26. Спутниковая связь в кс

Спутникам связи присущи определенные свойства, делающие их чрезвычайно привлекательными для самых разных областей применения. Проще всего представить себе спутник связи в виде своего рода огромного микроволнового повторителя, висящего в небе. Он включает в себя несколько транспондеров (передатчик-ответчик), каждый из которых настроен на определенную часть частотного спектра. Транспондеры усиливают сигналы и преобразуют их на новую частоту, чтобы при отправке на Землю отраженный сигнал не накладывался на прямой.

Нисходящий луч может быть как широким, покрывающим огромные пространства на Земле, так и узким, который можно принять в области, ограниченной лишь несколькими сотнями километров. Последний метод называется трубой.

В проектировании спутниковой связи нужно обращать внимание на период обращения спутника вокруг Земли, на пояса Ван Аллена (области скопления частиц с большим зарядом, находящихся в зоне действия магнитного поля Земли – любой спутник будет уничтожен, если попадет в такое поле).

Виды спутников:

1. Геостационарный – спутник, который остается неподвижно относительно Земли. Всего 180 спутников может находиться.

Основные частотные диапазоны спутников связи

Диапазон	Нисходящие сигналы	Восходящие сигналы	Ширина полосы	Проблемы
L	1,5 ГГц	1,6 ГГц	15 МГц	Узкая полоса; переполнен
S	1,9 ГГц	2,2 ГГц	70 МГц	Узкая полоса; переполнен
C	4,0 ГГц	6,0 ГГц	500 МГц	Наземная интерференция
Ku	11 ГГц	14 ГГц	500 МГц	Дождь
Ka	20 ГГц	30 ГГц	3500 МГц	Дождь, стоимость оборудования

Первые геостационарные спутники имели один луч, который охватывал примерно 1/3 земной поверхности и назывался точечным лучом. Но в дальнейшем, стали появляться более сложные стратегии – так называемые пятна, имеющие форму овала, которые охватывают относительно малые размеры – порядка несколько сотен километров.

Следующим витком стало создание недорогих миниатюрных апертурных терминалов – VSAT (Very Small Aperture Terminal). Скорость в направлении Земля обычно составляет 19,2 Кбит/с, зато связь спутник-Земля – 512 Кбит/c и выше. Спутниковое широковещательное телевидение использует эту технологию для односторонней передачи сигнала.

Спутники связи обладают рядом свойств, которые радикально отличают их от любых наземных систем связи. Во-первых, несмотря на предельно высокую скорость распространения сигнала, расстояния между наземными приемно-передающими устройствами и спутниками таковы, что в задержки оказываются весьма значительными. Еще одним важным свойством спутников является то, что они являются исключительно широковещательным средством передачи данных. На отправку сообщения сотням абонентов, находящихся в зоне следа спутника, не затрачивается никаких дополнительных ресурсов по сравнению с отправка сообщения одному из них. И еще один плюс – независимость стоимости передачи от расстояния между узлами.

2. Средневысотные спутники – более меньших размеров и на меньшей высоте. Их не используют в телекоммуникациях, зато используют в других целях. Например, в GPS (Global Positioning System).

3. Низкоорбитальные спутники – летают еще ниже.

Спутниковые сети иногда более эффективны, чем оптоволоконные. Во-первых, потому что частному сектору оптоволоконные сети менее доступны, чем спутниковые (для спутников достаточно антенны на крыше). Во-вторых, спутники делают возможным мобильную связь. В-третьих – возможность широковещания. В-четвертых, спутники – это единственная связь в труднодоступных регионов планеты.