Спутниковая связь осуществляется с помощью искусственных спутников, находящихся на геостационарной орбите. Фактически это разновидность радиорелейной связи, но, в отличие от наземной системы, ретрансляторы здесь вынесены на высоту более 35 тыс. км. Благодаря такому расположению зона охвата – почти половина земного шара. В статье подробнее расскажем, какие космические аппараты используются для спутникового интернета, чем отличаются.

Общая характеристика

Спутник состоит из нескольких функциональных частей. Рабочий центр включает набор антенн для приема и передачи сигнала с разных точек Земли и обратно. Ретрансляторы дублируют, усиливают, в некоторых случаях фильтруют сигнал, а затем передают на транспондер. Это комплекс устройств для автоматического приема, передачи и модулирования данных на определенной частоте.

Все современные спутники оборудованы активными ретрансляторами.

А вот по способу обработки сигнала различают 2 типа оборудования:

  • нерегенеративные – принимают сигнал от одной наземной станции, перенаправляют его на другую частоту, потом на другой передатчик;
  • регенеративные – перед передачей сначала проводит демодуляцию.

В работе регенеративных спутников практически исключены ошибки или потеря данных. Но технология более дорогая в воплощении.

Типы орбит

Практически все космические аппараты этого класса расположена на геостационарной орбите. Здесь они вращаются с угловой скоростью, равной скорости Земли. То есть объект всегда находится в зоне видимости стационарного приемника сигнала. Но экваториальное расположение имеет и минусы:

  • большая высота – 35 786 км, что делает вывод на орбиту весьма затратным;
  • удаленность от абонентского оборудования сказывается на скорости и качестве передачи сигнала, пинг может достигать 600 мс;
  • ближе к полюсам мощность потока снижается по причине поглощения сигнала атмосферой и из-за уменьшения угла наклона вектора электромагнитной энергии.

Подобные проблемы не встречаются на наклонной орбите, которая имеет нулевой угол наклона относительно экватора. Но для обеспечения круглосуточной связи придется запустить минимум 3 аппарата.

Реже встречается полярная орбита, для нее характерен угол наклона в плоскости экватора 90 градусов.

Виды радиочастотных диапазонов

Частоты радиоволн считаются ограниченным ресурсом. От частоты, на которой работает спутник, зависят размеры приёмопередающего оборудования, вероятные помехи при прохождении волн через атмосферу и другие характеристики сигнала. Для организации спутникового интернета, в основном, используются 2 диапазона Ku и Ka. C-диапазон применяется преимущественно для передачи спутникового телевидения.

Ku-дапазон

Простирается от 12 до 18 ГГц магнитного спектра. Передает волны от 1 до 10 см. Луч может охватывать территорию в несколько тысяч километров. Однако, на границах зон скорость интернета будет ниже.

Ka-диапазон

Спутники, поддерживающие Ka-диапазон обозначаются аббревиатурой HTS. Используют миллиметровые волны, работают на 20/30 ГГц. Обеспечивают доступ в интернет с помощью скоростных каналов связи. В отличие от Ku стандарта имеют многолучевую направленность. Охватывают меньшую по размерам территорию, но поток вещания при этом быстрее и содержит больший объем информации.

Преимущества:

  • высокая скорость;
  • нужны антенны небольших габаритов, до 1 м в диаметре;
  • за счет сужения луча увеличиваются энергетические параметры, то есть можно передать больше данных за единицу времени.

Локальные области покрытия считаются наиболее перспективной технологией. Можно множество раз использовать одну и ту же частоту в одном луче, просто меняя варианты комбинации в транспондерах. То есть пропускная способность Ka-каналов выше, чем Ku.

Увеличение объема передаваемой информации при меньших затратах снижает себестоимость передачи данных, что позволяет уменьшать тарифы.

Минус – меньшая атмосферная проницаемость из-за очень коротких волн. При хорошей погоде высокая скорость и отличная пропускная способность, во время ветра, гроз, снегопада и т. д. сигнал затухает. Например, в России большинство населенных территорий находятся вдали от экватора. Осадки, облачность, частые циклоны препятствуют быстрому распространению стандарта. Поэтому в нашей стране доступ в интернет в большинстве регионов предоставляют Ku-спутники, например, “Ямал 201”. В центральных регионах и на Дальнем Востоке работают уже аппараты “Ямал-601” в Ka-диапазоне.

Будущее спутникового интернета сегодня связано именно с Ka-спутниками.

intrastar