Műholdas távközlési rendszerek

A műholdas távközlési, beszéd- és adatátviteli célú állandóhelyű és mozgó műholdas rádiótelefon-rendszereknek több szervezete, ill. rendszere alakult ki.

A gyakorlatilag az egész Földet lefedő GSM szolgáltatások korában reális kérdésként merül fel a műholdon keresztül szolgáltatott telefon vagy akár internet szükségessége.

Ám a mind szélesebb szolgáltatásokat nyújtó, egyre terjeszkedő rendszerek rácáfolnak a várakozásokra.

A műholdas rendszerek fő előnye, hogy a rendszert igénybe véve a világon bárhol kezdeményezhetünk telefonbeszélgetést vagy adatátvitelt és fogadhatunk hívást (háborús vagy természeti katasztrófával sújtott övezetben a földfelszíni rádiós és vezetékes hírközlés összeomlása esetén is).

Alapvetően kétféle műholdas rendszer megoldást különböztethetünk meg:

Az alacsony pályás vagy LEO szolgáltatók közé tartoznak az IRIDIUM és GLOBALSTAR rendszerek. Általános jellemzőjük, hogy a bázisállomások szerepét betöltő műholdak LEO (700 - 1500 km) pályán keringenek. LEO pályán kb. 40 - 80 közötti holdszám biztosítja a teljes lefedettséget. A földfelszín teljes lefedését biztosító holdszám csökken, ha a rendszert magasabb pályán üzemeltetik. Mindkét rendszer keskenysávú adatátvitelre alkalmas (tipikusan adat és hang), nem lehetséges az igény szerinti sávszélesség biztosítása.

A GEO pályás (36.000 km) holdakkal; rendelkező műholdas telefonszolgáltatók (INMARSAT, THURAYA) már szélesebb körű szolgáltatást nyújtanak. Az általános telefon és adatátvitel mellett, nagy sávszélességű internet, illetve igény szerint garantált sávszélességű adatátvitel érhető el.

Természetesen a LEO és a GEO holdakkal megvalósított rendszereknek is vannak előnyei és hátrányai.

Tekintsük először az alacsonypályás (LEO) rendszereket. Lényeges pozitívum, hogy bár a csatorna tartalmaz minimum egy műholdas összeköttetést, valamint tartalmazhat néhány műholdak közötti kapcsolatot (ISL), mégsem nő meg zavaró mértékben a jel késleltetése. Műholdas összeköttetés miatt a késleltetés növekedés maximum ~ 6 - 10 ms. Az IRIDIUM rendszer mindig a hívott félhez legközelebbi bázisra sugározza a jelet, odáig pedig az IRIDIUM holdak közötti ISL-eket használja, ez csökkenti a jelkésleltetést (ennek feltétele a fedélzeti jelfeldolgozás). Hátrányuk, hogy gondoskodni kell a folytonos holdváltásról úgy, hogy közben az adatvesztés minimális legyen. A szolgáltató szempontjából megnézve a rendszert, 40 - 80 hold LEO pályára állítása hatalmas kockázattal jár, és hosszú időt vesz igénybe (egy fellövéssel maximum négy hold vihető fel).

Hasonló szempontok alapján a GEO pályás műholdat alkalmazó rendszerek esetén a felszín maximális lefedéséhez elegendő három, egymással 120°-os szöget bezáró műhold. Természetesen a holdak pályára állítása drágább, hiszen ötvenszer távolabb vannak. A rendszer kiküszöbölhetetlen hátránya, hogy a sarkok (az északi szélességi körtől északra, valamint déli szélességi körtől délre) egyáltalán nem látszanak. Előnye, hogy nem kell kezelni a holdváltást, és igény szerinti sávszélesség biztosítható.

Csoportosíthatjuk még a műholdas rendszereket az ITU (Nemzetközi Távközlési Egyesület) osztályba sorolása alapján is:

LMSS (Land Mobile Satellite Systems, földi mozgó műholdas rendszerek), melyek GEO műholdakkal működnek: INMARSAT és THURAYA

GMPCS (Global Mobile Personal Communication by Satellite, globális mozgó műholdas személyi távközlés) vagy MSPCS (Mobile Satellite Personal Communication Services, mozgó műholdas személyi távközlési szolgálatok), melyek kialakítástól függően LEO vagy vagy MEO műholdakkal működnek: IRIDIUM, GLOBALSTAR.