Лекции 2010-го года (1130544), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Для некоторых приложенийэто очень важно. Стоимость передачи не зависит, скольким получателям сообщениепредназначено. Однако проблема безопасности передаваемой информации здесь требуетособого внимания - все слышат все, что передается. Решение этой проблемы - толькошифрование.Стоимость передачи не зависит от расстояния.Такой способ передачи имеет очень низкий коэффициент ошибок при передаче.2.7.2. Низкоорбитальные спутникиИзначально для целей передачи данных низколетящие спутники серьезно нерассматривались. Слишком быстро они проносились над определенным местом наповерхности Земли. В 1990 компания Моторола выдвинула проект системы низколетящихспутников. Идея была очень проста: когда пятно луча одного спутника уходило изопределенного места, к этому месту подлетал другой спутник, пятно которого охватывалоэто место.
Подлетевший спутник подхватывал передачу/прием, которую вел улетающийспутник, и связь сохранялась. Компания подсчитала, что для реализации этой идеипотребуется 77 спутников на высоте 750 км. Позднее, после уточнения параметровпроекта, это число сократилось до 66. Этот проект получил название Иридиум (поназванию 77-го элемента в таблице Менделеева).Основной целью этого проекта являлось обеспечение связи с наземными средствами, дажепортативными, всей поверхности Земли.
Этот проект вызвал ожесточенную конкуренциюсо стороны других компаний. Все захотели строить низколетящие спутниковые системы.Было предложено множество других проектов, но все они похожи на Иридиум. Поэтомумы рассмотрим его.Схематично этот проект показан на рисунке 2-74. Вдоль меридиана на расстоянии 32градуса располагаются 11 спутников, летящих на высоте 750 км.
Таких ожерелий 6, ониохватывают всю Землю. Каждый спутник имеет 48 пятен, так что 1628 пятен (сот)покрывают Землю (рисунок 2-74 (b)). Каждая сота имеет 174 дуплексных канала начастоте обычного сотового радиотелефона. Таким образом, во всем мире поддерживаются283 272 канала. Некоторые из них используются для пейджинга и для навигации и нетребуют большой пропускной способности.Рисунок 2-74.
Расположение спутников в системе Iridium103Прием и передача идут на частоте 1,6 ГГц, что позволяет использовать устройства,работающие от батарей. Если сообщение, принятое одним спутников, адресовано вобласть, покрываемую другим, то оно будет передано от одного спутника другому. Навремя оставим рассмотрение этого проекта. Мы еще к нему вернемся.2.7.3.
Спутники или оптоволокно?Сопоставление спутниковых систем передачи и наземных систем весьма важно. 25 летназад казалось, что будущее за спутниковыми системами. Не видно было, что телефонныесистемы собираются развиваться дальше столь активно, как это требовало развитие сетей.К тому же это развитие казалось сложным в рамках строгих международныхрегламентаций.В 1984 году в США, а позднее в Европе ситуация существенно изменилась. Телефонныекомпании ринулись в конкурентную борьбу, стали вводить оптоволоконные линии, BISDN, SMDS и т.д. Стали менять свою ценовую политику. Все это выглядело так, чтобудущее за оптоволокном. Однако спутниковые системы имеют ряд очень серьезныхпреимуществ.
Рассмотрим их.• Оптоволоконные линии обладают большой пропускной способностью, но она••••используется для мультиплексирования множества телефонных разговоров, а недля увеличения пропускной способности для отдельного пользователя.Для пользователей, которым нужна высокая пропускная способность на уровне Т3(44736 Mbps), выход один - арендовать такой канал или использовать SMDSсервис, если он доступен. Спутник доступен практически всегда. Достаточноустановить антенну на крыше, и вам доступна вся пропускная способностьспутника.Второй фактор - мобильность.
Сейчас людям связь нужна всегда: на прогулке, впутешествии. Сочетание сотовой связи и оптоволокна не всегда решает этупроблему: как быть на корабле или самолете?Там, где вещание принципиально необходимо, спутник незаменим - новости,биржевые сводки и т.п.Спутник незаменим там, где географические условия не позволяют создатьразвитую кабельную систему. Индонезия построила свою национальную104телефонную сеть на спутниковой связи. Запустить один спутник во многодешевле, чем прокладывать под водой километры кабеля.• Спутник хорош везде, где надо быстро развернуть систему передачи данных, гденет времени или средств создавать кабельную инфраструктуру.2.7.4. Спутниковая связь в РоссииСпутниковая связь в России влияет на развитие многих отраслей промышленности,экономику страны в целом и, конечно же, на условия жизни населения.
В этом разделе мырассмотрим средства и услуги, которые уже сегодня доступны у нас в стране.В настоящее время развитие спутниковой связи возможно только в сочетании с развитиемназемных сетей. Так, внедрение волоконно-оптических наземных сетей значительноснизило актуальность магистральных линий спутниковой связи и во многих странах дажечастично вытеснило их. В результате появились такие новые услуги, какнепосредственное спутниковое вещание, связь через VSAT- и USAT-терминалы (UltraSmall Aperture Terminal – терминалы с антенной не более 0,1 м). Конечно, эти услугипоявись благодаря значительным изменениям в технологии производства космическихаппаратов (КА), направленным на увеличение их пропускной способности иэнерговооруженности.Качественный скачок в развитии систем спутниковой связи (С3) произошел послепоявления новых проектов с КА на низких и средневысотных орбитах.
Использованиеэтих орбит позволяет расширить спектр и качество предоставляемых услуг, обеспечивпользователей глобальной персональной связью с помощью терминала типа «телефоннаятрубка».Приведем некоторые количественные оценки, относящиеся к С3. В 1998 г. нагеостационарной орбите находилось 200-215 коммерческих спутников. Предполагается,что в период до 2006 г. будет изготовлено и запущено на орбиту свыше 270 коммерческихКА общей стоимостью более 24 млрд.
долл., в том числе около 100 КА нового поколения,использующих диапазон 20/30 ГГц. А к 2015 г. прогнозируется увеличение общего числаКА до 11 тыс. Общая стоимость проектов С3, реализация которых предполагается к 2006году, оценивается в 600 млрд. долларов, из которых 400 млрд. долларов должны пойти наразвитие наземных средств связи, вещания, доступа в Интернет и т.п. Как видно из этихцифр, основные средства предполагается вкладывать в развитие земного сегмента и услугдоступа, а не собственно в космические аппараты.2.7.4.1. Основные категории С3Системы спутниковой связи, с точки зрения наземного терминального оборудования,можно условно развить на три вида.
Первый - сети персональной спутниковой связи,такие как Iridium, Inmarsat, Globalstar и строящиеся ICO, Ellipso и Thuraya. Терминалыперсональной связи существенно отличаются от своих старших собратьев – VSATстанций. Они более компактны, универсальны, сопрягаются с сетями сотовой связи, асамое главное – работают при движении абонента. Вместе с тем персональная связь покане способна обеспечить тот же комплекс и качество услуг, которые предоставляют VSATстанции, да и тарифы в сетях персональной связи существенно выше.Второй, наиболее многочисленный, связан с развитием корпоративных сетей,базирующихся на технологии VSAT, т.е.
на использовании малогабаритных спутниковых105терминалов с антеннами диаметром от 1,8 до 2,5 м. На сегодняшний день в миренасчитывается около 300 тыс. станций VSAT.Третий вид охватывает системы непосредственного телевизионного вещания, работающиеглавным образом в Ku-диапазоне частот (14/11 ГГц), что позволяет использовать наприеме малые земные станции, стоимость которых не превышает 500 долл. Этот видспутникового вещания ориентируется в первую очередь на сельское население и малыегорода со слаборазвитой кабельной инфраструктурой.
Именно эта категория составляетбольшую часть населения России. Далее мы подробно рассмотрим каждый извышеперечисленных видов сетей.2.7.4.2. Персональная спутниковая связьТрадиционно инфраструктура связи России строилась на кабельных системах, а потомуоколо 100 тыс.
населенных пунктов нашей страны до сих пор не имеют никакойоперативной связи с внешним миром, поскольку таковые до них «не дотянулись».Географически такие населенные пункты сосредоточены на севере страны, в Сибири и наДальнем Востоке. В наши дни связь в этих районах можно обеспечить с помощью С3, нетребующих, в отличие от кабельной связи, огромных средств на развертывание наземнойинфраструктуры, тем более что огромные пространства и низкая плотность населения набольшей части территории нашей страны делают наземные каналы связи экономическинеэффективными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
