tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Американский спутник связи охватывает широким лучом 48 штатов, а также имеет два узких луча для Аляски и Гавайских островов. Новым витком развития спутников связи стало создание недорогих миниатюрных апертурных терминалов — УБАТ (Чету Вша!! Арегсцге Тегшша!) (АЬ- гашзоп, 2000), У этих небольших станций имеется антенна диаметром всего 1 м (сравните с 10-метровой антенной СЕО), их выходная мощность составляет примерно 1 Вт. Скорость работы в направлении Земля — спутник обычно составляет 19,2 Кбит/с, зато связь спутник — Земля можно поддерживать на скорости 512 Кбит/с и выше. Спутниковое широковещательное телевидение использует эту технологию для односторонней передачи сигнала.
144 Глава 2. Физический уровень Многим микростанциям ттВАТ не хватает мощности для того, чтобы связываться друг с другом (через спутник, разумеется). Для решения этой проблемы устанавливаются специальные наземные концентраторы с большой мощной антенной. Концентратор (хаб) распределяет график между несколькими ттВАТ, как показано на рис. 2.14. В таком режиме либо приемник, либо передатчик обязательно имеет большую антенну н мощный усилитель.
Недостатком такой системы является наличие задержек, достоинством — низкая цена за полноценную систему для конечного пользователя, ник сексе Концентратор Рис. 2.14. Хаб распределяет трафик между несколькими ЧЗАТ Системы ттВАТ имеют болыцие перспективы использования в сельской местности. Об этом как-то не очень часто вспоминают, но половина населения земного шара живет минимум в часе ходьбы от ближайшсго телефона. Протянуть телефонные линии ко всем селам и деревням не по карману большинству стран так называемого третьего мира.
Однако средств на установку тарелки тт5АТ, питающейся от солнечной батареи, может хватить не только у администрации региона, но и у частных лиц. Таким образом, тт5АТ вЂ” это технология, которая может позволить организовать связь в любой точке планеты. Спутники связи обладают рядом свойств, которые радикально отличают их от любых наземных систем связи между абонентами. Во-первых, несмотря па предельно высокую скорость распространения сигнала 1собственно, она практически равна скорости света — 300 000 км/с), расстояния между наземными приемно- передающими устройствами и спутниками таковы, что в технологии ОЕО задержки оказываются весьма значительными. В зависимости от взаимного расположения пользователя, наземной станции и спутника время передачи может составлять 250-300 мс.
Обычно оно составляет 270 мс (соответственно, в два раза больше — 540 мс — в системах АЗАТ, работающих через хаб). Для сравнения, сигнал в наземных микроволновых системах связи распространяется со скоростью примерно 3 мкс/км, а коаксиальный кабель и оптоволокно имеют задержку порялка 5 мкс/км. Разница задержек здесь объясняется тем, что в твердых телах сигнал распространяется медленнее, чем в воздухе. Спутники связи 145 Егпе одним важным свойством спутников является то, что они являются исключительно широковегцатсльным средством передачи данньах.
На отправку сообщения сотням абонентов, нахолящихся в зоне следа спутника, не затрачивается никаких дополнительных ресурсов по сравнению с отправкой сообщения одному из них. Для некоторых применений это свойство очень полезно. Например, можно прсдставить себе кэширование на спутнике популярных всб-страннц, что резко повысит скорость их загрузки на сотни компьютеров, находягцихся довольно далеко друг от друга. Конечно, широковещание симулируется обычными двухточечными сетями, однако спутпиковос всшапие в этом случае обходится значительно дешевле. С другой стороны, с точки зрения защиты информации и конфиденциальности данных, спутники — это прямо-таки беда: кто угодно может прослушивать абсолютно все.
Здесь па защиту тех, кому важен ограниченный доступ к информации, встает криптография. Спутники связи обладают ешс одним замечательным свойством — нсзавпсимостью стоимости передачи от расстояния между узлами. Звонок другу, живущему за океаном, стоит столько же, сколько звонок подружке, живущей в соседнем доме. Космические телекоммуникационные технологии, кроме того, обсспсчивают очень высокую степень защиты от ошибок и могут быть развернуты па местности практически мгновенно, что очень важно для военных. Средневысотные спутники На гораздо более низких высотах, нежели геостационарныс спутники, между двумя поясами Ван Аллена, располагаются средневысотные спутники (МЕО, Мес!!нш-ЕаггЬ ОгЬКс Яассййез).
Если смотреть на них с Земли, то будет заметно их медленное дрсйфование по небосводу. Средневысотные спутники делают полный оборот вокруг нашей планеты примерно за 6 часов. Соответственно, наземным приемопередатчикам необходимо следить за их перемещением. Поскольку зтн спутники находятся гораздо ниже, чем геостационарные, то и «засвечиваемое» ими пятно на поверхности Земли имеет более скромные размеры. Зато для связи с ними требуются менее мощные передатчики. Спутники МЕО пе используются в телекоммуникациях', поэтому в дальнейшем мы не будем их рассматривать. Примерами средневысотных спутников являются 24 спутника системы СРБ (С!оЬа1 Роз111оп1пй Яуз(еш, глобальная система определения местонахождения), вращающихся вокруг Земли на высоте около 18 000 км.
Низкоорбитальные спутники Снизим высоту еще больше и перейдем к рассмотрению низкоорбитальных спутников (ЕЕО, (.очт-ЕаггЬ ОгЫге Засе!111ез). Для того чтобы создать целостнук систему, охватывающую весь земной шар, нужно большое количество таких спутников. Причиной тому является, прежде всего, высокая скорость их движе. ния по орбите. С другой стороны, благодаря относительно небольшому расстоя. В настоящее время средневысатные спутники находят все большее применение в телскоммуника пнях, особенно в сотовой телефонной связи. — Примак. нерее. 146 Глава 2.
Физический уровень нию между наземными передатчиками и спутниками не требуется особо мощных наземных передатчиков, а задержки составляют всего лишь несколько миллисекунд. В этом разделе мы рассмотрим три примера спутников 1.ЕО, два из которых относятся к голосовой связи, а один — к службам Интернета. ! п62ЬпЪ Как уже было сказано ранее, в течение первых 30 лет существования спутников связи низкоорбитальные спутники использовались очень мало, поскольку они появлялись и исчезали из зоны видимости передатчика слишком быстро.
В 1990 году фирма Мосого!а совершила большой прорыв в этой области, попросив гСС разрешить ей запустить 77 спутников связи для нового проекта 1п«11цш (77-м элементом таблицы Менделеева является иридий). Впрочем, планы вскоре изменились, и было решено использовать только 66 спутников, поэтому проект следовало бы переименовать в Рузргоз1цш', но это было бы менее благозвучно. Идея состояла в том, что на место исчезающего из вида спутника будет тотчас приходить следующий, этакая карусель. Предложение породило новую волну безумной конкуренции среди коммуникационных компаний.
Каждая из них захотела «повесить» в небе свою цепочку низкоорбитальных спутников. После семи лет притирки компаний друг к другу и решения вопросов финансирования в 1997 году совместными усилиями удалось, наконец, запустить спутники. Услуги связи начали прелоставляться с ноября 1998 года. К сожалению, коммерческий спрос на большие и тяжелые телефоны спутниковой связи оказался незначительным, потому что за семь лет конкурентной борьбы, которые прошли до запуска проекта 1пйшп, сотовая связь шагнула очень далеко вперед. В результате 1пйшн практически не приносил прибыли, и в августе 1999 года его пришлось объявить банкротом — это было одно из самых эффектных корпоративных фиаско в истории. Спутники, как и другое имущество (стоимостью порядка $5 миллиардов), были проданы инвестору за $25 миллионов в качестве своего рола космического гаража.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
