Moderne Satellitenkommunikationssysteme. Satellitenkommunikationssysteme der Welt. Wie moderne Satellitenkommunikationsgeräte funktionieren

Projektinhalt:

Einführung

3. Satellitenkommunikationssystem

4. Anwendung der Satellitenkommunikation

5.VSAT-Technologie

7.Mobile Satellitenkommunikationssysteme

8. Nachteile der Satellitenkommunikation

9. Fazit

Einführung

Die moderne Realität spricht bereits von der Unvermeidlichkeit, herkömmliche Mobiltelefone und darüber hinaus Festnetztelefone durch Satellitenkommunikation zu ersetzen. Neueste Technologien Die Satellitenkommunikation bietet wirksame technische und wirtschaftliche Lösungen für die Entwicklung sowohl universeller Kommunikationsdienste als auch von Direktton- und Fernsehübertragungsnetzen. Dank herausragender Errungenschaften auf dem Gebiet der Mikroelektronik sind Satellitentelefone so kompakt und zuverlässig im Einsatz geworden, dass sie allen Anforderungen verschiedener Benutzergruppen gerecht werden und der Satellitenmietdienst einer der gefragtesten Dienste auf dem modernen Satellitenkommunikationsmarkt ist . Erhebliche Entwicklungsperspektiven, offensichtliche Vorteile gegenüber anderen Telefonen, Zuverlässigkeit und garantierte unterbrechungsfreie Kommunikation – all das dreht sich um Satellitentelefone.

Satellitenkommunikation ist heute die einzige kostengünstige Lösung für die Bereitstellung von Kommunikationsdiensten für Teilnehmer in Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte, was durch eine Reihe von Wirtschaftsstudien bestätigt wird. Der Satellit ist die einzige technisch machbare und kostengünstige Lösung, wenn die Bevölkerungsdichte weniger als 1,5 Personen/km2 beträgt.Die Satellitenkommunikation bietet die wichtigsten Vorteile, die für den Aufbau großer Telekommunikationsnetze erforderlich sind. Erstens kann damit schnell eine Netzwerkinfrastruktur aufgebaut werden, die ein großes Gebiet abdeckt und nicht vom Vorhandensein oder Zustand terrestrischer Kommunikationskanäle abhängt. Zweitens reduzieren der Einsatz moderner Technologien für den Zugriff auf die Ressourcen von Satelliten-Repeatern und die Möglichkeit, Informationen gleichzeitig an eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Verbrauchern zu liefern, die Kosten für den Netzwerkbetrieb erheblich. Diese Vorteile der Satellitenkommunikation machen sie auch in Regionen mit gut entwickelter terrestrischer Telekommunikation sehr attraktiv und hocheffizient. Vorläufige Prognosen für die Entwicklung persönlicher Satellitenkommunikationssysteme zeigen, dass die Zahl ihrer Abonnenten zu Beginn des 21. Jahrhunderts etwa 1 Million und im nächsten Jahrzehnt 3 Millionen betrug. Derzeit beträgt die Zahl der Nutzer des Inmarsat-Satellitensystems 40.000.

In den letzten Jahren wurden in Russland zunehmend moderne Kommunikationsarten und -mittel eingeführt. Aber wenn ein Mobilfunktelefon bereits bekannt ist, ist ein persönliches Satellitenkommunikationsgerät (Satellitenterminal) immer noch eine Seltenheit. Eine Analyse der Entwicklung solcher Kommunikationsmittel zeigt, dass wir in naher Zukunft den täglichen Einsatz von persönlichen Satellitenkommunikationssystemen (SPSS) erleben werden. Die Zeit für die Vereinigung terrestrischer und Satellitensysteme zu einem globalen Kommunikationssystem rückt näher. Persönliche Kommunikation wird im globalen Maßstab möglich, d. h. die Erreichbarkeit des Teilnehmers überall auf der Welt wird durch die Anwahl sichergestellt Telefonnummer, unabhängig vom Standort des Abonnenten. Bevor dies jedoch Realität wird, müssen Satellitenkommunikationssysteme die Tests erfolgreich bestehen und die angegebenen technischen Eigenschaften und wirtschaftlichen Indikatoren im kommerziellen Betrieb bestätigen. Was die Verbraucher betrifft, was ist zu tun? richtige Wahl, müssen sie lernen, sich in einer Vielzahl von Vorschlägen gut zurechtzufinden.

Projektziele:

1. Studieren Sie die Geschichte des Satellitenkommunikationssystems.

2. Machen Sie sich mitMerkmale und Perspektiven für die Entwicklung und Gestaltung der Satellitenkommunikation.

3. Informieren Sie sich über moderne Satellitenkommunikation.

Projektziele:

1. Analysieren Sie die Entwicklung eines Satellitenkommunikationssystems in allen Phasen.

2. Verschaffen Sie sich ein umfassendes Verständnis der modernen Satellitenkommunikation.

1. Entwicklung eines Satellitenkommunikationsnetzes

Ende 1945 veröffentlichte die Welt einen kleinen wissenschaftlichen Artikel, der sich mit den theoretischen Möglichkeiten zur Verbesserung der Kommunikation (hauptsächlich des Abstands zwischen Empfänger und Sender) durch Anheben der Antenne auf ihre maximale Höhe befasste. Der Einsatz künstlicher Satelliten als Repeater von Funksignalen wurde dank der Theorie des englischen Wissenschaftlers Arthur Clark möglich, der 1945 eine Notiz mit dem Titel „Extraterrestrial Repeater“ veröffentlichte. Er sah tatsächlich eine neue Runde in der Entwicklung der Richtfunkkommunikation voraus und schlug vor, Repeater auf die maximal verfügbare Höhe zu bringen.

Die theoretische Forschung interessierte amerikanische Wissenschaftler, die in dem Artikel viele Vorteile einer neuen Verbindungsart sahen:

Es ist nicht mehr erforderlich, eine Kette terrestrischer Repeater aufzubauen.

Ein Satellit reicht aus, um einen großen Abdeckungsbereich bereitzustellen.

die Möglichkeit, ein Funksignal überall auf der Welt zu übertragen, unabhängig von der Verfügbarkeit der Telekommunikationsinfrastruktur.

Infolgedessen begannen in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts praktische Forschungen und der Aufbau eines weltweiten Satellitenkommunikationsnetzes. Als die Zahl der Repeater im Orbit zunahm, wurden neue Technologien eingeführt und die Ausrüstung für die Satellitenkommunikation verbessert. Jetzt diese Methode Der Informationsaustausch ist nicht nur für große Konzerne und Militärunternehmen, sondern auch für Einzelpersonen zugänglich geworden.

Die Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen begann mit dem Start des ersten Echo-1-Geräts (einem passiven Repeater in Form einer metallisierten Kugel) ins All im August 1960. Später wurden wichtige Standards für die Satellitenkommunikation entwickelt (in Arbeit). Frequenzbänder), die weltweit weit verbreitet sind.

1.1 Die Geschichte der Entwicklung der Satellitenkommunikation und der wichtigsten Kommunikationsarten

Die Entwicklungsgeschichte des Satellitenkommunikationssystems besteht aus fünf Phasen:

1957-1965 Die Vorbereitungsphase begann im Oktober 1957 nach dem Start des weltweit ersten künstlichen Erdsatelliten durch die Sowjetunion und einen Monat später mit dem zweiten. Dies geschah auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges und des rasanten Wettrüstens, sodass die Satellitentechnologie natürlich zunächst Eigentum des Militärs wurde. Die betrachtete Phase ist durch den Start früher Experimentalsatelliten, darunter Kommunikationssatelliten, gekennzeichnet, die hauptsächlich in erdnahe Umlaufbahnen gestartet wurden.

Der erste geostationäre Relaissatellit TKLSTAR wurde im Interesse der US-Armee geschaffen und im Juli 1962 in die Umlaufbahn gebracht. Im gleichen Zeitraum wurde eine Reihe US-militärischer Kommunikationssatelliten SYN-COM (Synchronous Communications Satellite) entwickelt.

1965-1973 Die Periode der Entwicklung globaler SSNs basierend auf geostationären Repeatern. Das Jahr 1965 war geprägt vom Start des geostationären Satelliten SR INTELSAT-1 im April, der den Beginn der kommerziellen Nutzung der Satellitenkommunikation markierte. Frühe Satelliten der INTELSAT-Serie ermöglichten transkontinentale Kommunikation und unterstützten hauptsächlich die Backbone-Kommunikation zwischen einer kleinen Anzahl nationaler Gateway-Erdfunkstellen, die eine Schnittstelle zu nationalen öffentlichen terrestrischen Netzwerken darstellten.

Die Hauptkanäle stellten Verbindungen zur Verfügung, über die Telefonverkehr, Fernsehsignale übertragen und Telexkommunikation ermöglicht wurde. Im Allgemeinen ergänzte und sicherte das Intelsat CCC die damals bestehenden transkontinentalen U-Boot-Kommunikationsleitungen.

1973-1982 Das Stadium der weiten Verbreitung des regionalen und nationalen CCC. In dieser Phase der historischen Entwicklung des CCC wurde die internationale Organisation Inmarsat gegründet, die das globale Kommunikationsnetz Inmarsat einsetzte, dessen Hauptzweck darin bestand, die Kommunikation mit Seeschiffen in der Navigation sicherzustellen. Später weitete Inmarsat seine Dienste auf alle Arten von Mobilfunknutzern aus.

1982-1990 Die Zeit der schnellen Entwicklung und Verbreitung kleiner Erdterminals. In den 1980er Jahren ermöglichten Fortschritte in Technik und Technologie der Schlüsselelemente des CCC sowie Reformen zur Liberalisierung und Entmonopolisierung der Kommunikationsbranche in einer Reihe von Ländern die Nutzung Satellitenkanäle in Unternehmenskommunikationsnetzwerken, genannt VSAT.

VSAT-Netzwerke ermöglichten die Installation kompakter Satelliten-Bodenstationen in unmittelbarer Nähe von Benutzerbüros und lösten damit das Problem der „letzten Meile“ für eine große Anzahl von Unternehmensbenutzern, schufen Bedingungen für einen komfortablen und effizienten Informationsaustausch und machten dies möglich Entlastung öffentlicher terrestrischer Netze. Nutzung „intelligenter“ Satellitenverbindungen.

Ab der ersten Hälfte der 1990er Jahre trat das SSS in eine quantitativ und qualitativ neue Phase seiner Entwicklung ein.

Eine große Anzahl globaler und regionaler Satellitenkommunikationsnetze war in Betrieb, Produktion oder Design. Die Satist zu einem Bereich von erheblichem Interesse und Geschäftstätigkeit geworden. In dieser Zeit kam es zu einem explosionsartigen Anstieg der Geschwindigkeit von Allzweck-Mikroprozessoren und des Volumens von Halbleiterspeichergeräten, während gleichzeitig die Zuverlässigkeit verbessert und der Stromverbrauch und die Kosten dieser Komponenten gesenkt wurden.

Hauptarten der Kommunikation

Angesichts des breiten Spektrums möchte ich die häufigsten Kommunikationsarten hervorheben, die derzeit in unserem Land und auf der ganzen Welt verwendet werden:

Funkrelais;

Hochfrequenz;

Post;

GSM;

Satellit;

optisch;

Kontrollraum.

Jeder Typ verfügt über seine eigene Technologie und eine Reihe notwendiger Geräte für den vollwertigen Betrieb. Ich werde diese Kategorien genauer betrachten.

Kommunikation über Satellit

Die Geschichte der Satellitenkommunikation beginnt Ende 1945, als britische Wissenschaftler die Theorie entwickelten, ein Richtfunksignal über Repeater zu übertragen, die sich in großer Höhe (geostationäre Umlaufbahn) befanden. Die ersten künstlichen Satelliten wurden 1957 gestartet.

Die Vorteile dieser Verbindungsart liegen auf der Hand:

die minimale Anzahl von Repeatern (in der Praxis reichen ein oder zwei Satelliten aus, um eine qualitativ hochwertige Kommunikation bereitzustellen);

Verbesserung der grundlegenden Eigenschaften des Signals (keine Interferenzen, größere Übertragungsentfernung, verbesserte Qualität);

Vergrößerung des Versorgungsbereichs.

Satellitenkommunikationsgeräte sind heute ein komplexer Komplex, der nicht nur aus Orbital-Repeatern, sondern auch Basis-Bodenstationen in verschiedenen Teilen des Planeten besteht.

2. Der aktuelle Zustand des Satellitenkommunikationsnetzes

Von den vielen kommerziellen MSS-Projekten (Mobile Satellite) unter 1 GHz wurde ein Orbcomm-System implementiert, das 30 nicht-geostationäre (nicht GSO-)Satelliten umfasst, die die Erde abdecken.

Aufgrund der Verwendung relativ niedriger Frequenzbänder ermöglicht das System die Bereitstellung von Datenübertragungsdiensten mit niedriger Geschwindigkeit für einfache, kostengünstige Teilnehmergeräte, wie z E-Mail, bidirektionales Paging, Fernsteuerungsdienste. Die Hauptnutzer von Orbcomm sind Transportunternehmen, für die dieses System kostengünstig ist effektive Lösung den Warentransport zu kontrollieren und zu verwalten.

Der bekannteste Betreiber im MSS-Markt ist Inmarsat. Es gibt etwa 30 Arten von Teilnehmergeräten auf dem Markt, sowohl tragbare als auch mobile: für den Land-, See- und Lufteinsatz, die Sprach-, Fax- und Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von 600 Bit/s bis 64 Kbit/s ermöglichen. Inmarsat konkurriert mit drei MSS-Systemen, darunter Globalstar, Iridium und Thuraya.

Die ersten beiden ermöglichen eine nahezu vollständige Abdeckung der Erdoberfläche durch den Einsatz großer Konstellationen, bestehend aus 40 bzw. 79 Nicht-GSO-Satelliten. Pre Thuraya wurde 2007 mit dem Start eines dritten geostationären (GEO) Satelliten global, der den amerikanischen Kontinent abdecken wird, wo er derzeit nicht verfügbar ist. Alle drei Systeme bieten Dienste an Telefonanschluss und langsame Datenübertragung zu Empfangsgeräten, die in Gewicht und Größe mit GSM-Mobiltelefonen vergleichbar sind.

Die Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen spielt eine bedeutende Rolle bei der Bildung eines einheitlichen Informationsraums auf dem Staatsgebiet und steht in engem Zusammenhang mit Bundesprogrammen zur Beseitigung der digitalen Kluft, der Entwicklung landesweiter Infrastruktur und sozialer Projekte. Die bedeutendsten föderalen gezielten Programme auf dem Territorium der Russischen Föderation sind die Projekte „Entwicklung des Fernseh- und Rundfunks“ und „Beseitigung der digitalen Kluft“. Die Hauptaufgaben der Projekte sind die Entwicklung des digitalen terrestrischen Fernsehens, Kommunikationsnetze, Systeme des Massenbreitbandzugangs zu globalen Informationsnetzen und die Bereitstellung von Multiservice-Diensten an mobilen und beweglichen Objekten. Neben Bundesprojekten bietet die Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen neue Möglichkeiten zur Lösung der Probleme des Unternehmensmarktes. Die Anwendungsgebiete von Satellitentechnologien und verschiedenen Satellitenkommunikationssystemen erweitern sich jedes Jahr rasant.

Einer der Schlüsselfaktoren für die erfolgreiche Entwicklung der Satellitentechnologien in Russland ist die Umsetzung des Programms zur Entwicklung der Orbitalkonstellation ziviler Kommunikations- und Rundfunksatelliten, einschließlich Satelliten in stark elliptischen Umlaufbahnen.

Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen

Die Haupttreiber für die Entwicklung der Sin Russland sind heute:

Start von Netzen im Ka-Band (auf den russischen Satelliten „EXPRES-AM5“, „EXPRES-AM6“),

aktive Entwicklung des Mobilfunk- und Mobilkommunikationssegments auf verschiedenen Transportplattformen,

Eintritt von Satellitenbetreibern in den Massenmarkt,

Entwicklung von Lösungen zur Organisation von Backbone-Kanälen für Mobilfunkkommunikationsnetze im Ka-Band und M2M-Anwendungen.

Der allgemeine Trend auf dem globalen Markt für Satellitendienste ist das schnelle Wachstum der auf Satellitenressourcen bereitgestellten Datenübertragungsraten, das den Grundanforderungen moderner Multimediaanwendungen entspricht und der Entwicklung von Software sowie dem Wachstum des im Unternehmen übertragenen Datenvolumens gerecht wird private Segmente.
Bei den im Ka-Band betriebenen Satellitenkommunikationsnetzen besteht angesichts der sinkenden Kosten für die auf Ka-Band-Satelliten mit hoher Bandbreite (High-Throughput Satellite) implementierte Satellitenkapazität das größte Interesse an der Entwicklung von Diensten für den Privat- und Unternehmensbereich - HTS).

Einsatz von Satellitenkommunikationssystemen

Satellitenkommunikationssysteme sind darauf ausgelegt, die Anforderungen der Kommunikation und des Satelliten-Internetzugangs überall auf der Welt zu erfüllen. Sie werden dort benötigt, wo erhöhte Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz erforderlich sind. Sie werden für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung bei der Organisation der mehrkanaligen Telefonkommunikation eingesetzt.

Spezialisierte Kommunikationssysteme haben eine Reihe von Vorteilen, der Schlüssel liegt jedoch in der Fähigkeit, hochwertige Telefonie außerhalb der Abdeckungsbereiche von Mobilfunkstationen zu implementieren.

Solche Kommunikationssysteme ermöglichen den Betrieb mit autonomer Stromversorgung über einen langen Zeitraum und den Wartemodus. Dies geschieht aufgrund der geringen Energieleistung der Benutzergeräte, des geringen Gewichts und einer Rundstrahlantenne.

Derzeit gibt es viele verschiedene Satellitenkommunikationssysteme. Alle haben ihre Vor- und Nachteile. Darüber hinaus bietet jeder Hersteller den Benutzern einen individuellen Satz von Diensten (Internet, Fax, Telex) an, definiert einen Satz von Funktionen für jedes Versorgungsgebiet und berechnet auch die Kosten für Satellitenausrüstung und Kommunikationsdienste. In Russland sind die wichtigsten:Inmarsat, Iridium und Thuraya.

Einsatzbereiche von SSS (Satellitenkommunikationssystemen): Navigation, Ministerien und Abteilungen, Leitungsgremien staatlicher Strukturen und Institutionen, das Ministerium für Notsituationen und Rettungseinheiten.

Das weltweit erste mobile Satellitenkommunikationssystem, das Benutzern auf der ganzen Welt eine umfassende Palette moderner Dienste bietet:, und in der Geist.

Das Satellitenkommunikationssystem Inmarsat (Inmarsat) bietet eine Reihe von Vorteilen:

Abdeckungsgebiet - das gesamte Territorium der Erde mit Ausnahme der Polarregionen

die Qualität der erbrachten Dienstleistungen

Vertraulichkeit

weiteres Zubehör (Car Kits, Faxgeräte etc.)

kostenlose eingehende Anrufe

Verfügbarkeit im Einsatz

Online-System zur Überprüfung des Kontostands (Abrechnung)

hohes Maß an Vertrauen bei den Benutzern, bewährt (mehr als 25 Jahre Existenz und 210.000 Benutzer weltweit)

Die Hauptdienste des Satellitenkommunikationssystems Inmarsat (Inmarsat):

Telefon

Fax

E-Mail

Datenübertragung (auch Highspeed)

Telex (für einige Standards)

GPS

Das weltweit erste globale Satellitenkommunikationssystem, das überall auf der Welt funktioniert, einschließlich der Regionen des Süd- und Nordpols. Der Hersteller bietet einen universellen Service für Beruf und Privatleben zu jeder Tageszeit.

Das Satellitenkommunikationssystem Iridium (Iridium) hat eine Reihe von Vorteilen:

Versorgungsgebiet - das gesamte Territorium der Welt

Niedrigtarifpläne

kostenlose eingehende Anrufe

Die Hauptdienste des Iridium-Satellitenkommunikationssystems (Iridium) :

Telefon

Datentransfer

Paging

Ein Satellitenbetreiber, der 35 % der Welt versorgt. In diesem System implementierte Dienste: Satelliten- und GSM-Handys sowie Satelliten-Payphones. Kostengünstige Mobilkommunikation für Kommunikations- und Bewegungsfreiheit.

Das Satellitenkommunikationssystem Thuraya bietet eine Reihe von Vorteilen:

kompakte Größe

die Möglichkeit, zwischen Satellit und zu wechseln Mobilfunkkommunikation automatisch

niedrige Kosten für Dienste und Telefonapparate

kostenlose eingehende Anrufe

Die Hauptdienste des Thuraya-Satellitenkommunikationssystems:

Telefon

E-Mail

Datentransfer

GPS

3. Satellitenkommunikationssystem

3. 1. Satelliten-Repeater

Zum ersten Mal wurden in jahrelanger Forschung passive Satellitentransponder verwendet (Beispiele sind die Satelliten Echo und Echo-2), bei denen es sich um einen einfachen Funksignalreflektor (häufig eine Metall- oder Polymerkugel mit Metallbeschichtung) handelte, der keinen Transceiver trug Ausrüstung an Bord. Solche Satelliten wurden nicht verbreitet.

3.2 Umlaufbahnen von Satellitentranspondern

Die Umlaufbahnen, in denen sich Satellitentransponder befinden, werden in drei Klassen eingeteilt:

Äquatorial

geneigt

Polar-

Eine wichtige Variante der äquatorialen Umlaufbahn ist die geostationäre Umlaufbahn, bei der sich der Satellit mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die der Winkelgeschwindigkeit der Erde entspricht, und zwar in eine Richtung, die mit der Richtung der Erdrotation übereinstimmt.

Eine geneigte Umlaufbahn löst diese Probleme. Aufgrund der Bewegung des Satelliten relativ zum Bodenbeobachter ist es jedoch erforderlich, mindestens drei Satelliten pro Umlaufbahn zu starten, um rund um die Uhr Kommunikationszugang zu gewährleisten.

Polar - eine Umlaufbahn mit einer Umlaufbahnneigung von neunzig Grad zur Äquatorebene.

4.VSAT-System

Unter den Satellitentechnologien wird besonderes Augenmerk auf die Entwicklung von Satewie VSAT (Very Small Aperture Terminal) gelegt.

Auf Basis von VSAT-Geräten ist es möglich, Multiservice-Netzwerke aufzubauen, die nahezu alle modernen Kommunikationsdienste bereitstellen: Internetzugang; Telefonanschluss; Union lokale Netzwerke(Aufbau von VPN-Netzwerken); Übertragung von Audio- und Videoinformationen; Redundanz bestehender Kommunikationskanäle; Datenerfassung, Überwachung und Fernsteuerung von Industrieanlagen und vieles mehr.

Ein bisschen Geschichte. Die Entwicklung von VSAT-Netzen beginnt mit dem Start des ersten Kommunikationssatelliten. In den späten 60er Jahren wurde im Zuge von Experimenten mit dem Satelliten ATS-1 ein experimentelles Netzwerk bestehend aus 25 Erdstationen und Satellitentelefonkommunikation in Alaska geschaffen. Linkabit, einer der ursprünglichen Erfinder von Ku-Band-VSAT, fusionierte mit M/A-COM, das später zum führenden Anbieter von VSAT-Geräten wurde. Hughes Communications erwarb den Geschäftsbereich von M/A-COM und wandelte ihn in Hughes Network Systems um. Hughes Network Systems ist derzeit der weltweit führende Anbieter von Breitband-Satellitenkommunikationsnetzen. Ein VSAT-basiertes Satellitenkommunikationsnetzwerk umfasst drei Schlüsselelemente: eine zentrale Kontrollstation (CCS), einen Repeater-Satelliten und Teilnehmer-VSAT-Terminals.

4.1.Satelliten-Repeater

VSAT-Netzwerke werden auf Basis geostationärer Repeater-Satelliten aufgebaut. Die wichtigsten Merkmale des Satelliten sind die Leistung der Bordsender und die Anzahl der darauf befindlichen Hochfrequenzkanäle (Trunks oder Transponder). Der Standard-Trunk hat eine Bandbreite von 36 MHz, was einem maximalen Durchsatz von etwa 40 Mbit/s entspricht. Im Durchschnitt liegt die Leistung der Sender zwischen 20 und 100 Watt. Als Beispiele für Repeater-Satelliten in Russland können die Kommunikations- und Rundfunksatelliten Jamal genannt werden. Sie sind für die Entwicklung des Raumfahrtsegments der OAO Gascom bestimmt und wurden in Orbitalpositionen 49°E installiert. d. und 90 ° in. D.

4.2 Teilnehmer-VSAT-Terminals

Das Teilnehmer-VSAT-Terminal ist eine kleine Satellitenkommunikationsstation mit einer Antenne mit einem Durchmesser von 0,9 bis 2,4 m, die hauptsächlich für den zuverlässigen Datenaustausch über Satellitenkanäle ausgelegt ist. Die Station besteht aus einem Antennenspeisegerät, einer externen Hochfrequenzeinheit für den Außenbereich und einer Inneneinheit (Satellitenmodem). Das Außengerät ist ein kleiner Transceiver oder nur ein Empfänger. Das Innengerät ermöglicht die Kopplung des Satellitenkanals mit den Endgeräten des Benutzers (Computer, LAN-Server, Telefon, Fax usw.).

5. VSAT-Technologie

Es gibt zwei Hauptarten des Zugriffs auf einen Satellitenkanal: bidirektional (Duplex) und unidirektional (Simplex, asymmetrisch oder kombiniert).

Bei der Organisation des Einwegzugangs zusammen mit Satellitenausrüstung Notwendigerweise wird ein terrestrischer Kommunikationskanal (Telefonleitung, Glasfaser, Mobilfunknetze, Radio-Ethernet) verwendet, der als Anfragekanal verwendet wird (er wird auch Rückkanal genannt).

Einwegzugriffsschema unter Verwendung einer DVB-Karte und einer Telefonleitung als Rückkanal.

Zwei-Wege-Zugriffsschema mit HughesNet-Geräten (Hughes Network Systems).

Heute gibt es in Russland mehrere bedeutende VSAT-Netzbetreiber, die etwa 80.000 VSAT-Stationen bedienen. 33 % dieser Terminals befinden sich im Zentralen Föderationskreis, jeweils 13 % in den Föderationskreisen Sibirien und Ural, 11 % im Fernen Osten und jeweils 5–8 % in den anderen Föderationskreisen. Unter den größten Betreibern sind hervorzuheben:

6.Globales Satellitenkommunikationssystem Globalstar

In Russland ist der Betreiber des Satellitenkommunikationssystems Globalstar die geschlossene Aktiengesellschaft GlobalTel. Als exklusiver Anbieter globaler mobiler Satellitenkommunikationsdienste des Globalstar-Systems bietet CJSC GlobalTel Kommunikationsdienste im gesamten Gebiet an Russische Föderation. Dank der Gründung von CJSC „GlobalTel“ haben die Einwohner Russlands eine weitere Möglichkeit, über Satellit von überall in Russland mit fast überall auf der Welt zu kommunizieren.

Das Globalstar-System bietet seinen Abonnenten mithilfe von 48 funktionierenden und 8 Ersatzsatelliten mit niedriger Umlaufbahn, die sich in einer Höhe von 1410 km befinden, hochwertige Satellitenkommunikation. (876 Meilen) von der Erdoberfläche entfernt. Das System bietet eine globale Abdeckung fast der gesamten Erdoberfläche zwischen 700 nördlichen und südlichen Breitengraden mit einer Ausdehnung von bis zu 740. Satelliten sind in der Lage, Signale von bis zu 80 % der Erdoberfläche zu empfangen, d. h. von fast überall auf der Erde. mit Ausnahme der Polarregionen und einiger Gebiete des zentralen Teils der Ozeane. Die Satelliten des Systems sind einfach und zuverlässig.

6.1. Anwendungsbereiche des Globalstar-Systems

Das Globalstar-System ist darauf ausgelegt, einem breiten Benutzerspektrum hochwertige Satellitendienste bereitzustellen, darunter Sprache, Kurznachrichtendienste, Roaming, Ortung, Fax, Daten und mobiles Internet.

Bei den Abonnenten, die tragbare und mobile Geräte verwenden, kann es sich um Unternehmen und Privatpersonen handeln, die in Gebieten arbeiten, die nicht von Mobilfunknetzen abgedeckt werden, oder deren spezifische Arbeit häufige Geschäftsreisen an Orte beinhaltet, an denen keine Verbindung oder schlechte Kommunikationsqualität besteht.

Das System richtet sich an einen breiten Verbraucherkreis: Medienvertreter, Geologen, Arbeiter in der Gewinnung und Verarbeitung von Öl und Gas, Edelmetallen, Bauingenieure, Energieingenieure. Mitarbeiter staatlicher Strukturen Russlands – Ministerien und Abteilungen (z. B. das Ministerium für Notsituationen) können die Satellitenkommunikation bei ihren Aktivitäten aktiv nutzen. Spezielle Bausätze zum Einbau auf Fahrzeuge kann beim Einsatz auf Nutzfahrzeugen, auf Fischereifahrzeugen und anderen Arten von See- und Flussschiffen, im Schienenverkehr usw. wirksam sein.

7.1. Mobile Satellitenkommunikationssysteme

Ein Merkmal der meisten mobilen Satellitenkommunikationssysteme ist die geringe Größe der Terminalantenne, die den Signalempfang erschwert. Damit die Signalstärke, die den Empfänger erreicht, ausreichend ist, wird eine von zwei Lösungen angewendet:

Die Satelliten befinden sich in einer geostationären Umlaufbahn. Da diese Umlaufbahn 35.786 km von der Erde entfernt ist, ist ein leistungsstarker Sender auf dem Satelliten erforderlich. Dieser Ansatz wird vom Inmarsat-System (dessen Hauptaufgabe darin besteht, Kommunikationsdienste für Schiffe bereitzustellen) und einigen regionalen Betreibern persönlicher Satellitenkommunikation (z. B. Thuraya) verwendet.

7.1. Satelliten-Internet

Satelliten-Internet – eine Möglichkeit, mithilfe von Sate(normalerweise im DVB-S- oder DVB-S2-Standard) Zugang zum Internet bereitzustellen.

Zugriffsoptionen

Es gibt zwei Möglichkeiten, Daten über Satellit auszutauschen:

• unidirektional (einseitig), manchmal auch „asymmetrisch“ genannt – wenn ein Satellitenkanal zum Empfang von Daten verwendet wird und verfügbare terrestrische Kanäle zur Übertragung verwendet werden

  bidirektional (zweiseitig), manchmal auch „symmetrisch“ genannt – wenn Satellitenkanäle sowohl für den Empfang als auch für die Übertragung verwendet werden;

Einweg-Satelliteninternet

Einseitiges Satelliten-Internet bedeutet, dass der Benutzer über welche verfügt bestehende Methode Internetverbindung. In der Regel handelt es sich hierbei um einen langsamen und/oder teuren Kanal (GPRS/EDGE, ADSL-Verbindung, bei der die Internetzugangsdienste schlecht ausgebaut und die Geschwindigkeit begrenzt ist usw.). Über diesen Kanal werden ausschließlich Anfragen an das Internet übermittelt.

Zwei-Wege-Satelliten-Internet

Beim bidirektionalen Satelliten-Internet werden Daten vom Satelliten empfangen und auch über den Satelliten zurückgesendet. Diese Methode ist von sehr hoher Qualität, da Sie damit hohe Übertragungs- und Sendegeschwindigkeiten erreichen können, ist jedoch recht teuer und erfordert eine Genehmigung für Funkübertragungsgeräte (letzteres übernimmt jedoch häufig der Anbieter). Die hohen Kosten des bidirektionalen Internets sind aufgrund der wesentlich zuverlässigeren Verbindung völlig gerechtfertigt. Im Gegensatz zum einseitigen Zugang sind für das bidirektionale Satelliteninternet keine zusätzlichen Ressourcen erforderlich (außer natürlich Strom).

Ein Merkmal des „bidirektionalen“ Satelliten-Internetzugangs ist eine ausreichend große Verzögerung auf dem Kommunikationskanal. Bis das Signal den Teilnehmer des Satelliten erreicht und vom Satelliten zur zentralen Satellitenkommunikationsstation gelangt, dauert es etwa 250 ms. Der gleiche Betrag wird für die Rückfahrt benötigt. Hinzu kommen unvermeidliche Verzögerungen bei der Signalverarbeitung und bei der Übertragung „über das Internet“. Daher beträgt die Ping-Zeit bei einer bidirektionalen Satellitenverbindung etwa 600 ms oder mehr. Dies bringt einige Besonderheiten für den Betrieb von Anwendungen über Satelliten-Internet mit sich und ist besonders für begeisterte Gamer traurig.

Ein weiteres Merkmal ist, dass Geräte verschiedener Hersteller praktisch nicht miteinander kompatibel sind. Das heißt, wenn Sie einen Operator ausgewählt haben, der an einem bestimmten Gerätetyp arbeitet (z. B. ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron usw.), können Sie sich nur an den Operator wenden, der dasselbe Gerät verwendet. Der Versuch, die Kompatibilität von Geräten verschiedener Hersteller (DVB-RCS-Standard) umzusetzen, wurde von sehr wenigen Unternehmen unterstützt und ist heute eher eine „private“ Technologie als ein allgemein anerkannter Standard.

Ausrüstung für Einweg-Satelliteninternet

8. Nachteile der Satellitenkommunikation

Schwache Störfestigkeit

Die großen Entfernungen zwischen Bodenstationen und dem Satelliten führen dazu, dass das Signal-Rausch-Verhältnis am Empfänger sehr niedrig ist (viel geringer als bei den meisten Mikrowellenverbindungen). Um unter diesen Bedingungen eine akzeptable Fehlerwahrscheinlichkeit bereitzustellen, ist der Einsatz großer Antennen, rauscharmer Elemente und komplexer Fehlerkorrekturcodes erforderlich. Dieses Problem ist bei Mobilkommunikationssystemen besonders akut, da dort die Größe der Antenne und in der Regel die Leistung des Senders begrenzt sind.

Einfluss der Atmosphäre

Die Qualität der Satellitenkommunikation wird stark von Effekten in der Troposphäre und Ionosphäre beeinflusst.

Absorption in der Troposphäre

Die Absorption eines Signals durch die Atmosphäre hängt von seiner Frequenz ab. Die Absorptionsmaxima liegen bei 22,3 GHz (Wasserdampfresonanz) und 60 GHz (Sauerstoffresonanz). Im Allgemeinen beeinflusst die Absorption die Ausbreitung von Signalen über 10 GHz (d. h. ausgehend vom Ku-Band) erheblich. Zusätzlich zur Absorption kommt es bei der Ausbreitung von Radiowellen in der Atmosphäre zu einem Fading-Effekt, dessen Ursache der Unterschied in den Brechungsindizes verschiedener Schichten der Atmosphäre ist.

Ionosphäreneffekte

Ausbreitungsverzögerung

Das Problem der Signalausbreitungsverzögerung betrifft auf die eine oder andere Weise alle Satellitenkommunikationssysteme. Systeme, die einen Satellitentransponder im geostationären Orbit verwenden, weisen die höchste Latenz auf. In diesem Fall beträgt die Verzögerung aufgrund der Endlichkeit der Funkwetwa 250 ms, und unter Berücksichtigung von Multiplex-, Schalt- und Signalverarbeitungsverzögerungen kann die Gesamtverzögerung bis zu 400 ms betragen. Ausbreitungsverzögerungen sind bei Echtzeitanwendungen wie der Telefonie höchst unerwünscht. Wenn in diesem Fall die Signalausbreitungszeit über den Satellitenkommunikationskanal 250 ms beträgt, darf der Zeitunterschied zwischen den Replikaten der Teilnehmer nicht weniger als 500 ms betragen. In einigen Systemen (z. B. VSAT-Systemen mit Sterntopologie) wird das Signal zweimal über eine Satellitenverbindung übertragen (von einem Terminal zu einem zentralen Standort und von einem zentralen Standort zu einem anderen Terminal). In diesem Fall verdoppelt sich die Gesamtverzögerung.

9. Fazit

Bereits in den frühen Phasen der Entwicklung von Satellitensystemen wurde die Komplexität der bevorstehenden Arbeiten deutlich. Es galt, finanzielle Mittel zu finden, die intellektuellen Anstrengungen vieler Wissenschaftlerteams zu nutzen und die Arbeit auf der Bühne zu organisieren praktische Anwendung. Dennoch sind transnationale Unternehmen mit freiem Kapital aktiv an der Lösung des Problems beteiligt. Darüber hinaus werden derzeit nicht nur ein, sondern mehrere parallele Projekte umgesetzt. Firmen-Entwickler konkurrieren hartnäckig um zukünftige Verbraucher und um die Weltführerschaft im Bereich der Telekommunikation.

Derzeit werden Szu Datenübertragungsnetzen zusammengefasst. Durch die Zusammenführung einer Gruppe geografisch verteilter Stationen zu einem Netzwerk ist es möglich, den Nutzern ein breites Spektrum an Diensten und Möglichkeiten anzubieten sowie Satellitenressourcen effektiv zu nutzen. In solchen Netzwerken gibt es normalerweise eine oder mehrere Kontrollstationen, die den Betrieb von Erdfunkstellen sowohl im vom Administrator verwalteten als auch im vollautomatischen Modus ermöglichen.

Der Vorteil der Satellitenkommunikation liegt in der Versorgung geografisch entfernter Nutzer ohne zusätzliche Kosten für Zwischenspeicherung und Vermittlung.

SSNs werden ständig und eifersüchtig mit Glasfaser-Kommunikationsnetzen verglichen. Die Einführung dieser Netze beschleunigt sich aufgrund der rasanten technologischen Entwicklung der relevanten Bereiche der Glasfaser, was Fragen zum Schicksal des SSN aufwirft. Beispielsweise verringert die Entwicklung und Planung, was am wichtigsten ist, die Einführung der verkettenden (zusammengesetzten) Codierung die Wahrscheinlichkeit eines unkorrigierten Bitfehlers drastisch, was wiederum eine Überwindung ermöglicht Hauptproblem CCC – Nebel und Regen.

12. Liste der verwendeten Quellen

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Smirnova A. A. Persönliche Satellitenkommunikation, Band 64, Moskau, 2001, p.

In den Weltraum gestartete Kommunikationssatelliten gelangen in der Regel in geostationäre Umlaufbahnen, das heißt, sie fliegen mit der Geschwindigkeit der Erdrotation und landen in einer unveränderten Position gegenüber der Planetenoberfläche. Ein solcher Satellit kreist in einer Höhe von 22.300 Meilen über dem Äquator und kann Funksignale von einem Drittel des Planeten empfangen.

Die ursprünglichen Satelliten wie Echo, die 1960 in die Umlaufbahn gebracht wurden, reflektierten lediglich auf sie gerichtete Funksignale. Fortgeschrittene Modelle empfangen Signale nicht nur, sondern verstärken sie auch und übertragen sie an bestimmte Punkte auf der Erdoberfläche. Seit dem Start des ersten kommerziellen INTELSAT-Kommunikationssatelliten im Jahr 1965 ist die Komplexität dieser Geräte gestiegen. Das neueste Modell eines Satelliten in Betrieb Solarenergie, arbeitet mit 30 000 Anrufe oder vier Fernsehsendungen gleichzeitig ausstrahlt. Die Signale kommen von den Antennen der Kommunikationsstation Erde-LA und werden vom Satellitentransponder empfangen. Dieses elektronische Gerät verstärkt das Signal und leitet es an eine Antenne weiter, die es an die nächstgelegene LA-Erde-Kommunikationsstation sendet. Um Störungen zu vermeiden, werden die Auf- und Ab-Signale auf unterschiedlichen Frequenzen übertragen.

Drei INTELSAT-Satelliten (links) werden in geostationäre Umlaufbahnen geschossen und senden langwellige Funksignale rund um die Welt. Satelliten, die die Regionen des Pazifiks, des Indischen Ozeans und des Atlantischen Ozeans bedienen, ermöglichen Hochgeschwindigkeits-Telefon-, Fernseh- und Telegrafenkommunikation. In dieser Hinsicht haben hochfrequente Radiosignale den Nachteil, da sie die geladenen Teilchen abstoßen, aus denen die E- und F-Schichten der Atmosphäre bestehen.

Diese Parabolantenne kann selbst sehr schwache Signale des Satelliten empfangen, die meisten dieser Systeme können auch für die Kommunikation zwischen Erde und Flugzeug dienen.

INTELSAT-6

Die am Satelliten ankommenden Funksignale werden auf einer langen Reise allmählich so stark abgeschwächt, dass sie kaum noch zur Erde zurückgesendet werden können. Satelliten wie der oben modellierte INTELSAT verstärken eingehende Signale mithilfe von Solarenergie. Jeder Satellit verfügt außerdem über einen Vorrat an Festtreibstoff, um ihn auf seiner Umlaufbahn zu halten.

Oben im Artikel abgebildet:

1. Solarenergiezelle
2. parabolische Reflektoren
3. parabolische Reflektoren
4. parabolische Reflektoren
5. parabolische Reflektoren

Wie terrestrische Antennen Satellitenantenne besteht aus einem zahnähnlichen Gerät, dem Primäremitter, und einem reflektierenden Parabolschild. Zwei Elemente dieses Systems sorgen für den Empfang eingehender Funkwellen und die Zerstörung fremder Wellen.

Stationen auf der Oberfläche des Planeten kommunizieren mit INTELSAT über riesige, 30 Fuß breite Parabolantennen, wie die in Abb. über.

Die Weltraum- oder Satellitenkommunikation ist im Wesentlichen eine Art Funkkommunikation (troposphärische Kommunikation) und unterscheidet sich dadurch, dass sich ihre Repeater nicht auf der Erdoberfläche, sondern auf Satelliten im Weltraum befinden.

Die Idee der Satellitenkommunikation wurde erstmals 1945 vom Engländer Arthur Clark eingeführt. In einer Fachzeitschrift für Funktechnik veröffentlichte er einen Artikel über die Aussichten von Raketen wie der V-2 für den Start von Erdsatelliten für wissenschaftliche und praktische Zwecke. Der letzte Absatz dieses Artikels ist bezeichnend: „Ein künstlicher Satellit in einer bestimmten Entfernung von der Erde wird in 24 Stunden eine Umdrehung machen. Er bleibt über einem bestimmten Ort und in optischer Sichtbarkeit von fast der Hälfte der Erdoberfläche bewegungslos.“ Drei Repeater, die in einer gut gewählten Umlaufbahn mit einem Winkelabstand von 120° platziert werden, werden in der Lage sein, den gesamten Planeten mit Fernseh- und UKW-Radiosendungen abzudecken; Ich befürchte, dass diejenigen, die Nachkriegsarbeiten planen, dies nicht für eine einfache Angelegenheit halten werden, aber ich halte diesen Weg für die endgültige Lösung des Problems.

Am 4. Oktober 1957 startete die UdSSR den weltweit ersten künstlichen Erdsatelliten, das erste Weltraumobjekt, dessen Signale auf der Erde empfangen wurden. Dieser Satellit markierte den Beginn des Weltraumzeitalters. Die vom Satelliten ausgesendeten Signale dienten nicht nur der Peilung, sondern auch der Übermittlung von Informationen über die Vorgänge auf dem Satelliten (Temperatur, Druck etc.). Die Übertragung dieser Informationen erfolgte durch Veränderung der Dauer der von den Sendern ausgesendeten Nachrichten (Pulsweitenmodulation). Am 12. April 1961 wurde in der Sowjetunion zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit ein bemannter Flug ins Weltall durchgeführt. Das Raumschiff „Wostok“ mit dem Piloten-Kosmonauten Yu. A. Gagarin an Bord wurde als Erdsatellit in die Umlaufbahn gebracht. An Bord wurden zahlreiche Mess- und Radiotelemetriegeräte installiert, um die Parameter der Umlaufbahn des Satelliten zu messen und den Betrieb seiner Bordgeräte zu steuern. Für die Peilung des Schiffes und die Übertragung telemetrischer Informationen wurde das Signal-Funksystem mit einer Frequenz von 19,955 MHz verwendet. Die bidirektionale Kommunikation des Astronauten mit der Erde erfolgte über ein Funktelefonsystem, das im Kurzwellenbereich (19,019 und 20,006 MHz) und im Ultrakurzwellenbereich (143,625 MHz) arbeitete. Das Fernsehsystem übertrug das Bild des Astronauten auf die Erde, was eine visuelle Kontrolle über seinen Zustand ermöglichte. Eine der Fernsehkameras übertrug das Bild des Piloten von vorne, die andere von der Seite.

Die Errungenschaften der heimischen Wissenschaft auf dem Gebiet der Weltraumforschung ermöglichten die Verwirklichung der Vorhersagen von Arthur C. Clarke. Ende der 1950er Jahre begannen in der UdSSR und den USA experimentelle Studien zu den Möglichkeiten des Einsatzes künstlicher Erdsatelliten als Funkverstärker (aktiv und passiv) in terrestrischen Kommunikationssystemen. Theoretische Entwicklungen im Bereich der Energiekapazitäten von Sermöglichten es, taktische und technische Anforderungen an Satelliten-Repeater-Geräte und Bodengeräte zu formulieren, basierend auf den tatsächlichen Eigenschaften der damals vorhandenen technischen Mittel.

Angesichts der Identität der Ansätze werden wir experimentelle Studien im Bereich der Schaffung von Sam Beispiel der Vereinigten Staaten vorstellen. Der erste aktive Funkrepeater „Score“ wurde am 18. Dezember 1958 in eine geneigte elliptische Umlaufbahn mit einem Apogäum von 1481 km und einem Perigäum von 177 km gestartet. Die Satellitenausrüstung bestand aus zwei Transceivern, die auf den Frequenzen 132,435 und 132,095 MHz arbeiteten. Die Arbeiten wurden im langsamen Relaismodus durchgeführt. Die Speicherung des von der Bodensendestation gesendeten Signals erfolgte durch Aufzeichnung auf Magnetband. Als Stromquellen dienten Silber-Zink-Batterien mit einer Kapazität von 45 Amperestunden bei einer Spannung von 18 Volt. Die Kommunikationsdauer betrug ungefähr 4 Minuten pro 1 Umdrehung des Satelliten. Es wurde eine Neuübertragung von 1 Telefon- oder 7 Fernschreibkanälen durchgeführt. Die Lebensdauer des Satelliten betrug 34 Tage. Der Satellit verglühte beim Wiedereintritt am 21. Januar 1959. Die zweite aktive Funkstation „Courier“ wurde am 4. Oktober 1960 in eine geneigte elliptische Umlaufbahn mit einem Apogäum von 1270 km und einem Perigäum von 970 km gestartet. Die Satellitenausrüstung bestand aus 4 Transceivern (Frequenz 150 MHz zur Übertragung von Befehlen und 1900 MHz zur Kommunikation), einem magnetischen Speichergerät und Stromquellen – Solarzellen und chemische Batterien. Als primäre Energiequelle wurden Silizium-Solarzellen in einer Menge von 19.152 Stück verwendet. Als Pufferstufe wurden Nickel-Cadmium-Batterien mit einer Kapazität von 10 Ampere-Stunde bei einer Spannung von 28–32 Volt verwendet. Die Dauer der Kommunikationssitzung betrug 5 Minuten pro Umdrehung des Satelliten. Die Lebensdauer des Satelliten betrug 1 Jahr. Am 10. Juli 1962 wurde das aktive Relais Telstar in eine geneigte elliptische Umlaufbahn mit einem Apogäum von 5600 km und einem Perigäum von 950 km gestartet, die für die aktive Weiterleitung von Funksignalen in Echtzeit vorgesehen war. Gleichzeitig wurden entweder 600 Simplex-Telefonkanäle oder 12 Duplex-Telefonkanäle oder ein Fernsehkanal weitergeleitet. In allen Fällen wurde nach der Methode der Frequenzmodulation gearbeitet. Kommunikationsfrequenzen: auf der Satellit-Erde-Linie 4169,72 MHz, auf der Erde-Satellit-Linie 6389,58 MHz. Die Dauer der Kommunikationssitzung auf der Linie USA-Europa über diesen Satelliten betrug etwa 2 Stunden pro Tag. Die Qualität der übertragenen Fernsehbilder schwankte von gut bis ausgezeichnet. Das Projekt sah eine sehr bedeutende Satellitenlebensdauer von zwei Jahren vor, doch nach vier Monaten erfolgreichen Betriebs scheiterte die Befehlszeile. Es wurde festgestellt, dass die Ursache des Ausfalls eine Oberflächenbeschädigung durch Strahlungseinwirkung war, als der Satellit den inneren Strahlungsgürtel passierte.

Am 14. Februar 1963 wurde der erste Synchronsatellit des Sinkom-Systems mit Umlaufparametern gestartet: Apogäumshöhe 37.022 km, Perigäumshöhe 34185, Umlaufdauer 1426,6 Minuten. Die Betriebsfrequenz auf der Linie Erde-Satellit beträgt 7360 MHz, auf der Linie Satellit-Erde 1820 MHz. Als primäre Energiequelle des Satelliten kamen 3840 Solarzellen mit einer Gesamtleistung von 28 W bei einer Spannung von 27,5 Volt zum Einsatz. Die Kommunikation mit dem Satelliten wurde nur 20.077 Sekunden lang aufrechterhalten, danach wurden Beobachtungen mit astronomischen Methoden durchgeführt.

Am 23. April 1965 wurde in der UdSSR der erste Kommunikationssatellit Molnija-1 gestartet. Mit dem Start des zweiten Kommunikationssatelliten „Molniya-2“ am 14. Oktober 1965 begann der reguläre Betrieb der Fernkommunikationslinie über Satelliten. Später wurde das Weltraumkommunikationssystem Orbita entwickelt. Es bestand aus einem Netzwerk von Bodenstationen und künstlichen Erdsatelliten „Lightning“, „Rainbow“, „Horizon“. Nachfolgend wird in Kapitel 7 gezeigt, dass Modifikationen der Horizon-Satelliten auch im 21. Jahrhundert weiterhin funktionieren. Dies weist auf die hohe Zuverlässigkeit inländischer Geräte im Vergleich zu ausländischen Geräten hin.

Die ersten Swurden in der Stadt Schtschelkowo bei Moskau und in Ussurijsk gebaut, getestet und in Betrieb genommen. Über Kabel- und Relaiskommunikationsleitungen waren sie mit Fernsehzentren bzw. Ferntelefonstationen in Moskau und Wladiwostok verbunden.

Als am besten geeignet für die Ausrüstung von Erdstationen des Satellitensystems erwies sich das troposphärische Kommunikationsgerät TR-60/120, das bekanntermaßen Hochleistungssender und hochempfindliche Empfänger mit rauscharmen parametrischen Verstärkern verwendete. Auf dieser Grundlage wird ein Empfänger-Sender-Komplex „Horizont“ entwickelt, der an Bodenstationen der ersten Satellitenkommunikationslinie zwischen Moskau und Wladiwostok installiert wird.

Speziell entwickelte Sender für Kommunikations- und Befehlsmessleitungen, parametrische Verstärker mit einer Rauschtemperatur von 120 K zum Einbau in die Antenne unter der Spiegelkabine sowie völlig neue Geräte, die das Andocken an lokale Fernsehzentren und Ferntelefonzentralen ermöglichen.

In jenen Jahren installierten die Konstrukteure von Erdfunkstellen aus Angst vor dem Einfluss leistungsstarker Sender auf die Empfänger diese auf unterschiedlichen Antennen und in unterschiedlichen Gebäuden (Empfangen und Senden). Die auf troposphärischen Kommunikationsleitungen gesammelten Erfahrungen mit der Verwendung einer gemeinsamen Antenne zum Empfangen und Senden ermöglichten es jedoch in Zukunft, die Empfangsausrüstung auf die Sendeantenne zu übertragen, was den Betrieb von Serheblich vereinfachte und verbilligte.

Im Jahr 1967 wurde über den Kommunikationssatelliten Molnija-1 ein umfangreiches Fernsehnetz empfangender Erdstationen „Orbita“ mit einer zentralen Sendestation in der Nähe von Moskau geschaffen. Dadurch war es möglich, die ersten Kommunikationskanäle zwischen Moskau und dem Fernen Osten, Sibirien und Zentralasien zu organisieren, das Zentralfernsehprogramm in entlegene Gebiete unseres Vaterlandes zu übertragen und zusätzlich mehr als 30 Millionen Zuschauer zu erreichen.

Allerdings kreisten die Molniya-Satelliten auf langgestreckten elliptischen Bahnen um die Erde. Um sie zu verfolgen, müssen sich die Antennen der Bodenempfangsstationen ständig drehen. Viel einfacher lässt sich dieses Problem lösen, indem Satelliten auf einer stationären Kreisbahn rotieren, die sich in der Äquatorialebene in einer Höhe von 36.000 km befindet. Sie machen in 24 Stunden einen Umlauf um die Erde und scheinen daher für einen Bodenbeobachter regungslos über einem Punkt unseres Planeten zu schweben. Drei solcher Satelliten reichen aus, um die Kommunikation für die gesamte Erde sicherzustellen.

In den 1980er Jahren funktionierten die in stationären Umlaufbahnen betriebenen Kommunikationssatelliten „Raduga“ und Fernsehsatelliten „Ekran“ effektiv. Um ihre Signale zu empfangen, waren keine komplexen Bodenstationen erforderlich. Fernsehübertragungen solcher Satelliten werden direkt über einfache Sammel- und sogar Einzelantennen empfangen.

In den 1980er Jahren begann die Entwicklung der persönlichen Satellitenkommunikation. Dabei wird ein Satellitentelefon direkt mit einem Satelliten im Erdorbit verbunden. Vom Satelliten gelangt das Signal zur Bodenstation, von wo aus es an das herkömmliche Telefonnetz übertragen wird. Die Anzahl der Satelliten, die für eine stabile Kommunikation überall auf der Welt erforderlich sind, hängt vom Radius der Umlaufbahn eines bestimmten Satellitensystems ab.

Der Hauptnachteil der persönlichen Satellitenkommunikation sind die relativ hohen Kosten im Vergleich zur Mobilfunkkommunikation. Darüber hinaus sind in Satellitentelefonen Hochleistungssender eingebaut. Daher gelten sie als unsicher für die Gesundheit der Benutzer.

Die zuverlässigsten Satellitentelefone funktionieren im Inmarsat-Netzwerk, das vor über 20 Jahren eingerichtet wurde. Inmarsat-Satellitentelefone haben ein aufklappbares Gehäuse in der Größe früher Laptop-Computer. Die Abdeckung des Satellitentelefons ist gleichzeitig eine Antenne, die auf den Satelliten ausgerichtet sein muss (der Signalpegel wird auf dem Telefondisplay angezeigt). Diese Telefone werden hauptsächlich auf Schiffen, Zügen oder schweren Fahrzeugen verwendet. Jedes Mal, wenn Sie einen Anruf tätigen oder beantworten müssen, müssen Sie das Satellitentelefon auf einer ebenen Fläche installieren, den Deckel öffnen und ihn drehen, um die Richtung des maximalen Signals zu bestimmen.

Derzeit machen Satellitensysteme in der Gesamtbilanz der Kommunikation immer noch etwa 3 % des weltweiten Verkehrs aus. Der Bedarf an Satellitenverbindungen wächst jedoch weiter, da Satellitenverbindungen bei Reichweiten über 800 km kostengünstiger werden als andere Formen der Fernkommunikation.

Die moderne Satellitenkommunikation ist eine der Richtungen in der Entwicklung der Richtfunkkommunikation. In diesem Fall handelt es sich um die Verwendung umlaufender Satelliten als Repeater.

Sateermöglichen den Einsatz eines oder mehrerer Repeater, um eine qualitativ hochwertige Funksignalübertragung über große Entfernungen sicherzustellen.

Alle Repeater lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

• passiv. Derzeit werden sie praktisch nicht verwendet. Sie dienten zunächst ausschließlich als Übertragungsstrecke zwischen der Bodenstation und dem Teilnehmer, verstärkten das Signal nicht und wandelten es nicht um;


• aktiv. Solche Geräte verstärken das Signal weiter und korrigieren es auf jede erdenkliche Weise, bevor sie es an den Teilnehmer senden. Die meisten Satellitensysteme der Welt verwenden diese Art von Repeater.

Geschichte der Satellitenkommunikation

Ende 1945 veröffentlichte die Welt einen kleinen wissenschaftlichen Artikel, der sich mit den theoretischen Möglichkeiten zur Verbesserung der Kommunikation (hauptsächlich des Abstands zwischen Empfänger und Sender) durch Anheben der Antenne auf ihre maximale Höhe befasste.

Was ist das Funktionsprinzip?

Alles ist ganz einfach: Der Wissenschaftler schlug vor, eine große Repeater-Antenne in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen, die Signale von einer Bodenquelle empfangen und weiterleiten würde.

Der Hauptvorteil war das riesige Abdeckungsgebiet, das von nur einem Satelliten überwacht werden konnte. Dies würde die Qualität des Signals erheblich verbessern, die Begrenzung der Anzahl der Empfangsstationen aufheben und außerdem den Bau terrestrischer Repeater überflüssig machen. Die Vereinigten Staaten interessierten sich für das Projekt im Rahmen der Lösung von Problemen bei der transatlantischen Telefonkommunikation.

Die Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen begann mit dem Start des ersten Echo-1-Geräts (einem passiven Repeater in Form einer metallisierten Kugel) ins All im August 1960.

Später wurden wichtige Standards für die Satellitenkommunikation (Betriebsfrequenzbänder) entwickelt, die weltweit weit verbreitet sind.

Anwendungen der Satellitenkommunikation

Seit der erfolgreichen Implementierung hat sich die Qualität der Satellitenkommunikation deutlich verbessert.

Dank der Einführung mobiler Bodenstationen konnte der Teilnehmer unabhängig vom Standort des Satelliten zu jeder Tageszeit ein Funksignal empfangen, automatisch von einem Abdeckungsbereich zum anderen wechseln und im automatischen Modus eine Verbindung zum nächstgelegenen Repeater herstellen.

Der Einsatz der Satellitenkommunikation lässt sich in mehrere bedingte Bereiche einteilen:

• Stammverbindung. Die Aufgabe bestand zunächst darin, eine große Menge an Informationen zu übertragen (insbesondere Sprachnachricht), aber im Laufe der Zeit, mit der Umstellung auf ein digitales Format, ist dieser Bedarf verschwunden und heute wird die Satellitenkommunikation durch Glasfasernetze aus diesem Bereich ersetzt;


• VSAT. Sogenannte „kleine“ Systeme mit einem Antennendurchmesser von bis zu 2,4 Metern. Die Technologie entwickelt sich erfolgreich und dient der Schaffung privater Kommunikationskanäle;


• Mobilfunk (die Grundlage der Telefonie und Fernsehübertragung);


• Internet Zugang.

Für weitere Informationen zur Entwicklung dieses Kommunikationsbereichs genügt der Besuch der Profilveranstaltung. Die internationale Ausstellung „Communication“, die auf dem Gelände des zentralen Ausstellungskomplexes „Expocentre“ stattfindet, ist die beste Branchenveranstaltung auf internationaler Ebene. Dies garantiert die Präsenz einer breiten Ausstellung und die Teilnahme namhafter internationaler und inländischer Fachunternehmen.

Wie moderne Satellitenkommunikationsgeräte funktionieren

Satellitenkommunikation ist für viele Menschen eng mit GPRS-Navigationsgeräten und Telefonie verbunden. Tatsächlich ist dies eine Erfindung der Menschheit und findet aus Sicht der Bewohner in diesen Gebieten ihre Nische.

Das eigentliche Konzept der Satellitenkommunikation wurde bereits 1945 geboren, doch damals glaubten nur wenige, dass ein solcher Datenübertragungskanal im Leben umgesetzt werden könnte. Mittlerweile ist die Erde jedoch von vielen Satelliten umgeben, die einen kontinuierlichen Informationsaustausch zwischen Hunderten von Menschen und Geräten ermöglichen.

Aufgrund der Tatsache, dass die moderne Satellitenkommunikation über eine so große Abdeckung verfügt, ist die Möglichkeit, Anrufe aus den entlegensten Winkeln der Welt zu tätigen, Realität geworden. Kein ernsthafter Tourist würde es wagen, ohne Satellitentelefon eine lange und gefährliche Reise zu unternehmen.

Es gibt auch das Konzept des Satelliteninternets – es ermöglicht dank Generatoren den Zugriff auf das World Wide Web auch dort, wo es nur Licht gibt.

Unter Nutzung der Ressourcen und Möglichkeiten der Satelliteninformationsübertragung wurden viele Optionen für Navigatoren für die unterschiedlichsten Branchen geschaffen.

Tatsächlich besteht die moderne Satellitenkommunikation nur aus drei Elementen: einem Sender, einem Repeater und einem Empfänger. Als Sender und Empfänger fungieren verschiedene Geräte A: Mobiltelefone, Computer, Antennen und so weiter.

Der Repeater wird in Form eines Satelliten dargestellt, der ein eingehendes Signal von einer Bodenstation (oder einem Gerät) empfängt und es im Broadcast-Modus an den gesamten sichtbaren Bereich sendet. Darüber hinaus sind die technischen und Software der sich darum kümmert diese Information Kam genau beim Adressaten an. Die Ausnahme besteht darin, dass alle Empfänger das Signal empfangen müssen. Zum Beispiel Satellitenfernsehen.

Für einen größeren Durchsatz des Repeaters wurden folgende Mehrfachzugriffssysteme (MA) eingeführt:

1. MD mit Frequenzteilung. Jeder Benutzer erhält seine eigene Frequenz.


2. MD mit Zeiteinteilung. Der Nutzer hat das Recht, Daten nur für einen bestimmten Zeitraum zu empfangen oder zu übermitteln.


3. MD-Code-Aufteilung. Jeder Benutzer erhält einen Code. Es wird den Daten überlagert, sodass sich die Signale verschiedener Nutzer auch bei der Übertragung auf derselben Frequenz nicht vermischen.

Im Allgemeinen gewährleisten alle oben genannten Systeme die Wiederverwendung von Frequenzen, was die Effizienz und Kapazität verbessert.

Bei der Informationsübertragung werden auch die Absorption von Wellen in der Atmosphäre und die Größe der Empfangsantenne berücksichtigt – für jeden Einzelfall wird eine eigene Frequenz verwendet.

Internationale Satellitenkommunikation

Internationale Satellitenkommunikation- Hierbei handelt es sich um eine Art Richtfunkkommunikation, die auf dem Einsatz künstlicher Erdsatelliten als Repeater basiert. Die Kommunikation erfolgt zwischen am Boden befindlichen Stationen, die wiederum stationär und mobil sind. Die Technologie ermöglicht es Ihnen, ein Funksignal über jede Entfernung zu übertragen, selbst über die größte.

Heute ist der am weitesten verbreitete Typ ein aktiver Repeater. Es verstärkt und korrigiert das eingehende Signal erheblich, bevor es den Teilnehmer erreicht. Die meisten Satellitensysteme der Welt verwenden diesen Satellitentyp.

Den Anfang dieser Technologie legte der englische Wissenschaftler Arthur Clark, der den Artikel „Extraterrestrial Repeater“ schrieb. Das Prinzip bestand darin, dass die Antenne im niedrigen Erdorbit auf die maximale Entfernung gebracht werden musste, um Signale von Bodenquellen zu empfangen und weiterzuleiten. Das Hauptmerkmal bestand darin, dass ein Satellit einen ziemlich großen Abdeckungsbereich des Globus kontrollieren konnte.

Der erste passive Repeater war der Echo-1-Apparat, der 1960 ins All geschossen wurde. Dies war der Beginn weiterer schnelle Entwicklung Internationale Satellitenkommunikation.

Anwendungsgebiete der internationalen Satellitenkommunikation

Seit der erste künstliche Satellit ins All geschossen wurde, hat sich die Qualität der Technik deutlich verbessert. Heute kann sich die Menschheit einen Alltag ohne sie nicht mehr vorstellen Mobiltelefon(die die stationären Heimgeräte triumphal verdrängten), ohne Video-Chats, die dabei helfen, in Echtzeit mit einer Person aus der Ferne zu kommunizieren, ohne Fernsehen usw.

Die moderne Nutzung der internationalen Satellitenkommunikation gliedert sich in folgende Kernbereiche:

• Amtsleitungskommunikation;


• mobiles Satellitenkommunikationssystem;


• VSAT (ein kleines System mit einer Antenne von bis zu 2,4 m Durchmesser, das zur Schaffung eines privaten Kanals dient);


• Mobilfunknetz;


• Internet (mit Hilfe dieses Systems funktionieren die meisten modernen Technologien).

Die internationale Satellitenkommunikation ist einer der Themenbereiche der thematischen Veranstaltung, die jährlich in den Mauern des zentralen Ausstellungskomplexes Expocentre stattfindet.

Die thematische Vielfalt umfasst alle Kategorien der Kommunikationsbranche:

• Internet-Technologien;


• Software;


• Netzwerke zur Datenübertragung;


• Startups;


• Telekommunikationsinfrastruktur;


• Dienstleistungen im Bereich IT-Technologien;


• Kommunikationsausrüstung und moderne Technologien.

Möglichkeiten moderner internationaler Satellitenkommunikation

Die moderne internationale High-Tech-Satellitenkommunikation bietet folgende Möglichkeiten:

• Informationen austauschen;


• Verwaltung und Koordinierung von Luft- und Seeschiffen sowie Landtransporten;


• die Fähigkeit, große Informationsmengen ans andere Ende der Welt zu übermitteln;


• hohe und stabile Signalqualität erhalten;


• Sichere Kommunikation durchführen usw.

Neuheiten der Satellitenkommunikation der Russischen Föderation

Satellitenverbindung hat unvermeidliche Auswirkungen auf die Entwicklung verschiedener Industriebereiche, das Wirtschaftswachstum des Staates und den Lebensstandard der Nationen.

Die Entstehung eines Marktsegments der Satellitenkommunikation ist heute ohne terrestrische Kommunikation nicht mehr vorstellbar Netzwerk System. Jegliche Änderungen in der Netzwerkstruktur können die Qualität der Satelliten grundsätzlich beeinträchtigen.

Die Satellitenkommunikation verfügt über die folgenden neuesten Innovationen:

• Glasfasernetze haben zur teilweisen Verdrängung von Satelliten-Backbones geführt;


• Verteilung von Antennenstationen VSAT (Very Small Aperture Terminal);


• Verbesserung der Leistungsbewaffnung von Raumfahrzeugen und ihrer Fähigkeit, Fernsignale von Punkten auf der Erde zu übertragen;


• Breitbandsatelliten mit Repeater;


• Mittel mit großen Frequenzbereichen;


• Entwicklung von Umlaufbahnen mittlerer Höhe.

All diese innovativen Geräte haben die Möglichkeit eröffnet, viele Signale im Weltraum durch Inter-Beam-Switches zu verarbeiten.

Dank modernster Mechanismen zur Übertragung von Bildern oder Videodateien ist die kostenlose Online-Kommunikation bis heute allgegenwärtig.

Marktsegmente der Satellitenkommunikation der Russischen Föderation

Die Satellitenkommunikation in der Russischen Föderation ist wirtschaftlich in drei große Marktsegmente unterteilt Informationstechnologien und Kommunikation.

1. Das erste Segment wurde dank der Verbindung von Bodenstationen auf dem Staatsgebiet mit den Satellitenkomplexen Global Star, Inmarsat und Ellipse gegründet, die sich in positiver Dynamik entwickeln. Sie bilden kompakte persönliche Kommunikationsterminals, die mit kommunizieren mobile Geräte Rundfunk. Die Satelliten des Systems sind über den Ozeanen lokalisiert, um eine hochwertige Versorgung großer Erdradien mit Internetsignalen zu gewährleisten. Das System verfügt über ein Telefon, das auf einen der Satelliten abgestimmt ist. Kommunikationsterminals mit großen Antennen nehmen das Signal auf und verteilen es an Teilnehmer überall auf der Welt.


2. Das zweite Segment konzentriert sich auf die Produktion kleiner Satelliten-Bodenterminals (VSAT), die für den Aufbau von Unternehmensnetzwerken mit sicherem Zugang konzipiert sind. Nach Angaben der National Union of Satellite Communications gibt es auf dem Territorium der Russischen Föderation derzeit etwa 3,2 % der Gesamtzahl dieser Stationen weltweit (500.000).


3. Im dritten Segment werden Satelliten, kleinformatige Sender und ihre Systeme erfunden und in die Produktion eingeführt, wodurch Fernseh- und Radioübertragungen sowie Online-Fernkommunikation ermöglicht werden. Die Ausrüstungskosten für diese Marktnische sind um ein Vielfaches niedriger als für die Terminals der beiden vorherigen Segmente. Angesichts des geografischen Vorteils kleiner Siedlungen im Verhältnis zur gesamten Landesfläche bringt die Fernsehinfrastruktur den maximalen Gewinn bei allen Arten von Kontakten.

Auf dem russischen Markt ist die Kommunikation von nicht geringer Bedeutung für die wirtschaftliche Entwicklung der Zone, in der von Multimode-Terminals verarbeitete Signale verteilt werden.

Das Signal vom RAT-Netzwerk (Remote Administration Tool) wird in Codes in CDMA-Kanälen (Code Division Multiple Access) aufgeteilt und ermöglicht durch Scannen das Paging in Zyklen, die in einem einzigen RAT miteinander verbunden sind. Bei diesen Gebieten ist es vorteilhaft, Orte zu melden, an denen es keinen Mobilfunkempfang gibt.

Multimode-Teilnehmerterminals Kabellose Kommunikation in der Lage, die Effizienz der Verbindungsvermittlung zu verbessern und den Zugang zu verschiedenen Diensten zu verbessern.

Moderne Geräte zum Empfangen und Senden von Satellitenkommunikation auf der Ausstellung

Moderne Satellitenkommunikation dient als wunderbare Möglichkeit der Informationsübermittlung, stellt jedoch erhöhte Anforderungen an die Ausrüstung.

Ausstellung „Kommunikation“ bietet die Möglichkeit, sich mit den meisten vertraut zu machen die neuesten Entwicklungen und Angebote verschiedener Hersteller von Geräten für die Satellitenkommunikation.

Innerhalb der Mauern des Expocentre wird eine große Auswahl an Mustern verschiedener Preiskategorien ausgestellt, sodass jeder die beste Option in Bezug auf Qualität und Preis finden kann.

Ausstellung „Kommunikation“ wird seit mehr als drei Jahrzehnten durchgeführt und dient als kraftvoller Motor für die effektive Entwicklung dieses technischen Bereichs.

Die Satellitenkommunikation ist eine Art der Funkkommunikation, die auf dem Einsatz künstlicher Erdsatelliten als Repeater basiert. Die Satellitenkommunikation erfolgt zwischen Bodenstationen, die sowohl stationär als auch mobil sein können.

Bei der Satellitenkommunikation handelt es sich um die Weiterentwicklung der herkömmlichen Richtfunkkommunikation, bei der der Repeater in sehr großer Höhe (von Hunderten bis zu Zehntausenden von Kilometern) platziert wird. Da die Zone seiner Sichtbarkeit in diesem Fall fast die Hälfte des Globus ausmacht, ist eine Kette von Repeatern nicht erforderlich. Für die Übertragung über Satellit muss das Signal moduliert werden. Die Modulation erfolgt an der Erdfunkstelle. Das modulierte Signal wird verstärkt, auf die gewünschte Frequenz übertragen und der Sendeantenne zugeführt.

Die Forschung auf dem Gebiet der zivilen Satellitenkommunikation begann in westlichen Ländern in der zweiten Hälfte der 1950er Jahre. Der Anstoß dafür war der gestiegene Bedarf an transatlantischer Telefonkommunikation. Der erste künstliche Erdsatellit wurde 1957 in der UdSSR gestartet. Aufgrund der größeren Nähe des Weltraumprogramms verlief die Entwicklung der Satellitenkommunikation in den sozialistischen Ländern jedoch anders als in westlichen Ländern. Lange Zeit wurde die Satellitenkommunikation nur im Interesse des Verteidigungsministeriums der UdSSR entwickelt. Die Entwicklung der zivilen Satellitenkommunikation begann mit einem Abkommen zwischen neun Ländern des sozialistischen Blocks über die Schaffung des Intersputnik-Kommunikationssystems, das erst 1971 unterzeichnet wurde.

In den Anfangsjahren der Forschung wurden passive Satelliten-Repeater verwendet, bei denen es sich um einen einfachen Funksignalreflektor (häufig eine Metall- oder Polymerkugel mit Metallbeschichtung) handelte, der keine Transceiver-Ausrüstung an Bord trug. Solche Satelliten wurden nicht verbreitet. Alle modernen Kommunikationssatelliten sind aktiv. Aktive Repeater sind mit elektronischen Geräten zum Empfangen, Verarbeiten, Verstärken und Weiterleiten eines Signals ausgestattet. Satelliten-Repeater können nicht regenerativ und regenerativ sein. Ein nichtregenerativer Satellit, der ein Signal von einer Erdstation empfängt, überträgt es auf eine andere Frequenz, verstärkt es und sendet es an eine andere Erdstation. Der Satellit kann mehrere unabhängige Kanäle verwenden, die diese Vorgänge ausführen, von denen jeder mit einem bestimmten Teil des Spektrums arbeitet (diese Verarbeitungskanäle werden Transponder genannt). Der regenerative Satellit demoduliert das empfangene Signal und moduliert es erneut. Aus diesem Grund erfolgt eine Fehlerkorrektur wird zweimal durchgeführt: auf dem Satelliten und auf der empfangenden terrestrischen Station. Der Nachteil dieser Methode ist die Komplexität (und damit die viel höheren Kosten des Satelliten) sowie die erhöhte Signalübertragungsverzögerung.

Umlaufbahnen von Kommunikationssatelliten:

Die Umlaufbahnen, in denen sich Satellitentransponder befinden, werden in drei Klassen eingeteilt:

1 - äquatorial, 2 - schräg, 3 - polar

Eine wichtige Variante der äquatorialen Umlaufbahn ist die geostationäre Umlaufbahn, bei der sich der Satellit mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die der Winkelgeschwindigkeit der Erde entspricht, und zwar in einer Richtung, die mit der Richtung der Erdrotation übereinstimmt. Der offensichtliche Vorteil der geostationären Umlaufbahn besteht darin, dass der Empfänger im Versorgungsgebiet den Satelliten ständig „sieht“. Allerdings gibt es nur eine geostationäre Umlaufbahn und es ist unmöglich, alle Satelliten darauf zu platzieren. Ein weiterer Nachteil ist seine große Höhe und damit die höheren Kosten für den Start eines Satelliten in die Umlaufbahn. Darüber hinaus ist ein Satellit im geostationären Orbit nicht in der Lage, Erdstationen in der Zirkumpolarregion zu bedienen.

Eine geneigte Umlaufbahn löst diese Probleme. Aufgrund der Bewegung des Satelliten relativ zum Bodenbeobachter ist es jedoch erforderlich, mindestens drei Satelliten pro Umlaufbahn zu starten, um rund um die Uhr Kommunikationszugang zu gewährleisten.

Polarbahn – Grenzfall der Schrägbahn

Bei geneigten Umlaufbahnen sind Erdstationen mit Trackingsystemen ausgestattet, die die Antenne auf den Satelliten ausrichten. Auch Stationen, die Satelliten im geostationären Orbit betreiben, sind typischerweise mit solchen Systemen ausgestattet, um Abweichungen vom idealen geostationären Orbit auszugleichen. Eine Ausnahme bilden kleine Antennen für den Empfang von Satellitenfernsehen: Ihr Strahlungsmuster ist breit genug, dass sie in der Nähe des Idealpunkts keine Satellitenvibrationen spüren. Ein Merkmal der meisten mobilen Satellitenkommunikationssysteme ist die geringe Größe der Terminalantenne, die den Signalempfang erschwert.

Ein typisches Schema zur Organisation von Satellitenkommunikationsdiensten ist wie folgt:

• - Der Betreiber des Satellitensegments erstellt auf eigene Kosten einen Kommunikationssatelliten, erteilt einem der Satellitenhersteller einen Auftrag zur Herstellung eines Satelliten und führt dessen Start und Wartung durch. Nach dem Start des Satelliten in die Umlaufbahn beginnt der Betreiber des Satellitensegments mit der Bereitstellung von Dienstleistungen zur Vermietung der Frequenzressource des Repeater-Satelliten an Unternehmen, die Satellitenkommunikationsdienste betreiben.
• - Ein Betreiber von Satellitenkommunikationsdiensten schließt mit einem Satellitensegmentbetreiber einen Vertrag über die Nutzung (Miete) von Kapazitäten auf einem Kommunikationssatelliten ab und nutzt diesen als Repeater mit einem großen Versorgungsbereich. Ein Betreiber von Satellitenkommunikationsdiensten baut die Bodeninfrastruktur seines Netzwerks auf einer spezifischen Technologieplattform auf, die von Herstellern von Bodengeräten für die Satellitenkommunikation entwickelt wurde.

Umfang der Satellitenkommunikation:

• - Backbone-Satellitenkommunikation: Ursprünglich wurde die Entstehung der Satellitenkommunikation durch die Notwendigkeit der Übertragung großer Informationsmengen bestimmt. Das erste Satellitenkommunikationssystem war das Intelsat-System, dann wurden ähnliche regionale Organisationen gegründet (Eutelsat, Arabsat und andere). Im Laufe der Zeit ist der Anteil der Sprachübertragung am Gesamtaufkommen des Backbone-Verkehrs stetig zurückgegangen und hat der Datenübertragung Platz gemacht. Mit der Entwicklung von Glasfasernetzen begannen diese, die Satellitenkommunikation aus dem Backbone-Kommunikationsmarkt zu verdrängen.
• - VSAT-Systeme: VSAT-Systeme (Very Small Aperture Terminal – ein Terminal mit einer sehr kleinen Antennenapertur) stellen Satellitenkommunikationsdienste für Kunden (normalerweise kleine Organisationen) bereit, die keinen hohen Bedarf haben Durchsatz Kanal. Die Datenübertragungsrate für einen VSAT beträgt typischerweise weniger als 2048 Kbit/s. Die Bezeichnung „sehr kleine Apertur“ bezieht sich auf die Größe der Terminalantennen im Vergleich zu älteren Backbone-Antennen. Im C-Band betriebene VSAT-Terminals verwenden normalerweise Antennen mit einem Durchmesser von 1,8 bis 2,4 m, im Ku-Band 0,75 bis 1,8 m. VSAT-Systeme verwenden On-Demand-Channeling-Technologie.
• - Mobile Satellitensysteme: Ein Merkmal der meisten mobilen Satellitensysteme ist die geringe Größe der Terminalantenne, die den Empfang des Signals erschwert.

Prinzipien der VSAT-Satellitenkommunikationsorganisation:

Ein typisches Schema zur Organisation eines VSAT-Satellitennetzwerks ist wie folgt:

• - im Orbit befindlicher Relaissatellit (Kommunikationssatellit)
• - Netzwerkkontrollzentrum (NCC) des VSAT-Netzwerkbetreibers, das die Ausrüstung des gesamten Netzwerks über einen Kommunikationssatelliten bedient
• - Geräte (Satellitenmodems oder Terminals), die sich auf der Clientseite befinden und über den HUB des VSAT-Betreibers entsprechend der Netzwerktopologie mit der Außenwelt oder untereinander interagieren

Das Hauptelement des VSAT-Satellitennetzwerks ist das NCC. Es ist das Network Control Center, das den Zugriff auf Client-Geräte über das Internet, das öffentliche Telefonnetz und andere Terminals des VSAT-Netzwerks ermöglicht und den Verkehrsaustausch innerhalb des Unternehmensnetzwerks des Kunden implementiert. Das NCC verfügt über eine Breitbandverbindung zu Backbone-Kommunikationskanälen, die von Backbone-Betreibern bereitgestellt werden, und ermöglicht die Informationsübertragung von einem entfernten VSAT-Terminal nach außen. Das NCC ist mit einem leistungsstarken Transceiver-Komplex ausgestattet, der alle Netzwerkinformationsflüsse an einen Kommunikationssatelliten überträgt. Das NCC umfasst kanalbildende Geräte (Satelliten-Transceiver-Antenne, Transceiver usw.) und HUB (Verarbeitungs- und Vermittlungszentrum für alle Informationen im VSAT-Netzwerk).

In der Satellitenkommunikation verwendete Technologien:

Frequenzwiederverwendung in der Satellitenkommunikation:

Da Funkfrequenzen eine begrenzte Ressource sind, muss sichergestellt werden, dass die gleichen Frequenzen von verschiedenen Bodenfunkstellen genutzt werden können. Sie können dies auf zwei Arten tun:

räumliche Trennung – jede Satellitenantenne empfängt ein Signal nur aus einem bestimmten Bereich, während verschiedene Bereiche dieselben Frequenzen verwenden können.

Polarisationstrennung – verschiedene Antennen empfangen und senden ein Signal in zueinander senkrechten Polarisationsebenen, wobei die gleichen Frequenzen zweimal angewendet werden können (für jede der Ebenen).

Frequenzbereiche:

Die Wahl der Frequenz für die Übertragung von Daten von einer Erdstation zu einem Satelliten und von einem Satelliten zu einer Erdstation ist nicht willkürlich. Die Frequenz beeinflusst beispielsweise die Absorption von Radiowellen in der Atmosphäre sowie die erforderlichen Abmessungen der Sende- und Empfangsantennen. Die Frequenzen, mit denen Übertragungen von der Bodenstation zum Satelliten stattfinden, unterscheiden sich von denen, die für Übertragungen von Satellit zur Bodenstation verwendet werden (im Allgemeinen ist erstere höher). Die in der Satellitenkommunikation verwendeten Frequenzen sind in Bereiche unterteilt, die durch Buchstaben gekennzeichnet sind:

Ku-Band ermöglicht den Empfang mit relativ kleinen Antennen und wird daher in verwendet Satelliten Fernsehen(DVB), obwohl die Wetterbedingungen einen erheblichen Einfluss auf die Übertragungsqualität in diesem Band haben. Für die Datenübertragung durch große Nutzer (Organisationen) wird häufig das C-Band verwendet. Dies sorgt für eine bessere Empfangsqualität, erfordert aber eine recht große Antenne.