Projektowanie Sieci Lokalnych i Rozległych wykład 5: telefonem w satelitę! Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki e-mail: Jacek.Mazurkiewicz@pwr.wroc.pl
Pozycja systemów satelitarnych
Założenia-problemy sprzęt ręczny minimum 1 satelita nadrzędny wobec reszty jak nie ma innych łączność tędy uwaga na budżet mocy: bateria i głowa opóźnienie w transmisji szczególnie głos buforowanie, potwierdzenia
Podział zawieszenie w kosmosie (1) LEO Low Earth Orbit - niskie orbity kołowe: 700 1500 km - w zasięgu abonenta kilka minut, kilka razy/doba - pokrycie Ziemi: ok. 40 szt. - liczba komórek: min 3000 szt. - opóźnienie sygnału < 50 ms - duża pojemność systemu, duży koszt - precyzja orbit i ich utrzymanie - intensywne przełączanie handover - regulacja wzmocnienia - efekt Dopplera ważny
Podział zawieszenie w kosmosie (2) MEO Medium Earth Orbit - średnie orbity kołowe: 10000 15000 km - pokrycie Ziemi: 10-15 szt. - liczba komórek: ok 800 szt. - opóźnienie sygnału ok. 150 ms - mniejsza pojemność systemu, mniejszy koszt - potrzeba FDMA/TDMA - przełączanie nie tak ważne
Podział zawieszenie w kosmosie (3) GEO Geostationary Orbit - orbity geostacjonarne: 35780 km - pokrycie Ziemi: 3-4 szt. (do 75 st. szerokości) - liczba komórek: < 800 szt. - opóźnienie sygnału ok. 300 ms - mała pojemność systemu, mały koszt - powyżej 50 st. uwaga na kąt elewacji - tłumienie - duże moce, wielodrogowość - problematyczna ręczna dostępność
Podział zawieszenie w kosmosie (4) wielkość: - duże - GEO - duże - LEO - małe LEO: - minisatelity: 100 750 kg - mikrosatelity: 50 100 kg
Funkcje lista usług podstawowych - transmisja sygnału mocy - transmisja danych - usługi przywoławcze - pager - poczta elektroniczna walka o rynek: - pokrycie całej Ziemi - tanie terminale ręczne - dobra taryfa - komutacja z innymi systemami - połączenia użytkowników via satelita
I generacja (1)
I generacja (2)
II generacja
Iridium (1)
Iridium (2) - satelitów 66 miało być 77-6 orbit 86 st do równika po 11 szt. na każdą - wysokość 780 km (LEO) - sąsiednie orbity ten sam kierunek, przesuniecie fazy - komunikacja do 2 na orbicie, 4 na sąsiednich - pasmo 23 GHz, tylko 4 anteny - 250 stacji naziemnych, 2 stacje kontroli sieci - a może tylko 15 i po 2 anteny ten co jest i nadchodzi - stacje naziemne komutacja do innych sieci - łączność bez wsparcia naziemnego możliwa - satelita ma antenę o 48 wiązkach - 3168 komórek, działa 2150, średnica 700 km
Iridium (3) - wyłączenia około biegunów - wyłączanie satelita tablica look-up - FDMA/TDMA ten sam kanał wielokrotnie użyty - modulacja QPSK, pasmo L - góra: Ka 19,4 19,6 GHz, dół: 29,1 29,3 GHz - kosmos: 23,18 23,31 GHz - mowa: 2,4 oraz 4,8 kb/s, dane: 2,4 kb/s - kod korekcyjny splotowy R=1/2 i długość wymuszona K=7 - stopa błędu mowa 10-2, dane 10-5
Globalstar (1)
Globalstar (2) - pokrycie w zakresie od -70 do +70 st, szerokości - 8 orbit, 1389 km (LEO), 6 szt +1 szt. rezerwa zimna - minimalny kąt widzenia satelity 10 st. - przedłużenie systemów naziemnych - satelitarność przezroczysta - góra: 1,61 1,621 GHz, dół: 2,48 2,5 GHz - aparat - góra: 5,091 5,25 GHz, dół: 6,875 7,055 GHz - stacja - mowa: 2,4 oraz 4,8 kb/s, dane: 2,4 kb/s, 9,6 kb/s - kod korekcyjny splotowy R=1/2 i długość wymuszona K=9 - od 2000 do 3000 kanałów głosowych
Globalstar (3)
Globalstar (4)
Globalstar (5)
ICO (1) - komutacja kanałów - GSM - komutacja pakietów - GPRS - protokół IP - przedłużenie systemów naziemnych - satelitarność przezroczysta - góra: 1,98 2,01 GHz, 2,17 2,2 GHz - aparat - góra: 5,15 5,25 GHz, dół: 6,975 7,075 GHz - stacja - minimalny kąt widzenia satelity 10 st. - szybkość do 64 kb/s terminal stały - plany do 144 kb/s - 12 stacji naziemnych, po 5 anten
ICO (2)
Teledesic - Internet-in-the-Sky - 288 szt. działających + rezerwowe - 12 orbit LEO, 1375 km (plany były na 840 szt.) - góra: Ka: 18,6 29,1 GHz, dół: 18,8 19,3 GHz - satelitarność przezroczysta też - download: 64 Mb/s, upload: 2 Mb/s - FDMA/TDMA - komunikacja miedzy satelitami - panowanie nad pakietami nie jest trywialne
Skybridge - 20 mln użytkowników - multimedia, wideotelefon, telekonferencje, - e-learning, telemedycyna, itd. - 20 orbit LEO, 1469 km, 80 szt. łącznie + rezerwa - góra: Ku: 18 GHz, dół: 10 GHz - satelitarność przezroczysta - download: do 20 Mb/s, upload: 2 Mb/s - FDMA/TDMA - komunikacja miedzy satelitami - panowanie nad pakietami nie jest trywialne - 200 stacji naziemnych
DECT (1) - domowy telefon bezprzewodowy - sieci firmowe z centralą - dostęp do sieci LAN - uzupełnienie dostępu komórkowego
DECT (2)
DECT (3)
DECT (4) - modulacja GMSK - 1152 kb/s, komórka do 200 m - handover jest wolny co 3 s - dynamiczny przydział kanałów interferencje - sygnał latarnia kanał Q i identyfikacja stacji bazowej - stacja ruchoma nasłuchuje wywołania - set-up request żądanie zestawienia - testowanie kanału i przełączanie dla poprawy - odbiorca do 20 km/h - brak szyfrowania
DECT (5)