Лекция ИТ АСУ №6 4 окт 12
1. Персональная спутниковая радиосвязь
Спутниковые системы связи исключительно эффективны с точки зрения телекоммуникационных услуг в удаленных и труднодоступных районах, а также для связи с морскими, воздушными и космическими объектами.
Эра спутниковой связи и вещания в нашей стране началась 4 ноября 1967 года с ввода в эксплуатацию первой передающей станции космической связи - объекта "Резерв" (Московская область) и 20 приемных станций "Орбита" в крупнейших городах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. С этого времени начались регулярные передачи программ Центрального телевидения через группировку спутников связи первого поколения серии "Молния". В мировой практике это был крупнейший этап использования достижений космической техники для связи и вещания.
В период подготовки к Олимпийским играм в Москве в 1980 году была завершена разработка спутников второго поколения серии "Горизонт" и серии приемных станций типа "Москва" с антеннами диаметром 1,5 и 2 метра. Космические аппараты "Горизонт" с ретранслятором повышенной мощности, выведенные на геостационарную орбиту, обеспечили возможность использовать недорогие приёмные станции типа "Москва" практически во всех городах и крупных населённых пунктах.
В начале 90-х годов был начат переход к созданию космического комплекса и спутников связи третьего поколения серии "Экспресс", обладающих высокой степенью удержания космического аппарата на геостационарной орбите и большим количеством ретрансляторов.
Важным сектором спутниковой связи являются спутниковые системы персональной связи. Обычно эти системы состоят из трех основных сегментов: космического (космические аппараты), наземного (земные станции контроля, управления и сопряжения) и пользовательского (терминальные устройства).
Иридиум - это самая первая в мире сеть низкоорбитальной мобильной спутниковой связи, появившаяся в 1998-м году. По сравнению с другими спутниковыми системами, зона обслуживания Иридиум обеспечивает полное покрытие планеты, и спутниковые телефоны Иридиум работают в любой точке Земли.
Спутники Иридиум находятся на высоте 780 км, что в 46 раз ближе, чем геостационарные спутники. Малое расстояние до спутников позволило уменьшить размеры самих спутниковых телефонов, сделав их в свое время самыми маленькими спутниковыми телефонами в мире.
Космический сегмент Иридиум состоит из 66-ти низкоорбитальных спутников, размещенных на 6-ти приполярных орбитах. В сети реализован уникальный механизм межспутниковых связей, который используется для передачи сигнала с одного спутника на другой без необходимости его ретрансляции на Землю. Сигналы со спутников поступают непосредственно на спутниковый телефон или спутниковый пейджер, поэтому абоненты всегда остаются на связи, независимо от их местонахождения, от наличия и состояния местных сетей связи.
Наземный сегмент Иридиум представлен сетевой координирующей станцией и станциями сопряжения. Координирующая станция управляет всей сетью Иридиум и осуществляет ее непрерывный мониторинг. Станции сопряжения служат шлюзами между спутниковым сегментом и наземными телефонными сетями и сетями передачи данных. Через станции сопряжения проходят все звонки со спутниковых телефонов Иридиум на наземные сети общего пользования. Помимо этого, на станции сопряжения присутствует и поддерживается база данных абонентов Иридиум, на этой же станции формируется биллинговая информация для выставления счетов абонентам за услуги спутниковой связи.
Пользовательский сегмент Иридиум включает двухмодовые телефоны, специализированные авиационные и судовые терминалы, цифровые и буквенно-цифровые пейджеры. Спутниковый телефон Иридиум работает в двух режимах: в спутниковом и в сотовом режиме GSM. Сотовый режим работы может оказаться полезным в крупных городах, где плотная городская застройка мешает прохождению спутникового сигнала.
Независимо от режима работы спутникового телефона, его абонентский номер остается неизменным. В спутниковом режиме телефон работает в любой точке планеты без роуминга и стоимость минуты разговора при этом не зависит от его местонахождения. В сотовом режиме стоимость разговоров зависит от оператора сотовой связи и от направления звонка. При звонке со спутникового телефона и на спутниковый телефон набор номера осуществляется в международном формате с указанием кода страны и кода города [http://www.klonsv.ru/?p=iridiumequipment].
Портативный телефон Иридиум напоминает обычный сотовый телефон. Его размеры, вес, стоимость и время работы от аккумулятора близки к сотовым трубкам. Спутниковые телефоны поддерживают следующие услуги связи: телефонная связь с любой точкой мира, переадресация звонков, голосовая почта, служба коротких сообщений, передача данных, прием алфавитно-цифровых сообщений длиной до 120 символов (спутниковый пейджинг), входящие звонки бесплатно.
Глобалстар - это спутниковая цифровая система связи, предоставляющая услуги беспроводной портативной телефонии и другие телекоммуникационные услуги по всему миру. Услугами этой системы пользуется население в районах с отсутствующей сотовой связью, мировые путешественники, туристы, водители автомобилей, морские судна, самолеты, службы спасения, геологи и т.д.
Космический сегмент этой низкоорбитальной спутниковой сети представляет собой группировку из 48 основных и четырех запасных спутников весом около 450 кг, находящихся на круговых орбитах высотой 1414 км. Спутники содержат бортовые ретрансляторы без обработки сигналов на борту, что обеспечивает их малые габариты и вес, высокую надежность, длительный срок функционирования и более низкую стоимость по сравнению со спутниками других систем.
К пользовательскому сегменту Глобалстар относятся как сотовые, так и стационарные спутниковые телефоны. Один стационарный телефон Глобалстар может быть использован для телефонизации нескольких домов или даже небольшого удаленного поселка, например в районах Якутии или Чукотки.
Система спутниковой связи Глобалстар предоставляет абонентам дополнительные услуги: спутниковая почта (предоставляется электронный почтовый ящик вида <номер_телефона>@gtel.ru для приема и отправления сообщений E-Mail); хранение файлов на FTP-сервере; факсимильная почта (факс конвертируется в файл формата TIFF, после чего абонент может его просмотреть на своем компьютере). Новые модели телефонов поддерживают доступ в Интернет, трехсторонний разговор, определитель и антиопределитель номера, запрет вызовов и другие функции.
Услуги спутниковой связи Глобалстар предоставляются через сервис-провайдеров, обслуживающих определенный регион. Провайдеры заключают друг с другом договора о роуминге, что позволяет абонентам путешествовать со своим спутниковым телефоном по всему миру, оставаясь на связи. Входящие звонки в Российском сегменте Глобалстар бесплатные.
Российская система спутниковой связи в отличие от выше рассмотренных систем построена на основе одного геостационарного спутника «Экспресс АМ-2». Она запущена в эксплуатацию в 2006 году и предназначена для предоставления пакета мультисервисных услуг (цифровое телерадиовещание, телефония, видеоконференцсвязь, передача данных, доступ к сети Интернет), а также для создания сетей связи на основе технологии VSAT. Зона обслуживания спутника «Экспресс АМ-2» охватывает всю территорию России, за исключением восточной части Якутии, Камчатки, Чукотки и ряда других областей. Спутник оборудован самыми современными антенными системами, что обеспечивает высокое качество связи и равномерность зон покрытия. Пользовательский сегмент этого спутника составляют спутниковые терминалы.
Спутниковый терминал SatNet предназначен для полноценного двустороннего спутникового доступа в Интернет на высокой скорости до 12 Мбит/с (или до 36 Мбит/с - в зависимости от типа терминала), а также для телефонной связи. Терминал SatNet обеспечивает телефонной связью по дешевым междугородным и международным тарифам. Услуги телефонной связи реализованы на базе технологий IP-телефонии.
Спутниковый терминал SatNet состоит из следующих компонентов: спутниковая антенна, спутниковый модем, телефонный адаптер, установочный комплект (кронштейн для крепления антенны на крыше или фасаде здания и стандартный набор кабелей).
Спутниковый модем предназначен для подключения оборудования передачи данных: персонального компьютера, коммутатора локальной сети (если подключается несколько компьютеров) и телефонного адаптера.
Спутниковая параболическая антенна диаметром 1,2 - 1,8 метра устанавливается на крыше или на стене здания с помощью крепежного кронштейна, входящего в установочный комплект. В фокусе антенны установлен высокочастотный блок, который служит для приема сигнала со спутника и передачи сигнала на спутник.
Терминал позволяет организовать два независимых варианта телефонной связи:
1. IP-телефония Skype, имеющая следующие достоинства:
дешевые международные тарифы: США, Европа, Австралия – € 0,02/мин., Россия - € 0,045 / мин.;
звонки между пользователями сети Skype бесплатные;
вместо шлюза IP-телефонии достаточно телефонной USB-трубки, которая подключается к компьютеру;
регистрация телефонного номера для входящих звонков в одной из зарубежных стран и другие.
2. IP-телефония SatNet, обеспечивающая возможность выделения прямого московского телефонного номера для входящей связи.