Satelitní komunikace

Vývoj satelitní komunikace. Princip funkce. Přehled a dělení nejznámějích komunikačních satelitů.

Napadlo vás někdy, jak obtížné bude natahat kolem celé Země dráty a namontovat po celé ploše Zeměkoule BTSky? Dovedete si představit partu techniků, jak ukotvuje v moři bójky a na jižním pólu staví buňky sítě GSM? Asi ne. Představit si to nedokázaly ani velké společnosti, které se zabývají komunikacemi, a tak hledali jinou cestu. A pro nápad nemusely chodit nikterak daleko - cožpak není nebe plné satelitů?

A takhle nějak se zrodila idea satelitní komunikace - komunikační systém by za pomoci družic umožňoval pokrytí celého povrchu Země, aniž by náklady na montáž tohoto systému nějak radikálně přesáhly náklady na samotnou technologii.

Od myšlenky ovšem k realizaci bývá daleko, protože problematika není tak jednoduchá, jak se na první pohled zdá. Přesto i nás by mělo zajímat, zda takové systémy existují, co nabízejí a jak fungují. Připomeňme totiž, že v hlavách konstruktérů se již líhnou telefony, které se mimo oblasti pokryté signálem GSM přihlásí do satelitní sítě a umožní vám telefonát i na Sahaře nebo ve Vejprtech, kde dosud pokrytí signálem GSM není.

Satelitní Globalstar V principu nejjednodušší jsou satelity umístěné na geostacionární dráze (cca 36 000 km nad povrchem Země) - ty označujeme jako na GSO dráze umístěné (geostationary satellite orbit). Výhoda tohoto systému spočívá v tom, že satelit oběhne Zemi za stejnou dobu, za jakou se Země otočí - tzn. v podstatě visí nad jedním místem planety. Tím odpadají složité soustavy vzájemně se křižujících satelitních drah a přepínacích středisek, které synchronizují přechody satelitů z pásem do pásem.

Výhodou i nevýhodou je poměrně veliká plocha Země, kterou tento satelit pokrývá. Je sice potřeba méně satelitů k pokrytí planety, ale na druhou stranu mobilní stanice musí být mnohem vyšší. Když připomenu, že na GSO jsou umístěny například družice pro přenos televizního signálu, a když si uvědomíme, jak velké jsou satelitní antény, je každému zřejmé, že do kapesního mobilního telefonu má tato cesta daleko.

Jedním ze satelitních systémů umístěných na GSO je i VSAT (Very Small Aperture Terminals) - u něj se o žádné přehnané miniaturizaci nedá mluvit.

Proto se dá říci, že tudy cesta nevede (přinejmenším zatím), a není třeba zde hlouběji bádat - toto řešení se zatím používá ponejvíce pro datové přenosy (typicky internetové satelitní linky) Podívejme se na řešení, která jsou schůdnější a nadějnější.

Jak jsme tedy poznali, je třeba se přiblížit více k matičce Zemi. Tady představují drobný problém takzvané van Allenovy pásy - jedná se o shluky částic, které mají relativně vysoký náboj a poškozují nejenom elektronická zařízení, ale rozrušují i samotnou strukturu materiálu - životnost družic v těchto dvou van Allenových pásech (vnější a vnitřní) by byla minimální a jejich užitná hodnota zanedbatelná.

Podle umístnění tedy rozeznáváme dvě základní negeostacionární dráhy:

  • MEO (Medium Earth Orbit) - střední oběžná dráha - výška cca. 10 000 km nad Zemí
  • LEO (Low Earth Orbit) - nízká oběžná dráha 650-1450 km

Střední oběžná dráha leží mezi oběma van Allenovými pásy, nízká oběžná dráha je pak zcela pod nimi.

Při takovýchto oběžných drahách je možné velikost území pokrytého jednou převáděcí buňkou omezit na řádově stovky kilometrů. Výsledek je jasný - miniaturizace mobilních stanic, prodloužení výdrže pro provoz na baterie, vyšší nutný počet satelitů, vyšší náklady, ovšem také větší kapacita sítě a vyšší kvalita i rychlost.

Suma sumárum lze předpokládat jednak vysoký počet klientů pro takový systém (to je dáno zejména velikostí pokrytí území, kdy vás nějaké mapy pokrytí moc nezajímají) a jednak vysoké výdaje na instalaci systému. Našlo se několik takových, kteří se rozhodli zkusit svoje štěstí. Proto se nyní seznámíme s nejvýznamnějšími komerčními systémy pro civilní telekomunikační využití, jejichž realizaci pozorně sledujeme.

Tyto systémy jsou určeny pro MEO - střední oběžnou dráhu.

Inmarsat

Klasik mezi satelitními systémy. Družice Inmarsat jsou dnes používány pro komunikaci s letadly i loděmi - to ostatně název jasně napovídá. Realizace Inmarsatu se datuje již někdy od roku 1984 - tehdy to ovšem byly těžkopádné systémy, které byly mobilní jen za předpokladu vyšší nosnosti dopravního prostředku. Za tu dobou se ovšem na střední oběžnou dráhu, kde Inmarsat sídlí, dostalo několik generací družic Inmarsat, takže požadavky na rozměry i napájení značně poklesly. Provozovatelem Inmarsatu je holandské konsorcium Station 12 a jak jsme referovali v MobilNews 4, síť založená na Inmarsatu zahájila svůj provoz.

Jmenuje se Altus a tady jsou ceny:

Pokud bude váš typický měsíc představovat cca. 80 minut hovorů, pak vás měsíční paušál přijde na 25 dolarů (řekněme 675 Kč) - to je tarifní třída Traveler. Za minutu hovoru (kdekoliv a kamkoliv) zaplatíte 3 dolary (nějakých 80 Kč) - což zase není tak moc, když uvážíte, že se dovoláte z pouště Gobi, stejně tak jako z Vrané pod Radhoštěm, kde jak Eurotel GSM, tak Paegas marně hledají signál. Přenosné telefony - laptopy - stojí cca. 3000 dolarů (cca 80 000 Kč).

Systém přenáší data, fax i hlas.

Telefon k použití pro systémy Inmarsat
Tohle je drobeček pro nynější Inmarsaty: rozměry 17.3 cm x 28.7 cm x 7.1 cm, váha 2,5 kg. Jméno Magellan microCOM-M a satelitní síť Inmarsat M.

Odyssey

Na střední oběžné dráze počítá systém Odyssey s umístěním 12 satelitů. Ty budou Zemi obíhat ve výšce 10 354 km. Systém bude vyžadovat ještě dalších 15 pozemních retranslačních stanic, jeho životnost se odhaduje na 15 let a majitel - firma TRW Inc. (ano, nemýlíte se, je to klasické eseróčko) do něj investuje cca. 1,3 miliardy dolarů. Firma TRW není žádný žabař v oboru - její síť TRDS (The Tracking and Data Relay Satellite Systém) bude hlavní komunikační tepnou NASA pro 21. století a je těsně před dokončením. Odyssey na sebe nenechá dlouho čekat. I tento systém je určen pro přenos hlasu, dat i faxu.

Následují systémy určené pro nízkou oběžnou dráhu LEO.
Především u nich se očekává, že zasáhnou velikou cílovou zákaznickou skupinu businessmanů, manažerů a cestovatelů.

Teledesic

Jestli na tomto projektu konsorcium Teledesic nevykrvácí, tak půjde bezpochyby o horkého favorita satelitních závodů. Systém počítá s nasazením 840 družic umístěných na 21 drahách (tj. na každé dráze 40 družic) - oběžná dráha družic by byla ve výšce 695 - 705 km. Družice by umožňovaly nejenom velmi kvalitní pokrytí celého povrchu Země (včetně problematických čepiček pólů), ale i kvalitní přenos hlasu a vysokou přenosovou rychlost pro data (řádově megabity za vteřinu, o čemž si ostatní systémy povětšinou mohou nechat zdát).

Systém si vyžádá investici cca. 8 miliard dolarů a má být hotov v roce 2002. Členy konsorcia jsou i přední zbrojařské koncerny a další velké americké firmy, takže tento projekt patrně bude úspěšný. Ač bude realizován jako jeden z posledních, bude také patřit mezi nejmodernější a při plánované životnosti jeho konkurentů v té době již nebude mít moc protivníků.

Iridium

Detail mobilní stanice Iridium Motorola je všude. Motorola je Iridium. Iridium je 66 satelitů ve výšce 780 kilometrů nad povrchem Země. Projekt se začal realizovat v roce 1997 a jeho komerční start se plánuje na rok 1998. Iridium již představila svoje mobilní stanice. Zatím vydrží 24 hodin stand-by a 1 hodinu hovoru. Data a fax přenášejí rychlostí 2400 baudů a Motorola plánuje získat do roku 2000 přibližně 650 000 zájemců. Finanční částka určená na celý projekt je 3,4 miliardy dolarů. Motorola Iridium - co víc na cesty? Promiňte, zapomněl jsem do skupiny přidat kreditní kartu...!
Tohle vám na cesty musí stačít. Pas, nabíječka a vaše Iridium

Globalstar

Mobilní stanice pro Globalstar - zajímnavá je dlouhá anténa... Projekt firem Qualcomm a Loral předpokládá nasadit na každé z osmi drah šest satelitů - tj. celkem 48 satelitů plus 8 dalších záložních a mezery vyplňujících satelitů. Systém byl navržen v roce 1991 a jeho plánovaný start je určen na rok 1999. Je pravděpodobné, že se bude oživovat postupně s částečným pokrytím, neboť satelity jsou plně mobilní. Oběžná dráha je 1414 km a doba oběhu gagarinovských 113 minut. Předpokládaná životnost je 7,5 roku a celý projekt bude stát směšných 830 milionů dolarů.

Jak jsem informovali v MobilNews 5, firma Telital bude pro Globalstar vyrábět telefony, které budou automaticky využívat služeb sítě GSM i Globalstaru.

Existují i další projekty - Aries firmy Constellation a Ellipso II firmy Ellipsat. Tyto systémy se zatím nijak výrazněji neprojevily a ani svoje záměry zatím nedeklamují tak halasně, jako ty předchozí.

Jak to všechno skončí?

Vývoj zcela neodvratně směřuje k duálním systémům - v industriální zástavbě budete používat síť GSM a mimo její dosah bude váš telefon používat služeb satelitního systému.

Kterého?

To je ještě otázka. A na ni zatím neznám přesnou odpověď.

Rozhodně to však bude personální komunikační systém (PCS), co jednou zatlačí klasické pevné linky do pozadí.

Autor:
  • Nejčtenější

V květnu se zřejmě vrátí ikonická Nokia 3210, kdysi to byl přelomový model

24. března 2024  8:01

Současný vlastník značky Nokia na poli mobilních telefonů, firma HMD (Human Mobile Devices –...

Banka spustila mobilní datové balíčky. Funguje to i zákazníkům z Česka

26. března 2024  12:06

Virtuální banka Revolut spouští virtuálního celosvětového operátora. Zákazníci si mohou kupovat...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Trvalo to. Nový nejlepší fotomobil světa konečně koupíte i v Česku

26. března 2024  7:02

Konečně nastává situace, že nejlepší fotomobil v žebříčku DxO Mark je dostupný i na našem trhu....

Smartphonům od Googlu raketově rostou prodeje tam, kde kraluje Apple

27. března 2024  7:02

Prodeje smartphonů Pixel od Googlu se mohou pochlubit neskutečným nárůstem prodejů. Tedy prozatím...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Pochlubili se, že se pochlubí. Značky ze sebe dělají slibotechny

25. března 2024  7:02

Jedním z trochu nečekaných trendů veletrhu MWC v Barceloně se stala oznámení o tom, že firmy nějaké...

Nová cenově dostupná stylovka vás může dostat na fotbalové Euro

29. března 2024

Vivo má nový smartphone střední třídy, který má velké ambice. Za rozumnou cenu nabídne nejen dobrou...

Toho telefonu je pouze pro Čínu škoda. Udělal by parádu i u nás

28. března 2024  12:06

Xiaomi má nový trhák. Model Civi 4 Pro trhá předprodejní rekordy, ale jen na domácím čínském trhu....

U foťáků se blýská na lepší časy, naznačuje výsledek testu nového xiaomi

28. března 2024  7:02

Čínská značka Xiaomi trochu na poli fotomobilů v uplynulých letech tápala. Ukazuje to mimo jiné...

Kartónek Steva Jobse se vydražil za neuvěřitelnou sumu

28. března 2024

Vizitku slavného ředitele společnosti Apple si někdo pořídil za pořádný balík peněz. Přidanou...

2. týden: Vyhrajte dobroty pro batolata v hodnotě 3 466 Kč
2. týden: Vyhrajte dobroty pro batolata v hodnotě 3 466 Kč

Zúčastněte se volby jména roku 2024 a správně odpovězte na soutěžní otázku.

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Velikonoce 2024: Na Velký pátek bude otevřeno, v pondělí obchody zavřou

Otevírací doba v obchodech se řídí zákonem, který nařizuje, že obchody s plochou nad 200 čtverečních metrů musí mít...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...