globalna telefonia satelitarna


Henryk Gryniewicz TI 28

Globalna telefonia satelitarna.

Koncepcja wykorzystania satelity do celów łączności pojawiła się w 1945r. Na łamach pisma Wireless word Artur Clark opublikował artykuł, w którym przedstawił sposób wykorzystania satelity do zapewnienia łączności okołoziemskiej. Satelita powinien być umieszczony na orbicie równikowej na wysokości 35786 km, a przy takiej pozycji czas jego obiegu wokół Ziemi wyniósłby dokładnie 24 godziny, tak że satelita byłby zawieszony nad nią w stałym punkcie. Orbitę taką nazywamy geostacjonarną.

Rodzaje systemów satelitarnych:

LEO (Low Earth Orbit)

wielokrotnie w ciągu doby. W czasie pracy wymaga częstego stosowania procedury

przejmowania (handover)

MEO (Medium Earth Orbit) -

GEO (Geostationary Earth Orbit) -

Pierwszy satelita telekomunikacyjny został umieszczony na orbicie goestacjonarnej w roku 1965 przez organizację INTELSAT. Był to satelita Early Bird - miał pojemność 250 kanałów telefonicznych

lub 1 kanał TV.

Od tego czasu telekomunikacja satelitarna rozwija się bardzo dynamicznie powstają systemy i organizacje o zasięgu

W stacjonarnych systemach satelitarnych komunikacja między abonentami odbywa się za pomocą satelitów telekomunikacyjnych umieszczonych na orbitach geostacjonarnych. Każdy system obejmuje jeden lub kilka aktywnych satelitów i przynajmniej jednego rezerwowego, uaktywnianego w przypadku uszkodzenia lub utraty kontroli nad satelitą aktywnym.

Do największych światowych systemów satelitarnych należą:

INTELSAT, który jest przeznaczony głównie do zapewnienia połączeń międzykonty­nentalnych za pomocą kanałów telewizyjnych, telefonicznych i transmisji danych.

INMARSAT (International Maritime Satellite Organization) służy głównie do realizacji połączeń telefonicznych i transmisji danych z ruchomymi terminalami satelitarnymi znajdującymi się na morzu (na okrętach, statkach i łodziach), na lądzie (na wszelkiego typu pojazdach) oraz przenośnymi, np. typu walizko­wego. W systemie wyróżnia się kilka standardów sieci:

Inmarsat A ~analogowa transmisja głosu, teleks, terminale stałe,

Inmarsat B - cyfrowa transmisja sygnałów mowy, terminale przewoźne,

Inmarsat C - transmisja danych (600 bis), terminale przewoźne,

Inmarsat D - transmisja danych (20 kbis ), terminale przenośne, pagging

Inmarsat M - cyfrowy przekaz mowy i danych (2,4 kb/s), terminale przenośne,

Inmarsat-AERO usługi telekom. dla lotnictwa od 1990r. / tekst, mowa, dane/

Inmarsat p - pierwotna niskoorbitowa wersja systemu dla terminali kieszonkowych, zastąpiona obecnie przez system ICO (Intermediate Circular Orbit).

ORION służy głównie do połączeń między Ameryką Północną a Europą. Realizuje rów­nież kanały transmisyjne w systemach VSAT oraz kanały przekazów telewizyjnych.

PANAMSAT zapewnia głównie komunikację w systemach VSAT, przekazy telewizyjne oraz łączność telefoniczną.

EUTELSAT służy głównie do transmisji telwizyjnych i transmisji danych w systemie VSAT. Ze względu na wysoki stopień dostępności jest najbardziej odpowiednim syste­mem satelitarnym do wykorzystywania w Polsce.

***

Wyżej wymienione systemy przeznaczone są w zasadzie do zastosowań komercyjnych.

Wykorzystanie satelitarnej łączności ruchomej ograniczało się do zapewnienia łączności ze statkami i poruszającymi się po dużych obszarach ciężarówkami szczególnie w USA. Powodem tego stanu rzeczy był wysoki koszt oraz duże rozmiary terminali.

Wraz z rozwojem techniki cyfrowej maleją koszty sprzętu i jego rozmiary. Powstaje koncepcja uniwersalnej komunikacji osobistej, zakładająca że użytkownik systemu będzie osiągalny w dowolnym miejscu kuli ziemskiej poprzez dowolną sieć pod jednoznacznie definiującym go numerem poprzez terminal ręczny przy czym połączenie wykorzystuje przynajmniej jednego satelitę. System byłby uzupełnieniem systemów komórkowych, umożliwiając komunikację w miejscach braku dostępu do innych systemów telekomunikacyjnych np. w obszarach słabo zaludnionych.

Opracowano kilka systemów ruchomej łączności satelitarnej: Irydium, Globalstar , Odyssey, Teledisc, ICO (Inmarsat-P).

SYSTEM IRIDIUM

Zaprezentowany opinii publicznej w czerwcu 1990 r. system IRIDIUM uważany był za jeden z czołowych systemów satelitarnej łączności ruchomej. Właścicielem było konsorcjum IRIDIUM LLC. Początkowa koncepcja systemu (77 satelitów) uległa w międzyczasie zmianie; na orbity wprowadzono 66 satelitów z urządzeniami nadawczo-odbiorczymi pracującymi w paśmie L, obiegającymi ziemię po nisko położonych orbitach (wysokość 780 km) i rozdzielonych równomiernie pomiędzy 6 płaszczyzn orbitalnych.

Czas obiegu takich satelitów wokół Ziemi wynosi ok. 90 minut, co powoduje, ze każde połączenie zostanie przekazane do następnego satelity po upływie maksymalnie ok. 15 minut. Czas ten jednak będzie krótszy przy dużym przeciążeniu sieci. Jeden satelita będzie w stanie jednocześnie obsłużyć ok. 1000 rozmów.

Sterowanie działaniem systemu odbywa się z ośrodków kontroli usytuowanych w USA i Europie. Ich zadaniem jest zarządzanie przełączaniem rozmów pomiędzy satelitami a następnie kierowanie ich do odpowiednich abonentów na świecie. Każdy z ośrodków w ekstremalnych warunkach będzie mógł przejąć kontrole nad całym systemem.

System ten zakłada transmisję dwukierunkową w zakresie częstotliwości 1616 - 1626,5 MHz, wykorzystując technikę dostępu TDMA/FDMA. Inicjator projektu IRIDIUM, koncern elektroniki łącznościowej Motorola, położył główne zasługi w opracowywaniu systemu, przede wszystkim udostępniając swoje doświadczenie w dziedzinie militarnej łączności satelitarnej.

Dzięki wykorzystaniu tej technologii będzie możliwe nawiązywanie łączności pomiędzy satelitami systemu przy wykorzystaniu tzw. "łączy międzysatelitarnych", (w paśmie 20 GHz) które jak dotąd nie były stosowane w przedsięwzięciach cywilnych.

Satelity nadają w paśmie Ku ( 1,3 GHz) zajmując w nim pasmo 14 MHz. Padająca na ziemię wiązka jest uformowana w 48 komórek o średnicy 500-700 km pokrywających obszar o średnicy 4700 km.

Liczba rozmów prowadzonych z jednego satelity może osiągnąć 2800.

Satelity systemu IRIDIUM współpracują z 11 naziemnymi stacjami przekażnikowymi (Gateways) rozmieszczonymi na całej kuli ziemskiej w celu zapewnienia styku między naziemnymi sieciami komórkowymi GSM, DCS, CDMA, AMPS, D-AMPS, PDC ( Japonia) oraz tradycyjną siecią telefoniczną , a siecią satelitatrną. Podstawowy blok takiej stacji to przekaźnik GSM-D900 (Siemens), sprawdzający uprawnienia użytkownika i notujący czas połaczeń. Stacja obsługująca Poskę znajduję się w pobliżu Rzymu., zaś główny ośrodek jest w USA.

IRIDIUM kosztowało ok 4,8 mld dol, jest najdroższym systemem komórkowym na świecie. Na odpowiedni aparat trzeba wydać aż 3 tys. dol.

Wykorzystywane zakresy częstotliwości

System Iridium rozpoczął 23 września 1998 r. działalność dla ograniczonej liczby abonentów z całego świata. W celu przeprowadzenia rozruchu systemu osobom indywidualnym, firmom oraz klientom rządowym zostało rozdanych 2 tys. aparatów. Pełny zakres usług komercyjnych, włącznie z przysyłaniem SMS-ów i usługami przywoławczymi, będą świadczone od 1 listopada 1998.

Założenia ekonomiczne przedsięwzięcia:

ok. 700 tys. abonentów, a w 2002 r. - ponad 4,5 mln, z czego ok. 1,5 mln

w Europie. Potencjalny rynek dla systemu oceniali oni łącznie na 40 mln osób.

Iridium podpisało blisko 300 umów dystrybucyjnych z firmami providerskimi oraz partnerami roamingowymi obsługującymi ponad 100 mln abonentów w 122 krajach. System Iridium uzyskał zezwolenia na świadczenie usług w blisko 100 krajach. W Polsce umowę taką zawarto z siecią Era GSM.

Założenia co do popytu na usługi systemu IRIDIUM nie sprawdziły się, znacznie przeceniono liczbę potencjalnych klientów. Wprawdzie na wcześniejsze ankiety przeprowadzone w wielu krajach odpowiedziały miliony ludzi, spośród których wielu wyraziło zainteresowanie systemem bezprzewodowej telefonii globalnej, ale praktyka w żaden sposób nie potwierdziła tego zainteresowania.

Podstawowym problemem okazała się wysoka cena telefonu - ok. 3 tys. USD - i świadczonych później usług.
Zresztą nie tylko cena jest problemem. Licznymi ograniczeniami obarczona jest sama technologia. Przykładowo, z telefonu pracującego w systemie Iridium można wprawdzie zadzwonić nawet z serca afrykańskiej pustyni, ale ta sama sztuczka nie uda się, jeżeli znajdujemy się w jakimkolwiek budynku, np. we własnym mieszkaniu. Wynika to z faktu, że telefon Iridium musi "widzieć" satelitę komunikacyjnego, podobnie jak np. antena satelitarna, a mury budynków bardzo mu w tym przeszkadzają.
Dostępne są odpowiednie przystawki, ale trudno przecież nosić ją wszędzie ze sobą. Inną niedogodnością są duże wymiary i krótki czas pracy dostępnych telefonów. Przeciętny czas czuwania, nie przekraczający 24 godzin, kłóci się nieco z ideą telefonu, którego można użyć zawsze i wszędzie, praktycznie wymuszając włączanie aparatu tylko wtedy, gdy chcemy zadzwonić lub spodziewamy się telefonu od kogoś.

Utworzona przez Motorolę sieć Irydium w 1998 roku otrzymała m.in. 800 mln USD pożyczki od Chase i innych pozyczkodawców. W osiem miesięcy później sieć, w której 18% udziałów miała Motorola, upadła. W grudniu 2000 roku firma została przejęta za 25 mln USD przez grupę inwestorów, którzy przemianowali ją na Iridium Satellite.

W lipcu 2001 inni niezabezpieczeni kredytodawcy pozwali roku Motorolę na łączną kwotę 4 mld USD.

Na początku 2000 roku system telefonii satelitarnej Iridium ruszył ponownie. Nowym operatorem jest konsorcjum Iridium Satelite LLC, które nabyło od poprzedniego właściciela 66 satelitów za kwotę 25 mln USD.
Dziś do najważniejszych klientów Iridium Satelite LLC należy amerykański Departament Obrony, który ma płacić 72 mln USD rocznie za bezprzewodową komunikację 20 tys. pracowników. Nowy operator zamierza także zaoferować usługi telefonii satelitarnej indywidualnym klientom. Oprócz transmisji głosu, firma chce świadczyć także usługi dostępu do Internetu praktycznie z dowolnego miejsca na ziemi.

Analitycy podkreślają, że pierwszy etap działalności Iridium zakończył się fiaskiem ze względu na bardzo wysoką cenę usług oraz to, że urządzenia nie zapewniały dostatecznej jakości usług. Według Iridium minuta połączenia via satelita ma kosztować 1,5 USD. Dlatego ponowny start Iridium wydaje się bardziej obiecujący. Przeszkodą może okazać się jednak niezbyt dobra sytuacja ekonomiczna, zmuszająca firmy raczej do oszczędności niż do wydawania pieniędzy.

Głównym dostawcą sprzętu ma być Motorola. Ceny aparatów telefonicznych mają się wahać od 1000 do 1500 USD.

GLOBALSTAR

System Globalstar został stworzony przez specjalistów firm Loral i Qualcomm jeszcze pod koniec lat 80-tych. W 1991 zarejestrowano firmę Globalstar. Jest to globalny system ruchomej radiokomunikacji satelitarnej, który opiera się na satelitach niskoorbitowych. Przeznaczony jest do świadczenia usług telefonicznych. Od systemu Iridium różni się rozwiązaniami technicznymi, a przede wszystkim brakiem łączy między satelitarnych, dzięki czemu jest znacznie tańszy w budowie i eksploatacji.

Do transmisji zastosowano nowy protokół CDMA (ang. Code Division Multiple Access) - tzw. wielodostęp z podziałem kodowym. Sygnał w CDMA jest równomiernie rozpraszany w całym dostępnym paśmie częstotliwości i jest bardzo odporny na wszelkiego rodzaju zakłócenia radioelektryczne przemysłowe i interferencyjne.

Globalny zasięg systemu Globalstar oparty jest o konstelację 48 satelitów plus 4 rezerwowe. Ich orbity zostały zaprojektowane tak, aby w obszarze działania systemu użytkownik w dowolnym punkcie na ziemi był w zasięgu działania od 2 do 4 satelitów. Konstelacja 48 satelitów Systemu Globalstar, działa jak orbitalne ,,lustro'' - odbijając sygnał telefonu abonenta do Gatewaya zapewnia zasięg na ok. 80 proc. obszaru Ziemi. W ten sposób Globalstar pokrywa swoim zasięgiem dotychczas niedostępne rejony, takie jak góry morza i oceany. Obszar działania systemu jest także uzależniony od ilości Gatewayów. Z Francji do Polski testy Gatewayów rozpoczęły się w październiku 1998 r. Wówczas działało już 15 takich obiektów, zapewniających pokrycie swoim zasięgiem obszar 58 państw. Obecnie działają 22 Gatewaye pokrywające obszar 86 państw. System ten jest nadal rozbudowywany. Obszar Polski obsługiwany jest przez Gateway znajdujący się we Francji. Nad sprawnym działanie całego sytemu Globalstar sprawują pieczę dwa centra nadzoru. Aparaty telefoniczne Globalstar wyglądają i działają podobnie jak standardowe telefony komórkowe, z tą różnicą, że przekazują bezpośrednio sygnał satelitarny, kodowany i zabezpieczony protokołem CDMA (Code Division Multiple Access).

Wykorzystywane zakresy częstotliwości:

Łącza usługowe Ziemia-kosmos (uplinks): 1610 ÷ 1626,5 MHz

Łącza usługowe kosmos-Ziemia (downlinks): 2483 ÷ 2500 MHz

Łącza dosyłowe - uplinks: 5025 ÷ 5250 MHz

Łącza dosyłowe - downlinks: 6850 ÷ 7075 MHz

Satelity w systemie Globalstar pełnią wyłącznie rolę stacji retransmisyjnych i na ich pokładzie odbywa się głównie przemiana częstotliwości. Są one wykorzystywane do łacznosci z ruchomymi terminalami abonenckimi lub z naziemnymi stacjami bazowymi , dzięki czemu mogą bardzo dobrze współpracować nie tylko ze stacjonarnymi (przewodowymi) sieciami telekomunikacyjnymi, ale także z sieciami ruchomej telefonii komórkowej. Przez sieci komórkowe GSM stacja satelitarna GLOBALSTAR jest traktowana jako dodatkowa stacja bazowa , a dla sieci komórkowych w innych standardach pelni rolę dodatkowej centrali radiotelefonicznej.

Koncepcja systemu GLOBALSTAR bazuje na integracji tego systemu z naziemnymi sieciami regionalnych operatorów, co ułatwia jego wprowadzenie w różnych rejonach świata i upraszcza sprawy formalnoprawne.

Tworząc system pomyślano o wygodzie użytkownika. Telefony Globalstar nie wymagają dodatkowych umiejętności. Sposób użytkowania aparatów nie różni się znacząco od korzystania z aparatów GSM, a sam system satelitarny Globalstar zapewnia usługi dobrze znane z systemu GSM np. CLIP, CLIR, SMS, pocztę głosową, przekierowania połączeń itp. Komunikacja w systemie Globalstar oparta jest na transmisji sygnału telefonicznego między telefonem satelitarnym a satelitą umieszczonym na nisko położonej orbicie geostacjonarnej, oraz naziemnej stacji nadawczo-odbiorczej nazywanej w tym systemie Gateway. Gateway jest to obiekt wyposażony w duże anteny nadawczo-odbiorcze.

Sygnał odbierany z satelity jest przetwarzany i przesyłany za pomocą łącz naziemnych do innych sieci telekomunikacyjnych - stacjonarnych i komórkowych.

Globalny zasięg systemu Globalstar oparty jest o konstelację 48 satelitów plus 4 rezerwowe. Ich orbity zostały zaprojektowane tak, aby w obszarze działania systemu użytkownik w dowolnym punkcie na ziemi był w zasięgu działania od 2 do 4 satelitów. Konstelacja 48 satelitów Systemu Globalstar, działa jak orbitalne ,,lustro'' - odbijając sygnał telefonu abonenta do Gatewaya zapewnia zasięg na ok. 80 proc. obszaru Ziemi. W ten sposób Globalstar pokrywa swoim zasięgiem dotychczas niedostępne rejony, takie jak góry morza i oceany. Obszar działania systemu jest także uzależniony od ilości Gatewayów. Z Francji do Polski testy Gatewayów rozpoczęły się w październiku 1998 r. Wówczas działało już 15 takich obiektów, zapewniających pokrycie swoim zasięgiem obszar 58 państw. Obecnie działają 22 Gatewaye pokrywające obszar 86 państw. System ten jest nadal rozbudowywany. Obszar Polski obsługiwany jest przez Gateway znajdujący się we Francji. Nad sprawnym działanie całego sytemu Globalstar sprawują pieczę dwa centra nadzoru. Aparaty telefoniczne Globalstar wyglądają i działają podobnie jak standardowe telefony komórkowe, z tą różnicą, że przekazują bezpośrednio sygnał satelitarny, kodowany i zabezpieczony protokołem CDMA (Code Division Multiple Access).

Od stycznia 2001 roku Polska Telefonia Komórkowa Centertel, operator sieci Idea udostępniła, jako pierwszy operator GSM w Polsce, roaming satelitarny z siecią Globalstar. . Aparaty satelitarne dostępne w sieci Idea są dwuzakresowe tzn. pracują w systemie GSM 900 oraz w systemie satelitarnym Globalstar. Oznacza to dla użytkownika dużą wygodę użytkowania telefonu w podróży. Bez zmiany aparatu abonenci sieci Idea mogą korzystać zarówno z zasięgu sieci Idea, zasięgu 174 partnerów roamingowych oraz wszędzie tam, gdzie zasięg sieci GSM jest niedostępny z globalnego zasięgu satelitarnego.

Dostępne aparaty Ericsson R290 oraz Telit SAT 550, działające na częstotliwościach GSM 900 i Globalstar nie są tanie. Kosztują odpowiednio 6,8 tys. zł i 3,999 tys. zł, do tego można nabyć zestaw samochodowy za 2,65 tys. zł. Sama usługa jest już jednak tańsza. Abonament miesięczny to 100 zł netto, zawieszanie i odwieszanie usługi jest bezpłatne.

Z ogłoszonych w 2000 r przez konsorcjum Globalstar LP rezultatów finansowych wynika, że pierwsze półrocze zakończyło ono przychodami z usług wynoszącymi 660 tys. USD i stratą netto wynoszącą 433 miliony USD. Konsorcjum uzyskało też przychody w wysokości 788 tys. USD z tytułu opłat licencyjnych. Dla porównania Iridium, gdy kończyło swój pierwszy kwartał działalności, miało stratę netto 505 mln USD przy przychodach wynoszących niespełna 1,5 mln USD. Jednak na tym kończą się na razie podobieństwa między Globalstar a Iridium.

Prezes i dyrektor wykonawczy konsorcjum Globalstar, Bernard L. Schwartz ma mimo wszystko podstawy do optymizmu. W trakcie drugiego kwartału znacznie zwiększyło się zapotrzebowanie na usługi - było ponaddwukrotnie większe niż w pierwszym kwartale. Łączny czas połączeń za pośrednictwem satelitarnego systemu wyniósł w drugim kwartale 1,137 mln minut, zaś w całym półroczu 1,687 mln minut. Wyraźnie widać, jak złe doświadczenia Iridium wpływają na marketing konsorcjum Globalstar LP, jak stara się ono elastycznie reagować na sytuację rynkową, promować i rozwijać swe usługi, dostosowywać ceny itp.

Niedawno, na początku sierpnia, swój serwis konsorcjum uruchomiło w Rosji. Telefony oferowane są w tam cenie 999 USD, zaś minuta połączenia kosztuje od 1,19 do 1,99 USD za minutę. Rynek rosyjski jest bardzo ważny, z uwagi na słabo rozwiniętą w wielu częściach tego kraju łączność stacjonarną i komórkową. Według Globalstar, atrakcyjne mogą być dla ok. 40 tys. miejscowości w Rosji stacjonarne telefony satelitarne. Bardzo liczy się na użytkowników wywodzących się z żeglugi morskiej, przemysłu wydobywczego ropy i gazu, górnictwa, rolnictwa, leśnictwa. Obecnie Globalstar oferuje w Rosji - i nie tylko - przede wszystkim usługi telefoniczne, w tym m.in. pocztę głosową oraz transmisję krótkich wiadomości. W przyszłym roku oferowane mają być usługi faksowe oraz transmisja danych. Jesienią br. wprowadzone mają być w Ameryce Północnej komercyjne usługi transmisji danych. Podobnie ma być w rejonach, gdzie rozpowszechnione są sieci telefonii komórkowej GSM, a więc w Europie.


Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
globalstar telefonia satelitarna
globalstar telefonia satelitarna
Nie wiadomo co się dzieje z telefonem satelitarnym z Tu
Rosjanie nie oddali telefonu satelitarnego Lecha Kaczyńskiego
Nie wiadomo co się dzieje z telefonem satelitarnym z Tu
Rosjanie nie oddali telefonu satelitarnego Lecha Kaczyńskiego
Rosjanie nie oddali telefonu satelitarnego Lecha Kaczyńskiego
Interwencjonizm a konkurencyjność na polskim rynku telefonii komórkowej, Polityka, Instytus globaliz
Pomoc telefon, internet, prasa
telefony przyszlosci
Globalizacja 7
Adresy i telefony
Globalizacja
CZYTANIE GLOBALNE, CZYLI „SOJUSZ METOD
Globalizacja, polityka a nowy porządek międzynarodowy
11 Zakres i główne trendy globalizacjiid 12273 ppt
Ziemskie i Globalne systemy odniesienia i ich realizacjie ppt
03 LOG M transp globalny
geodezja satelitarna skrypt 2 ppt

więcej podobnych podstron