Sa intelegem sistemul de telecomunicatii GlobalStar
In 1991 Loral Corporation si Qualcomm au fuzionat, formand astfel Loral Qualcomm Satellite Service Inc. In martie 1994 aceasta si-a schimbat denumirea in GlobalStar Limited Partnership, ce cuprinde in acest moment companii de renume atat in domeniul spatial, cat si in cel al telecomunicatiilor: Loral, Qualcomm, Airtouch Communications, Alcatel, Finnmecanica, Alenia Spazio S.p.a., Dacom, Daimler-Benz Aerospace, France Telecom, Hyundai, Space Systems Loral, Vodafone.
Caracteristici principale
GlobalStar este un sistem global de comunicatii digitale prin satelit ce completeazaa retelele de telecomunicatii terestre existente: locale publice (PSTN – Public Switched Telephone Network) sau private, celulare terestre (PLMN – Public Land Mobile Network) sau specializate.
Toate convorbirile sunt dirijate prin porturi de acces (Gateway) – utilizate pentru control operational, taxare si alte functii administrative – ce pot fi pozitionate in acelasi loc cu infrastructura retelei terestre. Sistemul GlobalStar este mai putin costisitor decat sistemele compatibile de comunicatii mobile prin satelit (MSS – Mobile Satellite Systems), dupa cum se poate observa in tabelul de mai jos:
Datorita faptului ca sistemul lucreaza cu infrastructura de telecomunicatii existenta, nu necesita comutatie digitala la bordul satelitilor, ceea ce inseamna ca satelitii sunt mai simpli, mai fiabili si mai ieftini. In tarile dezvoltate GlobalStar a extins acoperirea sistemelor terestre celulare pe intreg teritoriul, iar in tarile in curs de dezvoltare permite acoperirea cu servicii de telefonie fixa si mobila a zonelor deficitare.
Servicii oferite
GlobalStar ofera doua tipuri de servicii, primul este acela de comunicatii vocale si de date, iar celalalt de localizarea pozitiei.
Comunicatiile vocale digitale utilizeaza un vocoder cu rata variabila, de tip CLEP (Code Excited Linear Prediction) cu o rata medie de 2.4 kbit/s si cu o rata de varf ocazionala de 9.6 kbit/s. Prelucrarea include anularea zgomotului de fond, iar calitatea este conforma cu conditiile din standardul IS-95, care resprezinta standardul terestru de transmisie cu diviziunea cailor in cod (CDMA – Code Division Multiple Access). Vocoderele contin si blocuri de anulare a ecoului. Sunt disponibile si optiuni deosebite, cum ar fi: conferinta, transferul convorbirii, taxa inversa, apel de urgenta.
Transmisia de date este asincrona cu o rata de 4.8 kbit/s si o probabilitate de eroare de bit (BER – Bit Error Rate) mai mica de 1×10(-6). Este disponibil si un serviciu de paging, fiind asigurata criptarea datelor si a semnalelor vocale. Exista si facilitatea de secretizare a pozitiei la cerere.
Telefoanele mobile sau portabile GlobalStar sunt capabile sa opereze in mod automat cu toate standardele celulare existente, spre exemplu cu standardul european GSM (MAP) sau cu cel nord-american AMPS (IS-41).
Utilizatori ai sistemului
Exista 5 mari grupuri de utilizatori:
- utilizatori mobili din zone fara acoperire terestra cu retele mobile;
- utilizatori mobili din zone cu acoperire terestra cu retele mobile care se deplaseaza in afara acestora;
- utilizatori ficsi din zone fara servicii de telecomunicatii;
- operatori ai retelelor private sau specializate;
- agentii guvernamentale si firme comerciale.
Agentiile guvernamentale beneficiaza astfel de comunicatii vicale duplex si de posibilitatea de localizare a pozitiei. GlobalStar este util si in situatii de dezastru, in controlul traficului aerian, la companii de transport auto si naval.
Descrierea sistemului GlobalStar
Segmentul spatial cuprinde 48 de sateliti dispusi cate 6 in 8 plane orbitale, cu inclinatia de 52 grade, la altitudinea de 1410km. Perioada de rotatie pe orbita este de 114 minute, iar timpul mediu de legatura cu un utilizator este intre 10 si 15 minute. Sistemul permite acoperirea zonelor dintre latitudinile de 70 grade Sud si 70 grade Nord, cu cel putin 2 sateliti simultan in zonele temperate.
Acest lucru imbunatateste calitatea legaturii, reduce fadingul si blocajul. De asemenea, transferul legaturii de la un satelit la altul se face fara intreruperea convorbirii. Este utilizat controlul dinamic al puterii de emisie a satelitilor.
Segmentul terestru contine porturile de acces (Gateway) ce sunt proiectate sa lucreze in mod automat. Aceste porturi contin pana la 4 antene parabolice cu diametrul de 5.5 m (cu sisteme de orientare si urmarire a satelitilor), receptoare cu zgomot redus si emitatoare de putere. Porturile de acces in sistem mai cuprind: echipamente pentru CDMA, interfata cu reteaua terestra locala PSTN, unitatea de calcul.
Segmentul terestru mai cuprinde Centrul Terestru de Control al Operatiilor (GOCC – Ground Operations Control Center) utilizat pentru planificarea si managementul resurselor de comunicatie, precum si Centrul de Control al Operatiilor Satelitilor (SOCC – Satellite Operations Control Center) utilizat pentru receptia semnalelor telemetrice si generarea comenzilor.
Terminalul utilizatorului este realizat in mai multe variante: portabil, mobil si fix. Terminalul portabil este asemanator telefonului celular standard (spre exemplu GSM). Terminalul mobil contine un terminal portabil introdus intr-un adaptor din vehicul. Terminalul fix are performante mai bune decat cel mobil in privinta castigului antenei si al puterii la emisie.
Receptorul utilizeaza receptia in diversitate, deoarece se receptioneaza simultan semnal de la cel putin 2 sateliti in majoritatea zonelor.
Parametrii transmisiei si frecvente utilizate
Comunicatia intre porturile de acces si sateliti se face in banda C (5025 MHz – 5225 MHz pentru traseul ascendent si 6875 MHz – 7075 MHz pentru traseul descendent) cu polarizare circulara stanga (LCHP – Left Hand Circular Polarization) si dreapta (RHCP) pentru reutilizarea frecventelor. Comunicatia intre satelit si terminalul utilizatorului se face in banda S (2483.5 MHz – 2500 MHz) pentru traseul descendent si banda L (1610 MHz – 1626.5 MHz) pentru traseul ascendent, in ambele directii cu polarizare circulara stanga.
Antena satelitului realizeaza o acoperire globala in banda C. Antenele satelitului pentru benzile S si L sunt configurate pentru a produce 16 spoturi cu compensarea diferentei de atenuare datorita propagarii pe distante diferite intre centrul si marginea zonei acoperite de spot. Fiecare spot genereaza celule circulare pe suprafata Pamantului. Celula centrala este inconjurata de 6 celule in primul inel si de inca 9 celulein al doilea inel. In fiecare celule exista 13 canale cu diviziune in frecventa (FDM – Frequency Division Multiplex) cu banda de cate 1.23 MHz, canale ce sunt reutilizate in fiecare spot. In cadul unui canal FDM se utilizeaza transmisia cu spectru distribuit (Spread Spectrum), astfel incat un canal FDM poate transporta mai multe circuite vocale sau de date prin utilizarea unor secvente pseudoaleatoare PN (Pseudo Noise) ortogonale. Se obtine astfel o transmisie cu CDMA (o forma modificata a standardului IS-95) care are avantajul unei comportari foarte bune in prezenta interferentelor si al generarii unor interferente proprii foarte reduse. In acest mod se asigura si un anumit nivel de securitate al convorbirilor.
Deoarece capacitatea sistemelor cu CDMA este limitata de interferenta proprie pe care o genereaza, limita capacitatii poate fi extinsa (spre deosebire de sistemele cu FDMA si TDMA).
Taxarea
Aceasta se bazeaza pe timpul de utilizare al circuitului si pe tipul serviciului. Comunicatiile vocale sunt taxate din momentul inceperii convorbirii pana la eliberarea circuitului. Taxa pentru comunicatiile de date depinde de cantitatea de informatie transmisa (echivalenta cu timpul de utilizare a retelei). Taxa pentru portiunea terestra a convorbirii este cea din reteaua respectiva, PSTN sau PLMN. Taxa pentru localizarea pozitiei depinde de precizia localizarii.
Pentru determinarea pozitiei cu 2 sateliti, taxa se bazeaza pe numarul de pozitii determinate si transmise utilizatorului.
Bibliografie / Surse
https://www.benzinga.com/
https://slideplayer.com/slide/7473093/
https://slideplayer.com/slide/8618322/
https://www.satellitetoday.com/