Dnes si popíšeme základní charakteristiky dalšího satelitního systému a tím je Globalstar. Nejdříve si systém ve stručnosti popíšeme a poté si představíme jednotlivé telefony a jiné terminály, které jsou na trhu k dispozici. Jako v předchozím článku byly použity obrázky (1,5) vytvořené skupinou SaVi na Geometry Centru v Minnesotě jehož adresa je zde: http://www.geom.umn.edu/locate/SaVi/.
Mnoho informací satelitních komunikacích také najdete u Lloyda Wooda na http://www.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/
Globalstar je konsorcium předních telekomunikačních společností založené společnostmi Loral Space & Communications a Qualcomm Inc. v roce 1991 Strategickými partnery jsou dále China Telecom, DACOM, DaimlerChrysler Aerospace, Elsacom Vodafone AirTouch a několik dalších
Svým charakterem patří Globalstar na rozdíl od systému Teldesic mezi úzkopásmové satelitní sítě jejichž hlavní úlohou jsou hlasové a pomalé datové přenosy.
Služby které jsou nabízeny jsou následující :
- Hlasové služby
- SMS - krátké textové zprávy
- Faximilní služby skupiny III (během roku 2000)
- Datové přenosy (9,6 kb/s) (během roku 2000)
- Určování polohy ve stavu nouze (během roku 2000)
- Roaming
- Předplacené karty pre-paid
obrázek 1 - oběžné dráhy satelitů Globalstar
Konstelace satelitů
Systém obsahuje 48 satelitů plus čtyři záložní které obíhají na nízké oběžné dráze (LEO - Low Earth Orbit) je ve výšce 1414 km. Jsou umístěny v 8 rovinách po šesti satelitech se sklonem 52° a pokrývají Zemi od 70° severní šířky do 70° jižní šířky což by mělo být více než 80 % povrchu Země, nepokryté zůstávají okolí pólů a také některé části oceánů (nepokryta by měla být třeba více než polovina Grónska a také severní Sibiře)
Každý satelit se skládá z antény, lichoběžníkového těla, dvou solárních polí a magnetometru.
obrázek 2 -základní uspořádání
Brány
Tzv. gateways jsou částí pozemního segmentu systému, jsou rozmístěny po celém světě a jsou jakýmsi rozhraním mezi satelity a pozemními sitěmi. Každá brána, která je vlastněna a spravována poskytovatelem služeb na jehož území se nachází, přijímá signál ze satelitů na oběžné dráze, zpracuje ho a přepojují je do příslušné pozemní sítě. Brána může sloužit pro více států a obsahuje tři nebo čtyři parabolické antény a je schopna najednou spojit více než 1000 hovorů do veřejné telefonní sítě (PSTN)
Jejich důležitými částmi jsou pozemní operační a kontrolní centra (GOCCs - Ground Operations Control Centers) satelitní operační kontrolní centra (SOCCs - Satellite Operations Control Centers) a tzv. Globalstar datová síť (GDN Globalstar Data Network)
obrázek 3 - brána v Cliftonu, Texas
Protože je všechno přepojování hovorů a vlastně většina hardwaru a softwaru umístněna na Zemi, je celková údržba a obnovování systému snazší než kdyby k přepojování docházelo na oběžné dráze ( v systému Globalstar není signál zpracováván na palubě satelitu, také zde chybí mezidružicová komunikace, proto je zde nutný poměrně velký počet regionálních pozemních bran).
Jako rozhraní s pozemními pevnými a mobilními sítěmi je použito standardní rozhraní T1/E1, hovory jsou také v digitální části kódovány proti nežádoucímu odposlechu.
- GOCC - pozemní operační a kontrolní centra (měla by být dvě) jsou navrženy pro dynamické přidělování kapacity sítě jednotlivým oblastem (branám), zpracovávají informace ze SOCC a shromažďují informace o účtování služeb
- SOCC
- GDN
Frekvence
Pro vzestupný směr to je pásmo 1,610 -1,6265 GHz, pro sestupný pak 2,4835 -2,500
GHz, komunikace satelit - brána probíhá v C pásmu, viz shrnutí na konci článku.
Mnohonásobný přístup do sítě - CDMA
10 5. Proto se systémy, které používají tento způsob přístupu, nazývají systémy s rozprostřeným spektrem. Na přijímací straně probíhá opačný proces, kdy je signál nejdříve demodulován (dekódován) stejnou pseudonáhodnou posloupností jako ve vysílači s kterým je přijímač synchronizován. Výhodou CDMA je značná imunita vůči šumu, efektivní využití přiděleného kmitočtového pásma a možnost ukrýt signál pod úroveň šumu ! a tím velmi snížit pravděpodobnost odposlechu. Za to vše je zaplaceno složitostí obvodů pro CDMA. Z našich stránek také víte, že určitou variantou CDMA je počítáno také v sítích 3.generace - UMTS.
Satelity
Jak z minulého článku o Teledesicu víte, umístění
satelitů na GEO s sebou přináší krátkou dobu zpoždění signálu na cestě
prostorem, což by se mělo u Globalstaru, který je ve výšce kolem 1414 km, projevit
buď žádným nebo téměř nepostřehnutelným zpožděním při hlasové komunikaci.
Zatím poslední 4 satelity byly vypuštěny 22. listopadu z kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu. Jejich uvedení do chodu se očekává nejdéle koncem tohoto roku, v současnosti by mělo být určitě v provozu nejméně 36 satelitů nad Severní Amerikou a velkou částí Evropy, na Austrálii a zbytek světa se brzy dostane J Na přelomu roku budou vypuštěny ještě další čtyři záložní satelity které vynese raketa Delta II z mysu Caneveral, celkový počet tak dosáhne 52
obrázek 4- satelitů po oddělení od rakety
O vypouštění satelitů se podělili rovným dílem americký Boeing s raketami Delta II a ruský Starsem s raketami Sojuz-Ikar, každý vypustil 24 satelitů
Satelity komunikují s uživateli v pásmech 2,4835 - 2,500 GHz směrem k němu a v pásmu 1,610 - 1,626 od užívatele. Komunikace s pozemními branami (gateway) je v pásmech 6.875 - 7.055 GHz pro "downlink" a 5.091 - 5.250 GHz v opačném směru.
Spojení může být sledováno až třemi satelity a díky tomu je zajištěno že se hovor nepřeruší v případě že jeden satelit ztratíte z dosahu přímé viditelnosti. V případě, že máte v cestě nějakou překážku dochází k handoveru (zde označovanému "soft-handover") a spojení je hladce přepnuto na sousední satelit.
Při testování a dolaďování sítě bylo provedeno přes 100 000 000 hovorů, například zkoušelo spojení přes sítě GSM, IS-41, důkladně bylo vyzkoušena technologie CDMA od Qualcommu a spousta dalších měření. První veřejné představení sítě pak proběhlo na veletrhu Telecom 99 v Ženevě.
Své služby bude Globalstar nabízet prodejem licencí regionálním telekomunikačním poskytovatelům a ten bude mít exklusivní právo nabízet služby Globalstaru ve své oblasti
Pokrytí
obrázek 5 - pokrytí
Nakonec to co vás bude zajímat asi nejvíce - telefony pro Globalstar vyrábí Ericsson, Qualcomm a italský Telital.
K dispozici budou stejně jako u Iridia duální telefony. Ty se budou v pozemní buňkové síti chovat jako běžné telefony, dostanete-li se mimo dosah, telefon automaticky po několika minutách přechází do satelitního režimu. Hovor je pak směrován na nejbližší satelit a odtud zase na Zem do brány, odkud je hovor přepojen do pozemních sítí, pevných nebo buňkových.
Telefony jsou různého provedení, od klasických skoro kapesních, přes přenosné (auto , loď) po pevné (telefonní automaty, a domácí satelitní telefony) Vzhled můžete sami posoudit z obrázků :
obrázek 6 - telefony pro Globalstar
Telefony Telit Sat 550 a Ericsson R290 podporují následující služby které znáte z GSM:
Call barring - blokování hovoru
Call forwarding - přesměrování hovoru
Call hold* - přidržení hovoru
Call waiting* - čekání dalšího hovoru
Closed user group* - vytvoření uživatelské skupiny
Connected line ID* - identifikace volajícího
Qaulcomm GSP 1600Trimod (CDMA) bude podporovat následující:
Call forwarding - přesměrování hovoru
Call transfer* - přesměrování hovoru
Calling line ID* - identifikace volajícího
Call waiting*- čekání dalšího hovoru
Mezi příslušenství patří i soupravy do auta nebo lodě. Cena telefonů by měla být oproti konkurenci Iridia podstatně nižší, nejlevnější už pod 900 dolarů.
Jak jste si mohli na začátku článku všimnout, chystá se prý zavedení předplacených karet. Přes satelit budete moci také telefonovat ze telefonních automatů , které se budou rozmísťovány na místech kde nejde z nějakého důvodu zřídit klasický telefon, tedy na vrtných plošinách, podél dálnic apod. Vybaveny by jím měli být také veřejná telefonní místa. K dispozici jsou také tzv. přístupové jednotky, které se umísťují třeba na střechy budov nebo lodí a pomocí kterých můžete telefonovat přes Globalstar z běžného telefonu. Tyto jednotky se většinou dají připojit i k pobočkové ústředně a tak Globalstar zpřístupnit více uživatelům najednou, na Qualcomm 2800 lze připojit jeden analogový telefon nebo pobočkovou ústřednu s analogovým rozhraním. Ericsson je možné připojit na pobočkovou ústřednu a používat ho i k datovým a faxovým přenosům, napájení je u obou možné z baterií nebo solárních panelů.
obrázek 8 - pevné terminály
Shrnutí
Služby a náklady
Typ služeb |
hlas, data, fax, paging, určení polohy |
Rychlost hlasových přenosů (Kb/s) |
2.4 / 4.8 / 9.6 |
Rychlost datových přenosů (Kb/s) |
7,2 (9,6) |
Modulace |
QPSK |
Počet hlasových hovorů na 1 satelit |
2000 - 3000 |
Dual-mode terminal |
Ano |
Ruční terminál |
Ano |
Náklady na systém |
2200 000 000 $ (bez části pozem. stanic) |
Cena terminálu ($) |
750 |
Předpokládaná životnost satelitu |
7,5 let |
Odhad ceny hovoru (z roku 1996) ($) |
0.35 - 0.53 + marže poskytovatelů |
Licence od FCC |
Ano |
Termín spuštění |
Podzim 1999 |
Oběžné dráhy a geometrie
Zde jsou známi většinou jen hodnoty pro variantu s 840 satelity,
| Oběžná dráha | LEO |
Výška (km) |
1410 |
Počet satelitů |
48 + 4 záložní |
Počet rovin |
8 |
Inklinace (°) |
52 |
Doba oběhu (minuty) |
114 |
Viditelnost satelitu (minuty) |
16,4 |
Minimální elevační úhel mobil. terminálu |
10° |
Minimální zpoždění signálu (Země -satelit) |
4,63 ms |
Max. zpoždění signálu (Země -satelit) |
11,5 ms |
Minimální elevační úhel pozemní stanice |
10 ° |
Počet pozemních stanic |
100 -210 |
Pokrytí |
š 70° zeměpisné šířky |
Ostatní
Metoda mnohonásobného přístupu |
CDMA / FDMA / FDD |
Počet svazků na satelit |
16 |
Celkový počet svazků |
768 |
Průměr svazku (km) |
2254 průměr |
Frekvence "sestupná" (MHz) |
2483.5 - 2500.0 (S-pásmo) |
Frekvence "vzestupná" (MHz) |
1610.0 -1626.5 (L-pásmo) |
Frekvence Satelit - brána (GHz) |
6.875 - 7.055 (C-pásmo) |
Frekvence Brána - satelit (GHz) |
5.091-5.250 C-pásmo) |
Výstupní výkon satelitu (W) |
1000 |
Váha satelitu (kg) |
450 |
Další informace naleznete u L. Wooda na této adrese http://www.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/
