Спутниктік байланыс жүйелері

Кіріспе

Қазіргі заманғы ұйымдар  өздері арқылы күн сайын өтіп отыратын әртүрлі, негізінен алғанда электроеды және телекоммуникациялық ақпараттың үлкен көлемімен сипатталады. Сондықтан да барлық маңызды коммуникациялық тораптарға шығуды қамтамасыз ететін, коммутациялық тораптарға жоғары сапалы шығар жерге ие болған маңызды. Елді мекендердің арасындағы қашықтықтар орасан зор, ал жер бетіндегі желілердің сапасы сын көтермей отырған Қазақстанда осы мәселенің оңтайлы шешімі спутниктік байланыс жүйелері болып табылады.

Бүгінгі таңда әртүрлі  спутниктік жүйелерге, әртүрлі принциптерге негізделген және әртүрлі қолданысқа арналған спутниктік байланыс жүйелерінің саны көп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спутниктік байланыс жүйелері

Спутниктік байланыс — радио байланысының Жердің жасанды серіктерін ррлар ретінде пайдалануға негізделген түрлерінің бірі. Спутниктік байланыс стационарлы да, қозғалмалы да болуы мүмкін жер станциялары арасында іске асырылады.

Спутниктік байланыс жүйелері баяғыдан белгілі және әртүрлі сигналдарды ұзақ қашықтықтарға беру үшін қолданылады. Өзінің пайда болған сәтінен бастап спутниктік байланыс қарқынды дамып отырды және, тәжірибенің жинақталуына, аппаратураның жетілдірілуіне, сигналдарды беру әдістерінің дамуына қарай,  спутниктік байланыстың жекелеген желілерінен жергілікті және жаһандық жүйелерге көшу жүрді.

Спутниктік байланыс жүйелерінің дамуының мұндай қарқындары олар ие болып отырған бірқатар қасиеттермен түсіндіріледі. Жекелей алғанда, оларға байланыс арналарының үлкен өткізгіштік қабілеті, қамтитын шексіз кеңістіктері, жоғары сапасы және сенімділігі жатады. Спутниктік байланыстың кең мүмкіндіктерін анықтайтын бұл қасиеттер оны бірегей және тиімді байланыс құралы етіп отыр.

Спутниктік байланыстың кең мүмкіндіктерін анықтап отырған бұл қасиеттер оны бірегей және тиімді байланыс құралы етіп отыр. Қазіргі уақытта спутниктік байланыс үлкен және орта қашықтықтарға халықаралық және ұлттық байланыстың негізгі түрі болып табылады. Байланысты ұйымдастыру үшін Жердің жасанды серіктерін пайдалану байланыстың қазірде бар желілерінің дамуына қарай кеңеюін жалғастыруда. Көптеген елдер өздерінің ұлттық спутниктік байланыс желілерін жасауда. Барлық жүйелерді екі түрдегі: геостационарлы емес және геостационарлы орбиталардағы спутниктер арқылы жұмыс істейтін жүйелерге бөлуімізге болады.

Геостационарлы емес спутниктер негізінен  алғанда әскери, ғылыми және метеорологиялық  зерттеулер үшін пайдаланылады. Олардың  негізгі ерекшелігі – Жердегі  станциялармен тәулік бойы байланыс ұстап отырудың мүмкін еместігі.  Алайда, Жердің бетіне қатысты белгіленген  орбита бойынша орын ауыстыра отырып, олар жер бетінің үлкен ауданынан мәліметтер жинай алады. Геостационарлы спутниктер экватор жазықтығындағы осының кезінде бұлардың бұрыштық жылдамдығы Жердің өз осінің айналасында айналу жылдамдығымен сәйкес келетіндей орбитаға шығарылады. Осында жылдамдықтардың тұрақтылығы және орталықтан тебетін мен гравитациялық күщтердің теңдігі шарттары орындалатын, Жер бетінен биіктік 36 мың километр құрайды. Теориялық тұрғыдан алғанда, осылайша орналастырылған бір спутник жер бетінің үштен бір бөлігі үшін сапалы байланысты қамтамасыз ете алады.  Ал шындығында, қызмет көрсетілетін аумақтар анағұрлым азырақ. Геостационарлы орбиталардағы спутниктердің ерекшелігі – Жердегі станцияларнан спутникке дейінгі 36 мың км болатын қашықтықты екі рет өтумен туындайтын, спутниктік арнадағы айтарлықтай уақыттық кідіріс (шамамен 240 мс) болып табылады.

Біз орбиталарда Жердің айналуымен синхронды айналып отыратын байланыс спутниктері қолданылатын жүйелерді  қарастыратын боламыз. Бұл байланыс жүйесін елеулі қарапайым етуге  мүмкіндік береді. бұл жағдайда әрбір  жердегі станция дәл сол бір  байланыс спутнигімен үздіксіз жұмыс  істеп отырады. Бұрынырақта, синхронды  емес спутниктерді пайдаланған кезде, әр жер станциясының антенналық жүйесін  бір спутниктен екінші спутникке  оқтын-оқтын ауыстырып қосып отыру  қажеттігі бар болатын, бұл, әрине, байланыстағы үзілістерді тудырып  отыратын. Оның үстіне, Жердегі станцияларның құнының айтарлықтай бөлігін онша сенімді емес қадағалау аппаратуралары құрайтын еді. Стационарлы байланыс спутниктерін пайдалану үздіксіз байланысты қамтамасыз етеді, бірақ Жердің жасанды серігінің орбитасын сан мәрте коррекциялауды жүргізу үшін жұмыс денесінің қосымша қорын қажет етеді. Жұмыс денесінің орбитаны коррекциялауға арналған қосымша қоры жүйені пайдаланудың қарапайымдылығы және байланыстағы ұзілістердің жоқтығы үшін төленген салыстырмалы түрде шамалы ақы болып табылады деп саналады. Стационарлы спутниктерді пайдаланған кезде, Жердегі станциялар күрделі де қымбат тұратын қадағалау жүйесінен бас тартылуы есебінен оңайлана, ықшамдала түседі.

Спутниктік байланыс жүйелері сонымен қатар берілетін сигналдың осы сандық немесе аналогтық болуы мүмкін типімен де ерекшеленуі мүмкін. Ақпаратты сандық түрде беру ақпарат берудің басқа әдістерімен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие болып келеді. Осы артықшылықтарға:

  • көптеген тәуелсіз сигналдарды біріктірудің және сандық хабарламаларды коммутацияның ыңғайлы болуы үшін «пакеттерге» түрлендірудің қарапайымдығы және тиімділігі;
  • аналогтық сигналды берумен салыстырғанда, қуаттың аз шығындалуы;
  • сандық арналардың, әдетте аналогық байланыс жүйелерінде елеулі проблема болып келетін, ретрансляциялар кезінде бұрмаланулардың жинақталу әсеріне салыстырмалы түрде сезімтал еместігі;
  • қателерді табу және түзету арқылы, беру қателіктерінің өте аз ықтималдықтарын алудың және берілген мәліметтердің жаңғыртылуының жоғары дәлдігіне, растығына қол жеткізудің потенциалды мүмкіндігі;
  • байланыстың конфиденциалдығы;
  • микропроцессорларды, сандық коммутацияны пайдалануға және компоненттерінің интеграциясының көбірек дәрежесі бар микросхемаларды қолдануға жол беретін, сандық аппаратураның іске асуының икемділігі.

 

VSAT-спутниктік байланыс станциясы

  VSAT1-станция – шамамен 1.8 ... 2.4 м болатын шағын диаметрлі антеннасы бар спутниктік байланыс станциясы.  VSAT-станция жер бетіндегі бекеттер арасында, сондай-ақ мәліметтерді жинау және бөлу жүйелерінде ақпарат алмасу үшін қолданылады. VSAT типті Жердегі станцияларның желісі бар спутниктік байланыс жүйелері айтылған сөзді сандық жолмен беретін телефон байланысын, сондай-ақ сандық ақпаратты беруді қамтамасыз етіп отырады.

VSAT типті спутниктік байланыс станцияларына №№ 725-729 ММКР ұсыныстарында сипатталған белгілі бір сипаттамаларға ие болып келетін спутниктік байланыс станциялары жатады. .

Телефон трафигін берген кезде  спутниктік жүйелер топтық тракттар (топтық сигналдың өтуін қамтамасыз етіп отыратын техникалық құралдардың  жиынтығы, яғни бірнеше телефон арнашықтары  бір спутниктік арнаға біріктіріледі) және беру арналарын (сигналдардың бір  нүктеден екінші нүктеге дейін беруді қамтамасыз ететін құралдардың жиынтығы) құрайды. Спутниктік байланыс жүйелерінің арналары және топтық тракттары магистральды және аймақ ішіндегі телефон желілерінің учаскелерінде, бірқатар жағдайларда жергіліті байланыс желілерінде кеңінен қолданылып отыр, Спутниктік байланыс желілері: Жердің жасанды серігі қызмет көрсететін аймақта кез келген байланыс бекеттері арасында тікелей бекітілген арналарды және тракттарды ұйымдастыруға, сондай-ақ бұл режимнік кезінде спутник арналары мен тракттары желідегі трафиктің қажеттіліктері өзгерген кезде бір бағыттардан екінші бағыттарға шұғыл ауыстырыла алатын, сондай-ақ толық қол жетімді шоқтармен ең тиімді пайдаланыла алатын, бекітілмеген арналар режимінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

  Қазіргі кезде VSAT пайдаланатын бірнеше спутниктік байланыс жүйелері жасалған. Осындай түрдегі типтік жүйелердің бірі болып геостационарлы спутниктердің негізінде ұйымдастырылған жүйе табылады. Аталған жүйенің құрамында жұмыс істейтін VSAT бірқатар елдерде, оның ішінде Қазақстанда да орнатылған.

VSAT станциясының тартымды ерекшелігі болып оларды пайдаланушыларға тікелей жақын жерге орналастыру мүмкіндігі табылады, осының арқасында пайдаланушылар жер бетіндегі байланыс желілерінсіз де күн көре алады. Жалпы алғанда VSAT станциялары деп 725-729 ММКР ұсыныстарында сипатталған белгілі бір сипаттамаларға ие болып отыратын станциялар аталады.

Ақпаратты жоғары жылдамдықтарда (10 кбит/сек және одан көп) тұрақты беріп отырған кезде тиімді болып келетін, бекітілген арнасы бар жүйелерден өзге, арнаның көптеген абоненттік Жердегі станциялар арасында уақыттық, жиіліктік, кодтық немесе құрама бөлінуін пайдаланатын жүйелер де бар. Спутниктік байланыс жүйелерін классификациялауға мүмкіндік беретін тағы бір параметр болып хаттаманы пайдалану табылады. Алғашқы спутниктік жүйелер хаттамасыз болған және пайдаланушыға ашық арнаны ұсынатын еді. Мұндай жүйелердің кемшілігі болып, мысалға, пайдаланушының ақпаратын, әдетте, оның жеткізілуін қабылдаушы жақтың растауынсыз беру табылды. Басқаша айтар болсақ, мұндай жүйелерде ақпарат алмасуға қатысушылар арасындағы диалогтың ережелері келісіп шешілмеген болатын. Бұл жағдайда спутниктік байланыс жүйелерінің сапасы спутниктік арнаның сапасымен анықталады. Символға қатенің ықтималдығының 10-6..10-7 шамасындағы типтік мәндері кезінде үлкен файлдарды спутниктік жүйелер арқылы беру, тіптен әртүрлі кедергіге төзімді кодтарды пайдалана отырып та, мүмкін емес демесек те, қатты қиынға соғады. Қазіргі спутниктік байланыс жүйелері абоненттер арасындағы ақпарат алмасудың жоғары жылдамдығын сақтай отырып, байланыстың сенімділігін арттыратын хаттаманы пайдаланады. Мысалға, мәліметтерді берудің PES™ (PersonalEarthStation - персональная земная станция) типті, төменде қарастырылып отырған жүйесі үшін символға қатенің ықтималдығы 99% байланыс уақыты үшін 10-9 аспайды.

Қазіргі таңда Қазақстанда  оларды қатаң осылайша түсінгендегі VSAT типті желілер мен Жердегі станциялар әзірге аз, бірақ олардың саны өсетін болады, өйткені біздің еліміз, ұлан-байтақ жерімен қатар, әсіресе шеткері жатқан өңірлерде, байланыстың нашар дамыған инфрақұрылымына да ие.

Осындай күрделі аппаратураны таңдап алған кезде көптеген факторларға  назар аудару қажет, аса маңыздыларының бірі аталған типтегі аппаратураның  әлемде қаншалықты таралғандығы, осындай  техниканы жасап шығарумен айналысып  отырған фирманың нарықта қаншама  жыл жұмыс істеп келе жатқандығы болып табылады. Бұл жүйенің жұмысының сенімділігіне кепілдік беруге, басқа жүйелермен байланысты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

 

SCPC жүйесі

SCPC-жүйенің жұмыс схемасы

 

Қазақстанда және Еуропада VSAT-станциялардың SCPC принципінде жұмыс істейтін желілері бар. Осында “point-to-point”(“нүкте-нүкте”) принципі бойынша байланыс пайдаланылатын SCPC байланысының стандартты варианты – бұл спутниктік арнамен байланысқан және пайдаланушыларда орналасқан екі VSAT-станциялар. Осындай арна бар болған кезде пайдаланушылар бір бірімен байланысты кез келген сәтте орната алады. Желінің Бас кеңседе (бөлімде, өкілдікте және т.с.) бір станция және алыстағы бөлімшелерде, филиалдарда бірнеше станция бар болатын «жұлдыз» («орталық – әркіммен» принципі) типті конфигурациямен жиірек істес болуға тура келеді. Аталған схеманы пайдаланған кезде сандық ақпараттың ағындарын 32 кбит/сек бастап 8 Мбит/с дейінгі жылдамдықпен ұйымдастыру және орталық пен шеткері бөлім, филиал арасындағы телефон, телефакс байланысын қамтамасыз ету мүмкін болады. Аталған жүйе спутниктік станциялар арқылы Берлиндегі халықаралық телепортқа және әрі қарай әлемнің кез келген еліне шығу мүмкіндігін ашады. Бұдан өзге, тікелей астаналық номер алу мүмкін болады және Мәскеудегі телепорт арқылы бұрынғы КСРО елдері бойынша телефон келіссөздерін жүргізу мүмкін болады. Жалпы алғанда, SCPC-жүйенің жалданған, коммутацияланбайтын арналардың, ведомстволық желілердің және т.с. өте қуатты альтернативасы болып табылатындығын атай кетуіміз керек. Ол ақпараттың үлкен көлемдерін жоғары жылдамдықпен беру құралы ретінде аса тартымды. Спутиктік сандық арналарды пайдалануына орай, ол алыс қашықтыққа осал емес және кедергіден қорғалған болып табылады.

 

TES-жүйесі

TES-жүйенің жұмыс схемасы

  TES-жүйе “mesh” (“әркім әркіммен”) принипі бойынша құрылған желілерде немесе, басқаша айтар болсақ, толық қол жетімді желілерде телефондық және сандық ақпаратпен алмасуға арналған. Бұл желінің кез келген екі абоненті арасындағы телефон байланысы мүмкін дегенді білдіреді, осыдан өзге, абоненттерге Берлиндегі телепорт (Gateway) арқылы жалпы пайдаланыстағы халықаралық желіге шығулары қамтамасыз етіледі. Қарапайым конфигурацияда бір телефон немесе факсимильді арна бойынша байланыс қамтамасыз етіледі. Абонентке сандық ақпаратты желіге кіретін екі станция арасында беруді ұйымдастырудың қосымша мүмкіндігі беріледі. Желі DAMA принципі бойынша – абонент өзіне қатаң бекітілген спутниктік арнаға ие болмайтын, ал осы арна оған бірінші талап ету бойынша, оның үстіне жоғары (99%-дан аса) ықтималдықпен берілетін принцип бойынша жұмыс істейді. Бұл тәсіл жалға алынатын спутниктік арналардың санын азайтуға және абоненттер үшін қалталары ктеретіндей бағаларды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Жалпы алғанымызда, дәл осы TES-жүйесін пайдалану халықаралық телефон желісіне кірудің ең оперативті және пәрменді тәсілі, сондай-ақ әлде дамымай қалған байланыс инфрақұрылымына ие болып отырған, әлде мұндай инфрақұрылымы мүлдем жоқ облыстармен байланыс жасаудың жақсы құралы болып табылады.

 

PES жүйесі

  PES-жүйенің құрылымы

Дербес Жердегі станцияларның жүйесі (PersonalEarthStation) PES™ - толық дуплекс мүмкіндігі бар, «жұлдыз» типті топологиямен спутниктік байланыс жүйелері аясында телефондық және сандық ақпарат алмасуға арналған спутниктік диалогтық пакеттік-коммутацияланатын желі. Жүйе ірі және қымбат орталық станцияға (HUB station) және көптеген шағын әрі қымбат емес PES немесе remote перифериялық станцияларына ие. Көбірек тиімді шығаратын қуат және орталық станцияны қабылдаудың жоғары сапасы PES-те диаметрі 0,5-1,8 м болатын шағын антенналарды және қуаты 0,5-2 Вт болатын, қуаты шамалы бергіш құралдарды пайдалануды мүмкін етеді. Бұл абоненттік Жердегі станцияларның құнын айтарлықтай төмендетеді. Жоғарыда аталып кеткен өзге жүйелерден өзгешелігі, бұл жүйеде ақпаратты беру әрқашан HUB арқылы жүреді. Жүйенің энергетикасына және оның құнына (тиісінше, ұсынылатын қызметтердің құнына да) қатысты, орталық жер станциясын спутниктің жарықтандыру аймағының орталығына орналастыру оңтайлы болып келеді. Мысалға, INTELSAT-604 спутнигі арқылы жұмыс істейтін желіде орталық Жер станциясы Мәскеуде орналасқан.

Конструкция және техникалық мінездемелер

Антенна

Бір айналы антенна әдетте офсет (жылжыған орталығы бар) схемасы  бойынша орындалады. Офсет схемасы  жерден параллель жүретін және максималды кедергілер беретін бүйірдегі желектердің деңгейін төмендетуге мүмкіндік береді. сондай-ақ аталған схема рефлектордың бетінде атмосфералық жауын-шашынның жинақталуын болдырмауа жағдай жасайды.

    Антенна:

  • рефлектордан (айнадан),
  • сәулелендіру жүйесінен,
  • тірек-бұрылыс негіздемесінен тұрады.

      

Сыртқы блок (антенна және қабылдағыш-бергіш)

  Қабылдағыш-бергіш блок

Негізгі терминал:

  • жиіліктерді түрлендіру блогының СВЧ-нан;
  • қуатты күшейткіштен (SSPA10 немесе TWT11),
  • аз шу шығаратын конвертордан (LNC),
  • электрмен қоректену блогынан;
  • байланыстыратын кабельдерден тұрады.

Қабылдағыш-бергіштің функциясы  модулятордан кейін 

 

Функция приемопередатчика  заключается в преобразовании, после  модулятора, сигнала IF, на конверторе вверх, в RF сигнал для передачи через антенну и в преобразовании полученного RF сигнала в сигнал IF, на конверторе вниз, для блока, используемого как демодулятор.

 Ішкі блок

Ішкі блок оған орнатылған спутниктік модемі және мультиплексоры бар 19” баған болып келеді. Кей кездері бағанда қосымша жабдық: сумматорлар, вентиляторлар, UPS13 және т.с. орнатылады. UPS жеке, бағаннан тысқары да орнатыла алады.

Спутниктік модем

Спутниктік модем модулятор  бөлігінде мультиплексордан келген, берілетін сандық ағынды кодтауға, ІҒ бойынша сигналды модульдеуге, сигналды қажетті күшейтуге және сыртқы блокқа беруге арналған және демодулятор бөлігінде сыртқы блоктан ІҒ бойынша сигналды қабылдауға, оны күшейтуге, кодтан шығаруға және мультиплексорға беруге арналған.

Мультиплексор

Мультиплексор дауыстық, факсимильді ақпаратты және берілетін мәліметтерді мультиплекстеуге арналған. Мультиплексор күн сайынғы телефон хабарламаларын және факсимильді хабарламаларды жергілікті желілер, жер бетіндегі немесе спутниктік желілер бойынша берілетін, мәліметтерлі бір арнаға синхронды және асинхронды берумен құрамдастыруға мүмкіндік береді. Бұл маңызды ақпаратты беру мүмкіндіктерін арттыру және бір мезгілде арнаның өткізу қабілеттілігін азайту арқылы, телекоммуникациялық шығындарды төмендетуге мүмкіндік береді.

 

 

 

 Спутниктік Шлюз

Жер бетіндегі телекоммуникациялардың желілеріне шығу үшін спутниктік шлюздер (осыларға спутник арқылы VSAT-станциялары қосылған үлкен станциялар) пайдаланылады.

  Шлюз:

  • телефон желілеріне шығуды;
  • жалпы пайдаланыстағы желіге шыға отырып, халықаралық байланыс қызметтерін;
  • халықаралық байланыс қызметтерін;
  • арнайы телефон желілеріне, мысалға,  "Искра-2" желісіне шығуды;  
  • мәліметтерлі беру желілеріне (РОСНЕТ, INTERNET, RELCOM және т.б.) шығуды қамтамасыз ете алады.

 

Қозғалмалы спутниктік байланыс жүйелері

    Қозғалмалы спутниктік байланыс жүйелерінің көпшілігінің ерекшелігі терминал антеннасының кішкентай өлшемі болып табылады, бұл сигнал қабылдауды қиындатып жібереді. Қабылдағышқа жететін сигналдың қуаты жеткілікті болуы үшін, екі шешімнің бірін қолданады:

  • Спутниктер геостационарлы орбитада орналасады. Бұл орбита Жерден 35786 км қашықтықта тұрғандықтан, спутникке қуатты бергіш орнату қажет болады. Бұл амал-тәсілді Inmarsat жүйесі (осының негізгі міндеті теңіз кемелеріне байланыс қызметтерін ұсыну болып табылатын) және дербес спутниктік байланыстың кейбір аймақтық операторлары (мысалға, Thuraya) пайдаланады.
  • Көптеген спутниктер еңіс немесе полярлы орбиталарда орналасады. Бұл ретте бергіштің қажетті қуаты онша жоғары емес және спутникті орбитаға шығарудың құны төменірек. Алайда, мұндай амал-тәсіл спутниктердің көп санын ғана емес, жер бетіндегі коммутаторлардың тармақталған жеоісін де қажет етеді. Мұндай әдісті Iridium және Globalstar операторлары қолданады.

 

Спутниктік Интернет

     Спутниктік Интернет — спутниктік байланыс технологияларын (әдетте DVB-S немесе DVB-S2 стандартында) пайдалана отырып, Интернет желісіне енуді қамтамасыз етудің амалы.

Енуді қамтамасыз етудің варианттары

Спутник арқылы мәліметтер алмасудың екі тәсілі бар:

  • біржақты (one-way), кей кездері сонымен қатар «асимметриялы» деп аталатын тәсіл – мәліметтерді қабылдап алу үшін спутниктік арна, ал мәліметтерді беру үшін   қол жетімді жер бетіндегі арналар пайдаланылатын тәсіл;
  • екіжақты (two-way), кей кездері сонымен қатар «симметриялы» деп аталатын тәсіл – мәліметтерді қабылдап алу үшін де, беру үшін де спутниктік арналар пайдаланылатын тәсіл:

Біржақты спутниктік Интернет

Біржақты спутниктік Интернет пайдаланушыда Интернетке қосылудың қандай да бір қолда бар болып отырғын тәсілінің болуын шамалайды. Әдетте бұл – баяу және/немесе қымбат арна (GPRS/EDGE, ADSL – Интернетке крі қызметтері нашар дамыған және жылдамдық бойынша шектеулі және т.с. жерде қосылу). Бұл арна арқылы тек Интернетке сұранымдар ғана беріледі. Бұл сұранымдар біржақты спутниктік енудің операторының торабына келіп түседі (VPN-қосылудың және трафикті проксирлеудің әртүрлі технологиялары қолданылады), ал осы сұранымдарға жауап ретінде алынған мәліметтерді пайдаланушыға кең жолақты спутниктік арна арқылы береді. Пайдаланушылардың көпшілігі негізінен алғанда мәліметтерді Интернеттен алатындықтан, мұндай технология, баяу және қымбат жер бетіндегі қосылуларға қарағанда, жылдамдығы көбірек және арзанырақ трафик алуға мүмкіндік береді. Ал жер бетіндегі арна бойынша шығатын трафиктің мөлшері (демек, оған кететін шығындар да) айтарлықтай қарапайым болып шығады (шығыс/кірістің ара қатынасы – шамамен, веб-серфинг кезінде 1/10, файлдарды енгізу кезінде 1/100 және одан жақсырақ).

Әрине, біржақсы Интернетті пайдалану қол жетімді жер  бетіндегі арналар тым қымбат және/немесе баяу болған кезде мән-мағынаға ие болады. Қымбат емес және жылдам «жер бетіндегі» Интернет қолда бар болып отырған кезде спутниктік Интернетті жер бетіндегі» Интернет жоғалып кеткен немесе нашар жұмыс істеген жағдайларда қосылудың резервтік варианты ретінде ұстау мәнге те болады.

Екіжақты спутниктік Интернет

Екіжақты спутниктік Интернет мәліметтерді спутниктен алуды және оларды кері қарай да спутник арқылы жөнелтуді көздейді Мәліметтерді қабылау, беру және жөнелту кезінде үлкен жылдамдықтарға қол жеткізуге мүмкіндік беретіндіктен, бұл тәсіл өте сапалы болып табылады,  бірақ ол айтарлықтай қымбат болып келеді және радиобергіш жабдыққа рұқсат алуды қажет етеді (дегенмен, рұқсат алуды провайдер көбінесе өзіне алады).  Екіжақты Интернеттің қымбат бағасы бірінші кезекте ағағұрлым сенімдірек байланыстың есебінен толығымен ақталған болып шығады. Біржақты енуден ерекшелігі, екіжақты спутниктік Интернет ешқандай да қосымша ресурстарға (әрине, электрмен қоректендіруді есептемегенде) мұқтаж емес.

Интернетке «екіжақты» спутниктік енудің ерекшелігі байланыс арнасындағы  айтарлықтай үлкен кідіріс болып табылады. Сигнал абоненттен спутникке дейін және спутниктен Спутниктік байланыстың Орталық станциясына жеткенше – шамамен 250 мс өтеді. Кері қарай саяха жасауға да дәл осыншама уақыт қажет. Осының нәтижесінде, екіжақты спутниктік арнада пинга уақыты шамамен 600 мс және одан көп мәнді құрайды. Бұл қосымшалардың спутниктік Интернет арқылы жұмысына және әсіресе барып тұрған геймерлер үшін біршама өзгешелікке алып келеді.

Тағы бір ерекшелік  әртүрлі өндірушілердің жабдығының бір бірімен іс жүзінде үйлеспейтіндігінен тұрады. Яғни, егер Сіз жабдықтың  белгілі бір типінде (мысалға, ViaSat, Hughes, Gilat EMS, Shiron и т. п.) жұмыс істейтін бір операторды таңдап алған болсаңыз, онда дәл осындай жабдықты пайдаланатын операторға ғана көше аласыз. Әртүрлі өндірушілердің жабдығының үйлесімділігін (стандарт DVB-RCS) жүзеге асыру әрекетін компаниялардың саусақпен санарлықтай шамалы саны ғана қолдаған болатын және бүгінгі күні, жалпы қабылданған стандартқа қарағанда, «жеке меншік» технологиялардың тағы біреуі болып келеді.

 

Спутниктік байланыстың кемшіліктері

       Бөгеттен нашар қорғалғандығы

Жердегі станциялар мен спутник  арасындағы орасан зор қашықтықтар  қабылдағыштағы сигнал/шу қатынасының  шамалы (байланыстың радиорелелік желілерінің көпшілігіндегіге қарағанда анағұрлым азырақ) болуының себебі болып табылады. Бұл жағдайларда қатенің жарамды ықтималдығын қамтамасыз ету үшін, үлкен антенналарды, аз шу шығаратын элементтерді және кедергіге төзімді күрделі кодтарды пайдалануға тура келеді. Оларда антеннаның мөлшеріне және, әдетте, бергіштің қуатына шектеулер бар болғандықтан, бұл мәселе қозғалмалы байланыс жүйелерінде әсіресе қатаң тұр.

Атмосфераның  әсері

Спутниктік байланыстың сапасына тропосферадағы және ионосферадағы әсерлер күшті әсерін тигізеді.

Тропосферада  сіңірілуі

Сигналды атмосфераның сіңіруі  оның жиілігіне тәуелділікте тұрады. Сіңірудің максимумдары 22,3 ГГц (су буларының резонансы) және 60 ГГц (оттегінің резонансы) келеді. Жалпы алғанда, сигналды сіңіру жиілігі 10 ГГц жоғары (яғни, Ku-диапазоннан бастап) сигналдардың таралуына елеулі әсерін тигізеді. Сіңіруден өзге, радиотолқындары атмосферада таралған кезде басылу әсері де кездеседі, оның себебі атмосфераның әртүрлі қабаттарының сыну коэффициенттеріндегі айырмашылық болып табылады).

 

  Ионосфералық әсерлер

 Ионосферадағы әсерлер еркін электрондардың бөлінуінің флуктуацияларымен байланысты. Радиотолқындардың таралуына әсерін тигізетін ионосфералық әсерлерге жылтырауды, сіңірілуді, таралуының кідіруі, дисперсия, жиіліктің өзгеруі, полярлану жазықтығының айналуы жатады. Осы әсерлердің барлығы жиіліктің артуымен әлсірей түседі. 10 ГГц асатын жиіліктері бар сигналдар үшін олардың әсері шамалы болып келеді.

Эффект

100 МГц

300 МГц

1 ГГц

3 ГГц

10 ГГц

Поляризация жазықтығының айланысы

30 айланыстардың

3,3 айланыстың

108°

12°

1,1°

Белгінің қосымша кідірісі

25 мс

2,8 мс

0,25 мс

28 нс

2,5 нс

Қылғуғу ионосферада(полюста)

5 дБ

1,1 дБ

0,05 дБ

0,006 дБ

0,0005 дБ

Қылғуғу ионосферада(ортаның кеңдіктерінде)

<1 дБ

0,1 дБ

<0,01 дБ

<0,001 дБ

<0,0001 дБ


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Қазіргі уақытта спутниктік байланыс станциялары мәліметтер беру желілеріне бірігуде. Аумақтық-бөлінген станциялар тобының желіге бірігуі пайдаланушыларға қызметтер мен мүмкіндіктердің кең спектрін қамтамасыз етуге, сонымен қатар спутниктің ресурстарын тиімді пайдалануға мүмкіндік жасайды.  Мұндай желілерде бір немесе бірнеше басқарушы станция болады, олар жердегі станциялардың әкімші қызмет көрсететін режимде де, толығымен автоматтандырылған режимде де жұмыс істеуін қамтамасыз етіп отырады.

Спутниктік байланыстың артықшылығы географиялық тұрғыдан алыста тұрған пайдаланушыларға аралық сақтауға және коммутациялауға кететін қосымша шығындарсыз қызмет көрсетуге негізделген.

Спутниктік байланыс жүйелері үнемі және қызғанышпен байланыстың талшықты-оптикалық желілерімен салыстырылып отырады. Осы желілерді енгізу талшықты оптиканың тиісті салаларының жылдам технологиялық дамуымен байланысты жедел жүріп отыр. Мысалға, конкатендендіруші (құрамдас) кодтауды жасап шығару және жоспарлау, бастысы, енгізу түзетілмеген бит бойынша қатенің пайда болу ықтималдығын күрт азайтады, бұл болса, өз кезегінде, спутниктік байланыс жүйелерінің негізгі проблемасын – тұман мен жаңбырды жеңуге мүмкіндік береді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер тізімі

1. Баранов В. И. Стечкин Б. С. Экстремальные комбинаторные задачи и их приложения, М.: Наука, 2000 г, с. 198.

2. Бертсекас Д. Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 2000 г, с. 295.

3. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы, М.: Мир, 2001 г, с. 320.

4. Большова Г. "Спутниковая связь в России: "Памир", Iridium, Globalstar ..." «Сети» - 2000 - №9. – с. 20-28.

5. Ефимушкин В. А. Технические аспекты систем спутниковой связи "Сети" – 2000 - №7. - с. 19-24.

6. Невдяев Л. М. Современные технологии спутниковой связи // "Вестник Связи" - 2000 - № 12. – с. 30-39.

7. НПЦ "Элсов", Протокол по организации и логике работы спутниковой сети передачи данных "Банкир". – 2004, с. 235.

8. Смирнова А. А. Персональная спутниковая связь, Том 64, Москва, 2001г., с. 7 - 47.

9. Ауызша аударма (кітап) – оқу құралы. Авторы – Ә. Тарақов. «Қазақ университеті» баспасы. Алматы,-2009ж.115 б.

10. http://audaru.kz/ және http://sozdik.kz

 

 


Спутниктік байланыс жүйелері 📙 Реферат → 🆔 262268

Спутниктік байланыс жүйелері 📙 Реферат → 🆔 262268

Спутниктік байланыс жүйелері