Спутниковая связь один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая. - презентация

1

2 Спутниковая связь один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными. Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту ( от десятков до сотен тысяч км.). Так как зона его видимости в этом случае почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает в большинстве случаев достаточно и одного.

3 В 1945 году в статье « Внеземные ретрансляторы », 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.

4 Спутник - баллон « Эхо -1» 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. 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.

5 20 августа 1964 года 11 стран ( СССР в их число не вошёл ) подписали соглашение о создании международной организации спутниковой связи Intelsat. В СССР к тому времени была собственная развитая программа спутниковой связи, увенчавшаяся 23 апреля 1965 года успешным запуском связного советского спутника Молния -1. В рамках программы Intelsat первый коммерческий спутник связи Early Bird ( англ.) (« ранняя пташка »), произведенный корпорацией COMSAT, был запущен 6 апреля 1965 года.

6 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.

7 В первые годы исследований использовались пассивные спутниковые ретрансляторы, которые представляли собой простой отражатель радиосигнала ( часто металлическая или полимерная сфера с металлическим напылением ), не несущий на борту какого - либо приёмопередающего оборудования. Такие спутники не получили распространения. Все современные спутники связи являются активными. Активные ретрансляторы оборудованы электронной аппаратурой для приема, обработки, усиления и ретрансляции сигнала. Пассивный спутник связи Echo-2. Пассивный спутник связи Echo-2.

8 Для обеспечения возможности одновременного использования спутникового ретранслятора несколькими пользователями применяют системы множественного доступа : 1. Множественный доступ с частотным разделением при этом каждому пользователю предоставляется отдельный диапазон частот. 2. Множественный доступ с временным разделением каждому пользователю предоставляется определенный временной интервал ( тайм слот ), в течение которого он производит передачу и прием данных. 3. Множественный доступ с кодовым разделением при этом каждому пользователю выдается кодовая последовательность, ортогональная кодовым последовательностям других пользователей. Данные пользователя накладываются на кодовую последовательность таким образом, что передаваемые сигналы различных пользователей не мешают друг другу, хотя и передаются на одних и тех же частотах.

9 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 : 1. Спутники располагаются на геостационарной орбите. Поскольку эта орбита удалена от Земли на расстояние км, на спутник требуется установить мощный передатчик. Этот подход используется системой Inmarsat и некоторыми региональными операторами персональной спутниковой связи ( например, Thuraya). 2. 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.

10 Спутниковая связь находит применение в организации « последней мили » ( канала связи между Интернет - провайдером и клиентом ), особенно в местах со слабо развитой инфраструктурой. Особенностями такого вида доступа являются : 1. Разделение входящего и исходящего трафика и привлечение дополнительных технологий для их совмещения. Поэтому такие соединения называют асимметричными. 2. Одновременное использование входящего спутникового канала несколькими пользователями : через спутник одновременно передаются данные для всех клиентов « вперемешку », фильтрацией ненужных данных занимается клиентский терминал.

11 По типу исходящего канала различают : 1. Терминалы, работающие только на прием сигнала ( наиболее дешевый вариант подключения ). В этом случае для исходящего трафика необходимо иметь другое подключение к Интернету, поставщика которого называют наземным провайдером. Для работы в такой схеме привлекается туннелирующее программное обеспечение, обычно входящее в поставку терминала. Несмотря на сложность ( в том числе сложность в настройке ), такая технология привлекательна большой скоростью по сравнению с dial-up за сравнительно небольшую цену. 2. Приемо - передающие терминалы. Исходящий канал организуется узким ( по сравнению со входящим ). Оба направления обеспечивает одно и то же устройство, и поэтому такая система значительно проще в настройке. Такая схема требует установки на антенну более сложного ( приемо - передающего ) конвертера. И в том, и в другом случае данные от провайдера к клиенту передаются, как правило, в соответствии со стандартом цифрового вещания DVB, что позволяет использовать одно и то же оборудование как для доступа в сеть, так и для приема спутникового телевидения.

12