V příštím roce by měl být uveden do provozu satelitním komunikační systém ICO a proto by nebylo od věci si jej ve stručnosti popsat. Jako obvykle budou na konci článku představeny telefony pro tento systém a stejně jako v předchozích článcích o satelitních systémech jsou i dnes použity obrázky (1,4) vytvořené skupinou SaVi na Geometry Centru v Minnesotě jehož adresa je : 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/ a na oficiálních stránkách ICO na http://www.ico.com
Společnost ICO Global Communication byla založena v roce 1995, jeho název vznikl složením prvních písmen slov Intermediate Circular Orbits. Na projektu ICO se podílí 60 strategických investorů s celkovým objemem financí ve výši 3 000 000 000 $, hlavní kanceláře jsou v Londýně a Los Angeles, chcete-li u ICO pracovat, pak nejblíže k nám jsou pobočky v Istanbulu a Moskvě, další potom v Beijingu (Pekingu), Pretorii, Dubai, Miami, Sao Paulu, Singapuru a Washingtonu . Společnost zaměstnává kolem 400 zaměstnanců ze 40 zemí světa.
První služby začalo ICO nabízet již v říjnu 1998, jednalo se o tzv. ICOroamTM, pomocí které mohli uživatelé GSM v Evropě komunikovat i v Severní Americe (stejné telefonní číslo, platby doma). Dokonce roku 1999 by měl být ICOroamTM možný po celém světě.
Očekává se, že ICO bude nabízet nejlevnější služby na trhu mobilních komunikací (ceny v tabulce) Na rozdíl od Teledesicu a stejně jako u Globalstaru a Iridia se jedná o úzkopásmový systém sloužící hlavně k přenosu hlasu nebo dat malými přenosovými rychlostmi. Jeho výrazným rysem je , že v co největší míře využívá technologii GSM (TDMA) v úzkopásmovém satelitním prostředí.
obrázek 1 - oběžné dráhy ICO
Stručná historie ICO je následující:
1995 |
založení společnosti |
1995 říjen |
kontrakt s firmou Hughes na vývoj a výrobu satelitů |
1995 prosinec |
kontrakt s firmou Hughes na služby týkající se vypouštění satelitů |
1996 květen |
smlouva s firmou NEC na výstavbu sítě ICONET |
1996 listopad |
smlouva s firmou vypouštějící satelity |
1997 |
NEC, Mitshubishi a Samsung budou vyrábět pro ICO telefony |
1998 |
NERA a Hughes budou vyrábět telefony pro ICO |
Podle posledních zpráv by mělo ICO zahájit kompletní provoz v prvním čtvrtletí 2001, s těmito úzkopásmovými službami:
- Hlas
- Data
- Fax
- Textové zprávy
to vše buď pomocí terminálů (dual-modů nebo určených pouze pro ICO) které budou velmi připomínat současné telefony GSM, nebo přenosných zařízeních určených pro použití v domácnostech, lodích, letadlech a atd. Ale o tom až dále..
Rychlost datových přenosů bude zatím maximálně 9,6 kb/s, v budoucnosti se uvažuje pro pevné terminály o paketových přenosech rychlostí 64 kb/s a pro mobilní přístroje zvýšení bitové rychlosti (zatím přesně není známo jaké) z klasických 9,6 kb/s
Cílovou skupinou budou zatím především zákazníci stávajících buňkových sítí, kteří cestují do míst bez pokrytí pozemních sítí a nepotřebují příliš využívat datové přenosy.
Konstelace satelitů
Systém bude obsahovat 10 aktivních plus dva záložní satelity ve dvou rovinách na
střední oběžné dráze - MEO (Medium Earth Orbit) ve výšce 10 390 km (původně 10
355 km) a pokrývající celý zemský povrch. Toto umístění dostalo přednost před
jinými variantami s podobným výsledkem pokrytí o možností služeb a to před
umístěním na LEO (750-2000 km) s počtem 40-70 satelitů, nebo s 3 až 6
satelity na GEO (cca 36 000 km), jde o kompromis mezi kvalitou služeb, rychlosti
výstavby, technickým rizikům a nárokům na řízení celé konstelace. Například
díky pomalému pohybu satelitů na obloze nebude docházet tak často
k přepínání spojení mezi jednotlivými satelity (handoveru)
I ICO je navrženo tak, aby měl uživatel v jeden okamžik přístup k více než jednomu satelitu (odborně path diversity) a hovor mohl být v případě přerušení přímé viditelnosti s jedním satelitem přepojen na druhý.
Základní uspořádání
Hlavní částí pozemního segmentu je tzv. síť ICONET která obsahuje 12
pozemních stanic, nazývaných také jako satelitní přístupové uzly SANs (Satellite
Access Nodes). Uzly jsou tedy jakýmsi primárním rozhraním mezi satelitní sítí a
pozemními sítěmi - signál ze satelitu zpracují a přesměrují do pozemních
pevných, buňkových nebo jiných sítí, v opačném směru komunikace uzly vyšlou
signál k jednomu z deseti satelitů.
Voláte-li ze satelitního přístroje, jste spojeni rovnou se satelitem, viz následující obrázek
obrázek 2 - základní uspořádání - segmenty
Přístupové uzly jsou rozmístěny a mezi sebou propojeny po celé Zemi. Každý z nich obsahuje:
- pět antén pro komunikaci ze satelity
- přepojovací část
- databáze mobility managementu (funkce autentizace, lokalizace atd.)
ICONET bude obsahovat systém managementu postavený na základech stávajícího standardu GSM. Bude využívat databáze, nazvané stejně jako v GSM, domovní lokační registr - HLR (home location registers) a návštěvnický lokační registr - VLR (visitor location registers). Po zapnutí přístroje tedy dojde k ověřovací procedůře, signál je přes satelit a uzel SAN do HLR, v autentizační části dojde k ověření přihlašovacích údajů a účastníkovi je nebo není povolen přístup do sítě nebo k určitým službám. Po té, nepatří-li uživatel do dané oblasti, je dočasně zapsán ve VLR
Přístupové uzly komunikují s pozemními sítěmi přes přístupové body. ICONET je řízen tzv. síťovým kontrolním centrem - NMC (Network Management Centre) umístěném v Tokiju, záložní NMC se nachází ve městě Uxbridge nedaleko Londýna.
V Uxbridgi, se nachází i satelitní kontrolní centrum SCC (Satellite Control Centre) které 24 hodin denně odpovídá za stav satelitů. Sleduje celkový stav a upravuje jejich polohu, zpracovává telemetrické údaje o jejich výkonu, teplotě, dalších parametrech. Podobně jako u Globalstaru tak i zde nedochází ke zpracování signálu na palubě satelitu a tím se zvětšuje počet pozemních stanic.
Satelity
Dvanáct satelitů od firmy Hughes by měli být postupně vypouštěny v lednu a
únoru roku 2000.
Vlastnosti přenosu by měli být zlepšeny oddělením vysílací a přijímací antény na palubě satelitu, které má lepší vlastnosti než kombinovaná vysílací/přijímací anténa, protože nedochází v takové míře ke vzájemnému ovlivňování vysílaného a přijímaného signálu. Průměr antén je kolem dvou metrů
obrázek 3 -satelit ICO
Každý satelit vysílá celkem 163 svazků které slouží pro komunikaci s uživateli, mnohonásobný přístup do sítě zajišťuje frekvenční a časový multiplex FDMA / TDMA, každý satelit je schopen najednou provést spojení 4 500 hovorů. V kterémkoli okamžiku je satelit také ve spojení se dvěma až čtyřmi uzly SAN a při ztrácení přímé viditelnosti s jedním z nich, navazuje satelit spojení z dalším uzlem.
Komunikace mezi satelitem a účastníkem probíhá v pásmu 1980 - 2010 MHz v opačném směru pak v rozmezí 2170 - 2200 MHz. Frekvence pro spojení mezi satelitem a uzlem SAN jsou v C - pásmu (5 a 7 GHz). Na palubě jsou sluneční panely a galium-arsenidové články dávající celkový výkon 8700 W
Celková váha satelitu při vypouštění je kolem 2600 kg, konečné místo na oběžné dráze dosáhne dosahuje satelit pomocí motoru ne jeho palubě. Životnost satelitu je odhadována nejméně na 12 let .
Aby se co nejvíce zabránilo možným problémům s nosiči satelitů, byli vybrány hned čtyři rakety (každá ponese jeden satelit) a to Proton pro čtyři starty, Delta III pro pět, Atlas IIAS dva starty a Sea Launch jeden start.
Pokrytí
Každý satelit pokrývá více než 25 procent zemského povrchu, pokrytí jednotlivých
satelitů se překrývají.
Dojde-li k naplnění kapacity sítě, je zde dost místa pro přidání dalších oběžných drah.
obrázek 4 - pokrytí satelitů ICO
Systém ICO bude integrován společně s veřejnými pozemními mobilními sítěmi PLMN (Public Land-Mobile Networks) a většinou je chápán jako doplněk ke službám těchto pozemních sítí, který budou využívat zákazníci vyžadující úzkopásmové spojení i mimo dosah pozemních sítí. Tedy nemá a ani nemůže mít ambice jako Teledesic, který bude širokopásmovou kosmickou částí Internetu.
A teď již ke slibovaným telefonům, většina z nich bude tzv. "dual-modová" (pro satelitní a pozemní sítě ) v různých provedeních - klasické ruční, do auta (lodě), pevné, pro vojenské účely nebo telefoní automaty. Kvalita hovoru by měla být srovnatelná se současnými buňkovými sítěmi. K dispozici jsou tyto mobilní telefony:
NEC |
MITSUBISHI |
SAMSUNG |
|
NERA | SAMSUNG |
Výrobce NEC Použití v sítích :ICO + GSM 900 + 1800 Rozměry : 136 x 3 2x 63 mm Váha : 280g (130g samotný GSM modul) Hovor v GSM : 150-480 min Pohotovost. režim v GSM: 56-300 h Hovor v ICO : 75-340 min Pohotovost. režim v ICO : 80-122 h |
Výrobce MITSUBISHI Použití v sítích : ICO + GSM 900 Rozměry : 130 x 40 x 31mm Váha : 250g Hovor v GSM : 110 min Pohotovost. režim v GSM: 130 h Hovor v ICO : 66 min Pohotovost. Režim v ICO : 90h |
Výrobce SAMSUNG Použití v sítích : ICO + GSM 900 Rozměry : 145 x 54 x 26 mm Váha : 240g Hovor v GSM : 300 min Pohotovost. režim v GSM: 120 h Hovor v ICO : 180 min Pohotovost. režim v ICO : 90h |
Výrobce NERA Použití v sítích : ICO + GSM 900 + 1800 Rozměry : 170x50x35mm Váha : 200g Hovor v GSM : 120 min Pohotovost. režim v GSM: 300 h Hovor v ICO : 90 min Pohotovost. režim v ICO : 130 h |
Výrobce SAMSUNG Použití v sítích :ICO + CDMA + AMPS Rozměry : 14 5x 54 x 28mm Váha : 245g Hovor : CDMA 240 min / AMPS 120 min Pohotovost. režim : CDMA 60 h / AMPS 35 h Hovor v ICO : 180 min Pohotovost. Režim v ICO : 90 h |
|
Telefonní automat pro ICO |
Provedení do lodě nebo auta |
Pozn.
AMPS (Advanced Mobile Phone Systém) jsou staré analogové sítě
TDMA (Time Division Multiple Access) mnohonásobný přístup s časovým dělěním kanálů, používají ho například sítě GSM
CDMA (Code Division Multiple Access) mnohonásobný přístup s kódovým dělěním kanálů, používají ho například sitě iDEN a s jeho variantou se počítá v sítích 3G
Shrnutí
Služby a náklady
Typ služeb |
hlas, data, fax, krátké textové zprávy |
Rychlost hlasových přenosů (Kb/s) |
4.8 |
Rychlost datových přenosů (Kb/s) |
2,4 (až 9,6 kb/s) |
Modulace |
QPSK |
Počet hlasových hovorů na 1 satelit |
4 500 |
Dual-mode terminal |
Ano |
Ruční terminál |
Ano |
Náklady na systém |
3 000 000 000 $ |
Cena terminálu ($) |
1000 $ |
Předpokládaná životnost satelitu |
12 let |
Odhad ceny hovoru (z roku 1999) ($) |
Od 0.60 - 1.40 |
Licence od FCC |
ANO |
Termín spuštění |
2001 srpen |
Oběžné dráhy a geometrie
Oběžná dráha | MEO |
Výška (km) | 10 390 |
Počet satelitů | 10 + 2 záložní |
Počet rovin | 2 |
Inklinace (°) | 45 |
Doba oběhu (minuty) | 360,9 |
Viditelnost satelitu (minuty) | 115,6 |
Minimální elevační úhel mobil. terminálu | 10° |
Minimální zpoždění signálu (Země -satelit) | 34,5 ms |
Max. zpoždění signálu (Země -satelit) | 48,0 ms |
Minimální elevační úhel pozemní stanice | - |
Počet pozemních stanic | 12 |
Pokrytí | celosvětové |
Ostatní
Metoda mnohonásobného přístupu | TDMA / FDMA / FDD |
Počet svazků na satelit | 163 |
Celkový počet svazků | 1630 |
Průměr svazku (km) | - |
Frekvence "sestupná" (MHz) | 1980 - 2010 (S-pásmo) |
Frekvence "vzestupná" (MHz) | 2170 - 2200 (L-pásmo) |
Frekvence Satelit - brána (GHz) | C-pásmo |
Frekvence Brána - satelit (GHz) | C-pásmo |
Výstupní výkon satelitu (W) | - |
Váha satelitu (kg) | 2600 |
Další informace naleznete u L. Wooda na: http://www.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/