo'lgan aloqa kanallari mavjudligi bilan ma'lumotlarning yagona ma'lumot uzatishni ta'minladi, birozdan keyin raqamli ovozli uzatish amalga oshirildi, keyin esa video.

VSAT tarmoqlari foydalanuvchi ofislariga yaqin joyda sunʼiy yoʻldosh aloqasi uchun ixcham yer stansiyalarini oʻrnatish imkonini berdi va shu bilan koʻp sonli korporativ foydalanuvchilar uchun “soʻnggi mil” muammosini hal qildi, qulay va samarali axborot almashish uchun sharoit yaratdi va umumiy yer usti tarmoqlarining yukini engillashtirish.

"Aqlli" aloqa sun'iy yo'ldoshlaridan foydalanish.

· 90-yillarning birinchi yarmidan boshlab CCS o'z rivojlanishining miqdoriy va sifat jihatidan yangi bosqichiga kirdi.

Ko'p sonli global va mintaqaviy sun'iy yo'ldosh aloqa tarmoqlari ekspluatatsiya, ishlab chiqarish yoki loyihalashda edi. Sun'iy yo'ldosh aloqasi texnologiyasi katta qiziqish va ishbilarmonlik faoliyati sohasiga aylandi. Ushbu davrda umumiy maqsadli mikroprotsessorlar tezligi va yarimo'tkazgichli xotira qurilmalari hajmida portlovchi o'sish kuzatildi, shu bilan birga ishonchlilikni oshirdi, shuningdek, energiya sarfini va ushbu komponentlarning narxini pasaytirdi. Kosmik ilovalar uchun yarimo'tkazgichli elektronika radiatsiyaga chidamli bo'lishi kerak. Bunga maxsus texnologik usullar va elektron sxemalarni ehtiyotkorlik bilan ekranlash orqali erishiladi.

(1-4) MGts chastotali radiatsiyaga chidamli mikroprotsessorlar va hajmi (10 ^ 5-10 ^ 6) Mbit bo'lgan yuqori tezlikda ishlaydigan RAM sxemalarining paydo bo'lishi haqiqatan ham "" ni amaliy amalga oshirish uchun texnologik asos bo'lib xizmat qildi. bir qarashda hayoliy tuyulgan qobiliyat va xususiyatlarga ega aqlli" BR "GCs.

2. Sun'iy yo'ldosh aloqa tarmog'ining hozirgi holati

1 GGts dan past bo'lgan ko'plab tijorat MSS (mobil sun'iy yo'ldosh) loyihalaridan bittasi Orbcomm amalga oshirildi, ular Yerni qamrab oladigan 30 ta geostatsionar bo'lmagan (GSO bo'lmagan) sun'iy yo'ldoshlarni o'z ichiga oladi.

Nisbatan past chastota diapazonlaridan foydalanish hisobiga tizim elektron pochta, ikki tomonlama peyjing va masofadan boshqarish kabi oddiy arzon abonent qurilmalariga past tezlikda maʼlumotlarni uzatish xizmatlarini koʻrsatish imkonini beradi. Orbcomm-ning asosiy foydalanuvchilari transport kompaniyalari bo'lib, ular uchun ushbu tizim yuk tashishni nazorat qilish va boshqarish uchun iqtisodiy jihatdan samarali echimni taqdim etadi.

MSS bozoridagi eng mashhur operator Inmarsat hisoblanadi. Bozorda portativ va mobil 30 ga yaqin turdagi abonent qurilmalari mavjud: quruqlik, dengiz va havoda foydalanish uchun 600 bit/s dan 64 kbps gacha tezlikda ovoz, faks va ma’lumotlarni uzatishni ta’minlaydi. Inmarsat uchun uchta MSS tizimi raqobatlashadi, xususan Globalstar, Iridium va Thuraya.

Birinchi ikkitasi mos ravishda 40 va 79 ta GSO bo'lmagan sun'iy yo'ldoshlardan tashkil topgan yirik yulduz turkumlaridan foydalanish orqali er yuzasini deyarli to'liq qoplashni ta'minlaydi. Thuraya global miqyosda 2007 yilda uchinchi geostatsionar (GSO) sun'iy yo'ldoshini uchirilishi bilan Amerika qit'asini qamrab olishi rejalashtirilgan, u hozirda mavjud emas. Uchala tizim ham og'irligi va hajmi bo'yicha GSM mobil telefonlari bilan taqqoslanadigan qabul qiluvchilarga telefoniya va past tezlikdagi ma'lumotlar xizmatlarini taqdim etadi.

Shuningdek, dunyoda to'rtta mintaqaviy MSS tizimi mavjud. Shimoliy Amerikada bu ikkita MSAT sun'iy yo'ldoshidan foydalangan holda Mobile Satellite Ventures (MVS) hisoblanadi. 2000 yilda Osiyo uyali sun'iy yo'ldoshi (Indoneziya) Garuda sun'iy yo'ldoshi bilan Osiyo mintaqasida MSS xizmatlarini taqdim eta boshladi. Xuddi shu yili ikkita N-Star sun'iy yo'ldoshi Yaponiyaning 200 milya qirg'oq zonasida dengiz MSS abonentlariga xizmat ko'rsatishni boshladi. Avstraliyada ham xuddi shunday dengiz MSS tizimi Optus mavjud.

Xalqaro elektraloqa ittifoqi (XEI) MSS istiqbolini IMT-200 mobil aloqa xizmatlarining uchinchi avlod tizimlarining sun'iy yo'ldosh segmenti sifatida belgilaydi. Sun'iy yo'ldosh tarmoqlari yer usti tarmog'ini rivojlantirish iqtisodiy jihatdan samarasiz bo'lgan xizmat ko'rsatish hududlarini, xususan, chekka va qishloq joylarini qamrab olishi va buning uchun issiq zaxiralarni yaratishi mumkin.

MSSni rivojlantirish strategiyasi AQShda yordamchi er usti komponentini (ATC) va Evropada qo'shimcha yer komponentini (CGC) yaratishga asoslanadi - bu MSSning bir qismi bo'lib, u statsionar er usti stansiyalarini o'z ichiga oladi. mavqega ega va sun'iy yo'ldosh stansiyalari kerakli sifatni ta'minlay olmaydigan xizmat ko'rsatish hududlarida MSS tarmoq xizmatlaridan foydalanish imkoniyatlarini yaxshilash uchun foydalaniladi.

Baza stansiyalarining qamrov zonasidagi abonent qurilmalari yer usti tarmog'i bilan ishlaydi va u chiqqandan so'ng MSS uchun ajratilgan bir xil chastota diapazoni yordamida sun'iy yo'ldosh bilan ishlashga o'tadi. Shu bilan birga, MSS tizimlari o'z funksionalligini saqlab turishi va ATCdan qat'i nazar, kerakli xizmatlarni taqdim etishi kerak. Shuningdek, IMT-2000 sun'iy yo'ldosh komponenti avariya yoki er usti tarmog'ining tiqilib qolishi holatlarida fider aloqalarini, asosiy tarmoqlarni va issiq zaxiralarni ta'minlashi ko'zda tutilgan.

XEI prognoziga ko'ra, 2010 yilga kelib, IMT-2000 sun'iy yo'ldosh segmenti ishlashi uchun har ikki yo'nalishda ham taxminan 70 MGts kerak bo'ladi. Radio qoidalariga muvofiq, 1980-2010 / 2170-2200 MGts diapazoni ildiz bandi sifatida ishlatilishi kerak. Agar qo'shimcha chastotalar kerak bo'lsa, ma'muriyatlar MSS uchun 1-3 GGts diapazonida ajratilgan chastotalardan birini tanlashi mumkin, xususan:

1525-1544 / 1626,5-1645,5 MGts;

1545-1559 / 1646,5-1660,5 MGts;

1610-1626,5 / 2483,5-2500 MGts;

2500-2520 / 2670-2690 MGts.

Bugungi kunga kelib, mavjud MSS tizimlarini ishlab chiqish kontseptsiyalarini amalga oshirish uchun dasturlar allaqachon aniqlangan. 2005 yil dekabr oyida Inmarsat keng polosali global tarmoqni (BGAN) o'rnatishni e'lon qildi. Tizim 432 kbps gacha uzatish tezligiga ega mobil va portativ abonent qurilmalariga xizmat ko‘rsatadi va yer usti mobil tarmoqlariga mos keladi. Globalstar, Iridium va MVS 2012-2013 yillarga mo'ljallangan. guruhlashning to'liq yangilanishi.

Uchala kompaniya ham qo'shimcha zamin komponentini yaratishni rejalashtirmoqda. Shunga qaramay, PSSning iqtisodiy samaradorligi va rivojlanish istiqbollari bo'yicha umumiy xulosalarga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan bir nechta faktlarni hisobga olish kerak:

MSS xizmatlariga asosan abonentlarning ixtisoslashgan guruhlari, xususan, dengiz va aviatsiya kompaniyalari, turli davlat idoralari va maxsus xizmatlar talab qilmoqda. Misol uchun, AQSh Mudofaa vazirligi Iridiumning eng yirik korporativ foydalanuvchisi bo'lib, 20 000 foydalanuvchi uchun cheksiz ulanishni ta'minlaydigan ikki yillik 72 million dollarlik shartnomaga ega. Globalstar AQShning Janubi-Sharqiy Osiyodagi so'nggi dovullari va tsunamisidan keyin qutqaruv va tiklash operatsiyalari davomida kunlik ulanishlar 300% ga oshganini e'lon qiladi;

Globalstar va Iridium bankrotlik jarayonidan o'tdi, shuning uchun amalda loyihalarning iqtisodiy samaradorligiga investorlarning halokati tufayli erishildi;

texnologik taraqqiyot sun'iy yo'ldosh abonent qabul qiluvchilarining ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilash imkonini bermoqda. Shunga qaramay, yuqori energiyali bort qabul qiluvchilarni ta'minlash zarurati va foydalaniladigan spektrning cheklanganligi sababli, uyali aloqa abonentiga er usti uyali aloqa tarmog'i bilan ishlashdagi kabi xizmatlarni taqdim etish iqtisodiy jihatdan foydasiz yoki texnik jihatdan imkonsiz bo'ladi.

Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh texnologiyalarini yer usti mobil tarmoqlariga haqiqiy raqobatchilar sifatida ko'rib bo'lmaydi. Bunday loyihalarni amalga oshirish faqat davlat tomonidan moliyalashtirilgan taqdirdagina iqtisodiy jihatdan oqlanishi mumkin. ATC segmentini amalda qo'llash faqat yer usti tarmoqlari operatorlari o'z tarmoqlarini MSS uchun ajratilgan diapazonlarda rivojlantirish imkoniyatiga ega bo'lishini anglatadi.

MSS tizimlari huquqni muhofaza qilish organlari faoliyatida hamda tabiiy ofatlar va turli ofatlarning oqibatlarini bartaraf etishda muhim rol o‘ynashda davom etadi. Masalan, Xalqaro elektraloqa ittifoqi bunday holatlarda jabrlangan mamlakatlarga yordam berish uchun ulanishni ta'minlash uchun Thuraya terminallaridan foydalanish shartlari bo'yicha maxsus kelishuvga ega.

MSSni rivojlantirishning tijorat istiqbolli yo'nalishi abonent qabul qiluvchilariga nutq yoki ma'lumotlarni uzatish emas, balki turli xil radioeshittirish xizmatlarini taqdim etish bo'lishi mumkin. Bunda er usti mobil tarmoqlari uchun ham iqtisodiy, ham spektrdan foydalanish nuqtai nazaridan samarali xizmat ko'rsatish nuqtadan ko'p nuqtaga topologiyada xizmat ko'rsatishi mumkin bo'lgan ustki tarmoqlar yaratiladi. Bu ovozli va televidenie dasturlarini translyatsiya qilish va barcha yoki ayrim toifadagi obunachilarga har xil turdagi ma'lumotlarni uzatishni o'z ichiga olishi mumkin.

Masalan, Britaniyaning eng yirik sun’iy yo‘ldosh televideniesi operatori BSkyB mobil aloqa abonentlariga turli eshittirish dasturlarini qabul qilishni taklif qilib, SKY Mobile TV paketini yaratish bo‘yicha Vodafon bilan shartnoma imzoladi. Frantsiyada Alcatel va SFR kompaniyalari tomonidan gibrid yer usti-sun'iy yo'ldoshli eshittirish tarmog'ini yaratishni o'z ichiga olgan Unlimited Mobile TV loyihasi xuddi shunday loyihani ishga tushirdi.

Hozirda Yevropada tekshirilayotgan MSS xizmatlarining yana bir alohida ilovasi shaharlararo va xalqaro poyezdlar va avtobuslar kabi tezyurar transport vositalariga o‘rnatilgan guruh qabul qiluvchilarga barcha turdagi xizmatlarni taqdim etish bo‘lishi mumkin.

3. Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimi

3.1. Sun'iy yo'ldosh takrorlagichlari

Tadqiqotning birinchi yillarida passiv sun'iy yo'ldosh takrorlagichlari (masalan, Echo va Echo-2 sun'iy yo'ldoshlari) ishlatilgan, ular oddiy radio signal reflektori (ko'pincha metall yoki metall purkagichli polimer shar) bo'lib, ularda hech qanday uzatish moslamasi bo'lmagan. transport vosita ichida. Bunday sun'iy yo'ldoshlar keng tarqalmagan.

Barcha zamonaviy aloqa sun'iy yo'ldoshlari faol. Faol takrorlagichlar signalni qabul qilish, qayta ishlash, kuchaytirish va qayta uzatish uchun elektron uskunalar bilan jihozlangan. Sun'iy yo'ldosh takrorlagichlari qayta tiklanmaydigan va qayta tiklanadigan bo'lishi mumkin. Qayta tiklanmaydigan sun'iy yo'ldosh bir er stantsiyasidan signal qabul qilib, uni boshqa chastotaga o'tkazadi, kuchaytiradi va boshqa er stantsiyasiga uzatadi. Sun'iy yo'ldosh ushbu operatsiyalarni bajaradigan bir nechta mustaqil kanallardan foydalanishi mumkin, ularning har biri spektrning ma'lum bir qismi bilan ishlaydi (bu ishlov berish kanallari transponderlar deb ataladi).

Qayta tiklanadigan sun'iy yo'ldosh qabul qilingan signalni demodulyatsiya qiladi va uni qayta modulyatsiya qiladi. Natijada, xatolarni tuzatish ikki marta amalga oshiriladi: sun'iy yo'ldoshda va qabul qiluvchi er stantsiyasida. Ushbu usulning nochorligi murakkablik (va shuning uchun sun'iy yo'ldoshning ancha yuqori narxi), shuningdek, signal uzatish kechikishining ortishi.

3.2. Sun'iy yo'ldoshning takroriy orbitalari

Sun'iy yo'ldosh transponderlari joylashgan orbitalar uch sinfga bo'linadi:

Ekvatorial

Egiluvchan

Polar

Ekvator orbitasining muhim turi geostatsionar orbita bo'lib, unda sun'iy yo'ldosh Yerning aylanish yo'nalishiga to'g'ri keladigan yo'nalishda Yerning burchak tezligiga teng burchak tezligi bilan aylanadi. Geostatsionar orbitaning yaqqol afzalligi shundaki, xizmat ko'rsatish sohasidagi qabul qiluvchi sun'iy yo'ldoshni doimo "ko'radi".

Biroq, faqat bitta geostatsionar orbita mavjud va unga barcha sun'iy yo'ldoshlarni chiqarish mumkin emas. Uning yana bir kamchiligi uning balandligi va shuning uchun sun'iy yo'ldoshni orbitaga chiqarishning yuqori narxidir. Bundan tashqari, geostatsionar orbitadagi sun'iy yo'ldosh qutb aylanasidagi er stantsiyalariga xizmat qila olmaydi.

Eğimli orbita bu muammolarni hal qilishi mumkin, ammo sun'iy yo'ldoshning yerdagi kuzatuvchiga nisbatan harakati tufayli aloqaga kechayu kunduz kirishni ta'minlash uchun kamida uchta sun'iy yo'ldoshni bitta orbitaga chiqarish kerak.

Eğimli orbitalardan foydalanganda, er stantsiyalari antennani sun'iy yo'ldoshga qaratadigan kuzatuv tizimlari bilan jihozlangan. Geostatsionar orbitadagi sun'iy yo'ldoshlar bilan ishlaydigan stansiyalar, odatda, ideal geostatsionar orbitadan og'ishlarni qoplash uchun bunday tizimlar bilan jihozlangan. Istisno - bu sun'iy yo'ldosh televideniesini qabul qilish uchun ishlatiladigan kichik antennalar: ularning radiatsiya sxemasi etarlicha keng, shuning uchun ular ideal nuqta yaqinida sun'iy yo'ldosh tebranishlarini sezmaydilar.

Polar - orbitaning ekvator tekisligiga to'qson daraja moyilligi bo'lgan orbita.

3.3. Qoplash joylari

Radiochastotalar cheklangan resurs bo'lganligi sababli, bir xil chastotalar turli xil er stantsiyalari tomonidan ishlatilishini ta'minlash kerak. Bu ikki yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin: fazoviy ajratish - har bir sun'iy yo'ldosh antennasi signalni faqat ma'lum bir hududdan oladi, turli hududlar bir xil chastotalardan foydalanishi mumkin, qutblanishni ajratish - turli antennalar signalni o'zaro perpendikulyar qutblanish tekisliklarida qabul qiladi va uzatadi. bir xil va bir xil chastotalar ikki marta (samolyotlarning har biri uchun) qo'llanilishi mumkin.

Geostatsionar orbitadagi sun'iy yo'ldosh uchun odatiy qamrov xaritasi quyidagi komponentlarni o'z ichiga oladi: global nur - qamrov zonasi bo'ylab er stantsiyalari bilan aloqa qiladi, unga ushbu sun'iy yo'ldoshning boshqa nurlari bilan kesishmaydigan chastotalar tayinlanadi. G'arbiy va Sharqiy yarim sharlar - bu nurlar A tekisligida qutblangan bo'lib, G'arbiy va Sharqiy yarim sharlarda bir xil chastota diapazoni qo'llaniladi. Zona nurlari B tekisligida (A ga perpendikulyar) polarizatsiya qilinadi va yarim sharlar nurlari bilan bir xil chastotalardan foydalanadi. Shunday qilib, zonalardan birida joylashgan yer stantsiyasi yarim sharlar va global nurlarning nurlaridan ham foydalanishi mumkin.

Bunday holda, barcha chastotalar (global nur uchun ajratilganlardan tashqari) qayta-qayta qo'llaniladi: g'arbiy va sharqiy yarim sharlarda va har bir zonada.

4. Sun'iy yo'ldosh aloqalarini qo'llash

4.1. Magistral sun'iy yo'ldosh aloqasi

Dastlab, sun'iy yo'ldosh aloqalarining paydo bo'lishi katta hajmdagi ma'lumotlarni uzatish zarurati bilan bog'liq edi. Birinchi sun'iy yo'ldosh aloqa tizimi Intelsat tizimi bo'lib, keyin shunga o'xshash mintaqaviy tashkilotlar (Eutelsat, Arabsat va boshqalar) yaratildi. Vaqt o'tishi bilan magistral trafikning umumiy hajmida ovozli uzatish ulushi barqaror ravishda kamayib, ma'lumotlarni uzatishga o'z o'rnini bo'shatib bordi. Optik tolali tarmoqlarning rivojlanishi bilan ikkinchisi sun'iy yo'ldosh aloqalarini magistral bozordan siqib chiqara boshladi.

4.2. VSAT tizimi

Sun'iy yo'ldosh texnologiyalari orasida VSAT (Very Small Aperture Terminal) kabi sun'iy yo'ldosh aloqa texnologiyalarining rivojlanishi alohida e'tiborni tortadi.

VSAT uskunalari asosida deyarli barcha zamonaviy aloqa xizmatlarini ko'rsatadigan multiservis tarmoqlarini qurish mumkin: Internetga kirish; telefon aloqasi; mahalliy tarmoqlarni birlashtirish (VPN-tarmoqlarini qurish); audio va video ma'lumotlarni uzatish; mavjud aloqa kanallarining ortiqchaligi; ma'lumotlarni yig'ish, monitoring qilish va sanoat ob'ektlarini masofadan boshqarish va boshqalar.

Biroz tarix. VSAT tarmoqlarining rivojlanishi birinchi aloqa sun'iy yo'ldoshining ishga tushirilishi bilan boshlanadi. 1960-yillarning oxirida, ATC-1 sun'iy yo'ldoshi bilan tajribalar jarayonida Alyaskada 25 ta yer stansiyasi, sun'iy yo'ldosh telefon aloqasidan iborat eksperimental tarmoq yaratildi. Ku-diapazonli VSAT-larni birinchilardan bo'lib ishlab chiqqan Linkabit M / A-COM bilan birlashdi, keyinchalik u VSAT uskunalarining yetakchi yetkazib beruvchisiga aylandi. Hughes Communications M / A-COM kompaniyasidan bo'linishni sotib olib, uni Hughes Network Systemsga aylantirdi. Hozirgi vaqtda Hughes Network Systems keng polosali sun'iy yo'ldosh aloqasi bo'yicha dunyodagi yetakchi provayder hisoblanadi. VSAT-ga asoslangan sun'iy yo'ldosh aloqa tarmog'i uchta asosiy elementni o'z ichiga oladi: markaziy boshqaruv stantsiyasi (NCC), sun'iy yo'ldosh relesi va abonent VSAT terminallari.

4.3. Markaziy boshqaruv stantsiyasi

NCC qabul qiluvchi va uzatuvchi uskunalar, antenna-fider qurilmalari va butun tarmoqning ishlashini kuzatish va nazorat qilish, uning resurslarini qayta taqsimlash, nosozliklarni aniqlash, tarmoq xizmatlari uchun hisob-kitoblar va quruqlik aloqa liniyalari bilan o'zaro bog'lanish funktsiyalarini bajaradigan uskunalar majmuasini o'z ichiga oladi. Aloqaning ishonchliligini ta'minlash uchun uskunada kamida 100% ortiqcha mavjud. Markaziy stansiya har qanday yer usti magistral aloqa liniyalari bilan bog'langan va axborot oqimlarini almashtirish imkoniyatiga ega, bu esa tarmoq foydalanuvchilarining bir-biri bilan va tashqi tarmoqlar (Internet, uyali aloqa tarmoqlari, PSTN va boshqalar) abonentlari bilan axborot o'zaro ta'sirini qo'llab-quvvatlaydi.

4.4. Takrorlovchi sun'iy yo'ldosh

VSAT tarmoqlari geostatsionar releyli sun'iy yo'ldoshlarga asoslangan. Sun'iy yo'ldoshning eng muhim xarakteristikalari - bort uzatgichlarining kuchi va undagi radiochastota kanallari (magistrallar yoki transponderlar) soni. Standart magistral 36 MGts tarmoqli kengligiga ega, bu taxminan 40 Mbit / s maksimal o'tkazish qobiliyatiga to'g'ri keladi. O'rtacha, transmitterlarning quvvati 20 dan 100 vattgacha. Rossiyada Yamal aloqa va radioeshittirish sun'iy yo'ldoshlarini o'rni yo'ldoshlariga misol qilib keltirish mumkin. Ular "Gazkom" OAJ kosmik segmentini rivojlantirish uchun mo'ljallangan va 49 ° E orbital pozitsiyalariga o'rnatilgan. d. va 90 ° sharqda. va boshqalar.

4.5. Abonent VSAT terminallari

Abonent VSAT terminali - diametri 0,9 dan 2,4 m gacha bo'lgan antennali kichik sun'iy yo'ldosh aloqa stantsiyasi, asosan sun'iy yo'ldosh kanallari orqali ishonchli ma'lumotlar almashinuvi uchun mo'ljallangan. Stansiya antenna-fider qurilmasi, tashqi tashqi radiochastota bloki va ichki blokdan (sun'iy yo'ldosh modemi) iborat. Tashqi blok kichik qabul qiluvchi yoki oddiy qabul qiluvchidir. Ichki blok sun'iy yo'ldosh kanalini foydalanuvchining terminal uskunalari (kompyuter, LAN serveri, telefon, faks va boshqalar) bilan bog'laydi.

5. VSAT texnologiyasi

Sun'iy yo'ldosh kanaliga kirishning ikkita asosiy turi mavjud: ikki tomonlama (dupleks) va bir tomonlama (simpleks, assimetrik yoki estrodiol).

Bir tomonlama kirishni tashkil qilishda sun'iy yo'ldosh uskunalari bilan bir qatorda, so'rov kanali sifatida foydalaniladigan (qaytish kanali deb ham ataladi) er usti aloqa kanali (telefon liniyasi, optik tolali, uyali aloqa tarmoqlari, radio Ethernet) majburiy ravishda qo'llaniladi. Sun'iy yo'ldosh kanali abonent terminaliga ma'lumotlarni qabul qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri kanal sifatida ishlatiladi (DVB standarti qo'llaniladi). Qabul qiluvchi uskuna sifatida kompyuterga o'rnatilgan PCI kartasi yoki tashqi USB bloki ko'rinishidagi qabul qiluvchi parabolik antenna, konvertor va sun'iy yo'ldosh DVB qabul qilgichdan iborat standart to'plam ishlatiladi.

Ikki tomonlama kirishni tashkil qilishda VSAT uskunasi ham oldinga, ham qaytish kanallari uchun ishlatilishi mumkin. Bu holda er liniyalarining mavjudligi talab qilinmaydi, lekin ular ham ishlatilishi mumkin (masalan, ortiqcha maqsadlarda).

To'g'ridan-to'g'ri kanal odatda DVB-S standartining spetsifikatsiyalariga muvofiq shakllantiriladi va aloqa sun'iy yo'ldoshi orqali tarmoqning ishchi hududida joylashgan barcha abonent stantsiyalariga uzatiladi. Qaytish kanalida nisbatan past tezlikdagi alohida TDMA oqimlari hosil bo'ladi. Shu bilan birga, tarmoq sig'imini oshirish uchun ko'p chastotali TDMA texnologiyasi (MF-TDMA) qo'llaniladi, bu esa teskari kanallardan biri haddan tashqari yuklanganda chastotani sakrashni ta'minlaydi.

VSAT tarmoqlari quyidagi topologiyalarda tashkil etilishi mumkin: to'liq bog'langan ("har biri bilan"), radial ("yulduz") va radial-tugun (birlashtirilgan) topologiya. Har bir topologiyaning o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor, u yoki bu topologiyani tanlash loyihaning individual xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. Sun'iy yo'ldosh aloqasi - radioaloqaning bir turi. Sun'iy yo'ldosh signallari, ayniqsa yuqori chastotali Ku va Ka diapazonlarida, nam atmosferada (yomg'ir, tuman, bulutlar) zaiflashishga moyil. Ushbu kamchilik tizimni loyihalashda osongina bartaraf etiladi.

Sun'iy yo'ldosh aloqalari boshqa radio jihozlarining shovqinlariga duchor bo'ladi. Biroq, sun'iy yo'ldosh aloqalari uchun boshqa radio tizimlar tomonidan foydalanilmaydigan chastota diapazonlari ajratilgan va qo'shimcha ravishda sun'iy yo'ldosh tizimlarida shovqinlardan butunlay xalos bo'lish uchun tor nurli antennalar qo'llaniladi. Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarining kamchiliklarining aksariyati vakolatli tarmoq dizayni, texnologiyani tanlash va antennani o'rnatish joyi orqali yo'q qilinadi.

VSAT texnologiyasi juda moslashuvchan tizim bo'lib, u eng qat'iy talablarga javob beradigan va ma'lumotlarni uzatish xizmatlarining keng spektrini taqdim etadigan tarmoqlarni yaratishga imkon beradi. Tarmoqni qayta konfiguratsiya qilish, shu jumladan aloqa protokollarini o'zgartirish, yangi terminallarni qo'shish yoki ularning geografik joylashuvini o'zgartirish juda tez amalga oshiriladi. Korporativ tarmoqlarni yaratishda VSAT-ning boshqa aloqa turlariga nisbatan mashhurligi quyidagi fikrlar bilan izohlanadi: ko'p sonli terminallarga ega va abonentlar o'rtasida sezilarli masofaga ega bo'lgan tarmoqlar uchun foydalanish xarajatlari yer usti tarmoqlaridan foydalanishga qaraganda ancha past.

6. Global sputnik aloqa tizimi Globalstar

Globalstar tizimi Loral Space & Telecommunications, Qualcomm, Elsag Baily, Space Systems / Loral, Daimler-Benz Aerospace, Alenia, Alcatel, Hyundai, Dacom va telekommunikatsiya operatorlari - France Telecom, Vodafone xalqaro telekommunikatsiya kompaniyalari Globalstar L. P konsorsiumidir. Goup. Konsorsium 1991 yilda tashkil etilgan. Globalstar tizimi mavjud uyali aloqa tarmoqlari bilan o'zaro ishlash, qamrov zonalaridan tashqarida aloqani ta'minlash orqali ularning imkoniyatlarini to'ldirish va kengaytirish uchun mo'ljallangan tizim sifatida shakllantirildi. Bundan tashqari, tizim uyali aloqa yoki umumiy tarmoqdan ba'zi sabablarga ko'ra foydalanish mumkin bo'lmagan chekka hududlarda statsionar aloqa uchun muqobil sifatida foydalanish imkoniyatini beradi.
Rossiyada Globalstar sun'iy yo'ldosh aloqa tizimining operatori GlobalTel Yopiq aktsiyadorlik jamiyati hisoblanadi. Globalstar tizimining global mobil sun'iy yo'ldosh aloqa xizmatlarining eksklyuziv provayderi sifatida "GlobalTel" YoAJ Rossiya Federatsiyasi bo'ylab aloqa xizmatlarini taqdim etadi. GlobalTel YoAJ tashkil etilishi tufayli Rossiya aholisi sun'iy yo'ldosh orqali Rossiyaning istalgan nuqtasidan dunyoning deyarli istalgan nuqtasi bilan aloqa qilish uchun yana bir imkoniyatga ega.

Globalstar tizimi 1410 km balandlikda joylashgan 48 ta ishchi va 8 ta zaxira LEO sun'iy yo'ldoshlaridan foydalangan holda o'z abonentlariga yuqori sifatli sun'iy yo'ldosh aloqasini taqdim etadi. (876 milya) Yer yuzasidan. Tizim 740 gacha kengayish bilan 700 shimoliy va janubiy kengliklar oralig'ida yer sharining deyarli butun yuzasini global qamrab oladi. Sun'iy yo'ldoshlar Yer yuzasining 80 foizigacha, ya'ni dunyoning deyarli istalgan nuqtasidan signallarni qabul qila oladi. qutb mintaqalari va okeanlarning markaziy qismining ba'zi zonalari bundan mustasno ... Tizimning sun'iy yo'ldoshlari oddiy va ishonchli.

6.1. Globalstar yer segmenti

Globalstar tizimining yer usti segmenti kosmik kemalarni boshqarish markazlari, aloqa boshqaruv markazlari, hududiy yer usti shlyuz stansiyalari tarmog'i va ma'lumotlar almashish tarmog'idan iborat.

Shlyuz stansiyalari Globalstar tizimi foydalanuvchilarining tizim kommutatsiya markazlariga tizim foydalanuvchilari, shuningdek statsionar va mobil aloqaning yer usti va sun’iy yo‘ldosh tarmoqlari foydalanuvchilari bilan o‘zaro ulanishi amalga oshirilayotgan operatorlari bilan aloqa o‘rnatishda radio orqali kirishini tashkil qilish uchun mo‘ljallangan. Shlyuzlar Globalstar tizimining bir qismi bo‘lib, butun global xizmat ko‘rsatish hududida statsionar va mobil abonent terminallari uchun ishonchli telekommunikatsiya xizmatlarini taqdim etadi.Yer usti boshqaruv markazlari shlyuzlar uchun aloqa jadvallarini rejalashtiradi va har bir shlyuzga sun’iy yo‘ldosh resurslarining taqsimlanishini nazorat qiladi. Sun'iy yo'ldosh segmentini boshqarish markazi sun'iy yo'ldosh tizimini nazorat qiladi. Zaxira markazi vositalari bilan birgalikda u orbitalarni boshqaradi, telemetrik ma'lumotlarni qayta ishlaydi va sun'iy yo'ldosh yulduz turkumiga buyruqlar beradi. Globalstar tizimining sun'iy yo'ldoshlari uzluksiz ravishda tizimning sog'lig'ini nazorat qiluvchi telemetriya ma'lumotlarini, shuningdek, sun'iy yo'ldoshlarning umumiy holati haqidagi ma'lumotlarni uzatadi. Markaz shuningdek, sun’iy yo‘ldoshlarning uchirilishi va ularni koinotda joylashtirish jarayonini kuzatib boradi. Sun'iy yo'ldosh segmentini boshqarish markazi va yerni boshqarish markazlari Globalstar ma'lumotlar tarmog'i orqali bir-biri bilan doimiy aloqada bo'lib turadi.

6.2. Globalstar-ning Rossiyadagi asosiy qismi

Globalstar tizimining Rossiya yer usti segmentiga Moskva, Novosibirsk va Xabarovsk yaqinida joylashgan 3 ta shlyuz stansiyasi kiradi. Ular Rossiya hududini janubiy chegaradan 74 gr gacha qamrab oladi. bilan. NS. va g'arbiy chegaradan 180-meridiangacha, 70-parallel janubida kafolatlangan xizmat sifatini ta'minlaydi.

Rossiyaning Globalstar shlyuz stantsiyalari avtomatik kommutatsiya tugunlari orqali PSTN tarmog'iga ulangan, xalqaro kommutatsiya markazlari bilan bog'langan liniyalarga ega, shuningdek, "har biriga" raqamli yo'llar bilan o'zaro bog'langan. Har bir shlyuz Rossiyadagi mavjud statsionar va uyali aloqa tarmoqlari bilan birlashtirilgan. Gateway stantsiyalari Rossiya Federatsiyasi milliy tarmog'ining shaharlararo stantsiyasi maqomiga ega. Shu bilan birga, Globalstar sun'iy yo'ldosh tizimining Rossiya segmenti Rossiya Federatsiyasi hududida yangi aloqa tarmog'i sifatida qaraladi.

6.3. Globalstar tizimining texnologiyasi

Sun'iy yo'ldoshlar egilgan quvurli arxitektura bo'yicha ishlaydi - abonent signalini qabul qilib, CDMA texnologiyasidan foydalangan holda bir nechta sun'iy yo'ldoshlar uni bir vaqtning o'zida eng yaqin yer usti shlyuziga uzatadi. Tuproqli shlyuz eng kuchli signalni tanlaydi, unga ruxsat beradi va uni chaqirilgan abonentga yo'naltiradi.

6.4. Globalstar tizimini qo'llash sohalari

Globalstar tizimi foydalanuvchilarning keng doirasiga yuqori sifatli sun'iy yo'ldosh xizmatlarini taqdim etish uchun mo'ljallangan, jumladan: ovozli aloqa, qisqa xabarlar xizmati, rouming, joylashishni aniqlash, faks aloqasi, ma'lumotlarni uzatish, mobil Internet.

Portativ va mobil qurilmalardan foydalanadigan abonentlar uyali aloqa tarmoqlari bilan qamrab olinmagan yoki ishining o'ziga xos xususiyatlari aloqa bo'lmagan yoki ulanish sifati past bo'lgan joylarga tez-tez xizmat safarlarini o'z ichiga olgan joylarda ishlaydigan biznes va xususiy shaxslar bo'lishi mumkin.

Tizim keng iste'molchi uchun mo'ljallangan: ommaviy axborot vositalari vakillari, geologlar, neft va gaz, qimmatbaho metallarni qazib olish va qayta ishlash ishchilari, qurilish muhandislari, energetiklar. Rossiya davlat tuzilmalari - vazirlik va idoralar (masalan, Favqulodda vaziyatlar vazirligi) xodimlari o'z faoliyatida sun'iy yo'ldosh aloqalaridan faol foydalanishlari mumkin. Avtotransport vositalariga o'rnatish uchun maxsus to'plamlar tijorat transportida, baliq ovlash va boshqa turdagi dengiz va daryo kemalarida, temir yo'l transportida va hokazolarda qo'llanilganda samarali bo'lishi mumkin.

7. Sun'iy yo'ldosh aloqa tarmog'ini loyihalash.

7.1. Sun'iy yo'ldoshni uchirish va zarur jihozlarni o'rnatish uchun kapital xarajatlarni hisoblash.

1.1-jadval.- Kapital xarajatlarni hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar

K haqida - sun'iy yo'ldoshga xizmat ko'rsatish uchun uskunalar sotib olish uchun kapital qo'yilmalar;