Сателитни системи в комуникациите

Сателитни системи в комуникациите

Употребата на сателити в комуникационните системи е до голяма степен факт от всекидневния живот, за което свидетелстват многото домове, оборудвани с антени или “чинии”, използвани за приемане на сателитна телевизия. Това, което може да не е толкова известно е, че сателитите формират значителна част от световните телекомуникационни системи, пренасяйки огромни количества данни и телефонен трафик в допълнение към телевизионните сигнали.
Сателитите притежават редица свойства, неохотно достъпни до други приложения на комуникациите. Тъй като много големи области от земята са достъпни от сателит (виждат се), сателитът може да формира “star point”(звездна точка)  на комуникационно мрежово свързване на много потребители едновременно, като потребителите могат да са широко разделени географски. Същото свойство позволява на сателитите да осигурят комуникационни връзки на отдалечени общности в рядко населени области, които са трудни за достъп по друг начин. Разбира се, сателитните сигнали игнорират политическите граници както и географските, което може или може и да не е мечтано свойство.
За да дадем някаква представа за цена, разходите по конструирането и пускането в действие на канадския сателит Anik-E1 (1994г-канадски$) са били $281,2 милиона, а на Anik-E2 - $290,5 милиона. Общата застраховка за пускането в действие на двата сателита е било $95,5 милиона. Особеност на всяка сателитна система е, че цената е нечувствителна към разстоянието, което означава че цената за осигуряване на комункационна сателитна връзка на малко разстояние е същата както и за голямо разстояние. Така сателитната комуникационна система е икономически изгодна само когато системата е в продължителна употреба и разходите са умерено разпределени на голям брой потребители.
Сателитите също се използват за отдалечено наблюдение, например засичането на водно замърсяване и наблюдение на атмосферните състояния (времето). Някои от тези сателити за отдалечено наблюдение също формират важна връзка в търсенето и спасителните операции за паднали самолети и подобни.
Добър преглед на ролята на сателитите е даден от Pritchard през 1984г. и от Brown през 1981г. За да дадем по-обстоен преглед на сателитните системи, тук – в тази глава накратко са описани 3 различни приложения:

1.  най-голямата международна система Intelsat
2.  домашната сателитна система на САЩ Domsat
3.  серията сателити в полярна орбита на Американската Национална Океанографска и Атмосферна Администрация(NOAA), използвани за наблюдение на среда, търсене и спасителни оерации.

Честотни разпределения за сателитните системи

Разпределението на честотите за сателитни услуги е сложен процес, който изисква международно сътрудничество и планиране. Това е под контрола на ITU(международно телекомуникационно общество). За да се осигури честотното планиране, светът е разделен на три региона:

·        Регион 1: Европа, Африка, бившият Съветски Съюз и Монголия;
·        Регион 2: северна и южна Америка и Гренландия;
·        Регион 3: Азия, австралия и югозападния Пасифик.

В тези три региона честотните диапазони са определени за различни сателитни услуги, като за дадени услуги може да има различни честотни диапазони за различни региони. Някои от услугите осигурявани от сателитите са:

·        Фиксирана сателитна услуга (FSS);
·        Предавателна сателитна услуга (BSS);
·        Мобилни сателитни услуги;
·        Навигационни сателитни услуги;
·        Метеорогични сателитни услуги.

Има много подразделения на тези класификации; например, фиксираната сателитна услуга (FSS) осигурява връзки за съществуващи телефонни мрежи, както и за предаване на телевизионни сигнали към кабелни оператори за дистрибуция през кабелни системи. Предавателните сателитни услуги (BSS) са предназначени главно за директно разпространение към домове, още са известни като direct broadcast satellite (DBS) услуга[в Европа е позната като direct-to-home(DTH) услуга]. Мобилните сателитни услуги включват земни, морски и въздушни услуги. Навигационните сателитни услуги включват GPS системи, метеорологичните сателитни услуги осигуряват търсене на обекти и спасителни операции.

Таблица 1.1 Означения на честотните диапазони
Честотен обхват, GHz
Означение на диапазона
0.1-0.3
VHF
0.3-1.0
UHF
1.0-2.0
L
2.0-4.0
S
4.0-8.0
C
8.0-12.0
X
12.0-18.0
Ku
18.0-24.0
K
24.0-40.0
Ka
40.0-100.0
mm
 В таблица 1.1 са показани означенията на честотните диапазони в обща употреба за сателитни услуги. Диапазонът Ku обозначава диапазонът под K, а Ka - диапазонът над K. Диапазонът Ku се използва понастоящем за сателити за директно разпръскване, и също така за определени фиксирани сателитни услуги. Диапазон С се използва за фиксирани сателитни услуги и услуги за индиректно разпръскване.VHF диапазонът се използва за определени мибилни и навигационни услуги и за трансфер на данни от метеорологични сателити. Диапазонът L се използва за мобилни сателитни услуги и навигационни системи. За фиксираните сателитни услуги в диапазон С, най-широко използваният подобхват е приблизително 4-6 GHz. По-високата честота винаги се използва за предаване към сателита(uplink), поради причини, които ще разгледаме по-късно и практиката е да се означава С диапазонът като 6/4 GHz, като се дава първо честотата на uplink. За услугите с директно разръскване в диапазон Ku най-използваният обхват е приблизително 12-14 GHz, което се означава: 14/12 GHz. Въпреки че честотните означения са направени много по-прецизно, понякога могат да са извън отбелязаните тук(например в диапазон Ku – 14,030 и 11,730 MHz). Трябва да се внимава когато се използват готови справки за честотните диапазони, тъй като означенията се различават за радарни и комуникационни приложения; в добавка - не всички страни използват същите означения.



Коментари: