Спутниковая связь в 20 веке стала одной из основных технологий коммуникации, используемых во всем мире. В 21 веке распространение получил целый ряд альтернативных решений. Это ставит вопрос о дальнейшем развитии технологии и её перспективах, поэтому необходимо объективно оценить достоинства и недостатки спутниковой связи.
Достоинства спутниковой связи
Несмотря на то, что сегодня есть и другие решения, которые выглядят не менее перспективно, чем спутниковая связь, многие из них далеки от повсеместного внедрения из-за экономической нецелесообразности. Спутниковая связь ещё долго останется востребованной, благодаря таким преимуществам, как:
Связь по всему миру, даже в труднодоступных уголках Земли
Один из главных плюсов — глобальное покрытие спутниковой сети. Это позволяет обеспечить качественную связь практически в любой точке поверхности Земли. В том числе, она эффективно работает в труднодоступных районах, где наладить соединение с помощью альтернативных технологий невозможно или экономически нецелесообразно.
Огромная пропускная способность и высокая скорость передачи данных
Благодаря работе спутников связи в широком диапазоне частот, достигается значительная пропускная способность. Это позволяет одному спутнику поддерживать одновременно нескольких тысяч каналов связи.
Высокая скорость передачи данных, характерная для спутниковых систем, обеспечивает эффективную работу приложений, которые обеспечивают передачу значительных объёмов данных в режиме реального времени. Например, по спутниковой связи работают приложения для дистанционного зондирования или для видеоконференций.
Высокая скорость передачи данных, характерная для спутниковых систем, обеспечивает эффективную работу приложений, которые обеспечивают передачу значительных объёмов данных в режиме реального времени. Например, по спутниковой связи работают приложения для дистанционного зондирования или для видеоконференций.
Качественный стабильный сигнал
Ещё один важный плюс спутниковой связи ― высокое качество и стабильность сигнала. Благодаря этому, её можно эффективно использовать для работы наиболее ответственных приложений, международной и межправительственной связи, медиа.
Возможность использования защищённых каналов связи
Технология спутниковой связи предусматривает возможность кодировки каналов связи. Это позволяет существенно повысить защищённость передаваемых данных. В результате достигается возможность использования спутниковых антенн для работы приложений с повышенными требованиями к информационной безопасности.
Независимость от наземной инфраструктуры и физических линий связи
Для приёма сигнала со спутника достаточно установить антенну и небольшой комплект вспомогательного оборудования. Это делает связь независимой от имеющейся наземной инфраструктуры. Не нужно тянуть кабельные линии, монтировать сетевое оборудование, ретрансляторы и т. д. Благодаря этому, достигается возможность использования связи в труднодоступных районах, не имеющих развитых линий коммуникации. Кроме того, для таких районов достигается значительное снижение стартовых расходов на построение системы.
Мобильность спутниковых антенн
Возможности спутниковых антенн значительно расширяются, благодаря их небольшому весу, простоте в монтаже. Антенна может быть установлена не только на стационарном объекте — на земле, здании или сооружении, но и на транспортном средстве — на автомобиле, корабле, самолёте. В результате технология позволяет поддерживать приём и передачу сигнала в пути.
Разнообразие каналов связи
Возможности спутниковой антенны позволяют использовать её одновременно для реализации нескольких каналов связи ― телевидения, телефонии, интернета, обмена данными.
Стоимость не зависит от расстояния
Стоимость спутниковой связи не зависит от расстояния, на которое передаётся сигнал. Это важное преимущество по сравнению с традиционными кабельными системами, у которых расходы увеличиваются с увеличением расстояния передачи сигнала.
Устойчивость к природным катаклизмам и техногенным авариям
Важное преимущество спутниковой связи ― высокая стабильность и устойчивость к катаклизмам природного характера и к техногенным авариям. Это выгодно отличает её от наземных систем, которые могут получать повреждения в результате ураганов, наводнений, пожаров, землетрясений, аварийных ситуаций. За счёт этого обеспечивается стабильность коммуникации даже в экстремальных ситуациях. Это основной канал связи, который эффективен в случае ЧС.
Высокая скорость развёртывания спутниковых систем связи
Для реализации системы связи достаточно установить антенну с комплектом оборудования в месте приёма сигнала и направить её на соответствующий спутник. Не требуется тратить время на прокладку кабельных линий, монтаж сетевого оборудования. При необходимости, пункт связи можно развернуть за несколько часов, в то время как на постройку наземной инфраструктуры ушли бы годы.
Недостатки спутниковой связи
При существенных преимуществах технология имеет и минусы, которые ограничивают её применение. К основным недостаткам спутниковой связи относятся:
Слабая помехозащищённость
Значительное расстояние от спутника до наземной антенны, а также сравнительно невысокий уровень соотношения сигнал/шум на приёмнике, обуславливают достаточно слабую устойчивость к помехам. Чтобы снизить риски ошибок, приходится принимать специальные меры ― применяют спутниковые антенны большого диаметра, специальные помехоустойчивые коды, при сборке оборудования используют электронные компоненты с уменьшенным уровнем шума
Воздействие тропосферы и ионосферных эффектов
При реализации современных систем спутниковой связи приходится учитывать влияние атмосферы, которое выражается в возможности поглощения сигнала, степень которого зависит от его частоты. Кроме этого, различная степень преломления в разных слоях атмосферы может приводить к возникновению эффекта рассеивания (замирания) радиоволн.
Также на качество связи могут влиять ионосферные эффекты. Эти эффекты возникают вследствие влияния колебаний распределения в ионосфере свободных электронов. К их числу относят такие явления как дисперсия, поглощение, задержка распространения, мерцание, изменение частоты, вращение плоскости поляризации.
Также на качество связи могут влиять ионосферные эффекты. Эти эффекты возникают вследствие влияния колебаний распределения в ионосфере свободных электронов. К их числу относят такие явления как дисперсия, поглощение, задержка распространения, мерцание, изменение частоты, вращение плоскости поляризации.
Задержки сигнала
Пользователи спутниковых систем, в которых используются ретрансляторы, находящиеся на геостационарных орбитах, могут столкнуться с небольшой задержкой сигнала. Время такой задержки может составлять до 400 м/с. Это может отрицательно сказываться на работе приложений, которые функционируют в режиме онлайн.
Солнечная интерференция
На качество сигнала может влиять солнечная интерференция. Это явление наблюдается при приближении Солнца к оси «спутник-станция».
Зависимость от прямой видимости и естественных преград
Беспрепятственное прохождение сигнала возможно в пределах прямой видимости. Наличие крупных естественных преград на пути сигнала, которые могут послужить препятствием, часто приводит к ослаблению и ухудшению качества сигнала. Такими преградами могут быть здания и сооружения, высокие деревья, горные массивы или другие особенности рельефа.
Взаимное искажение радиосигналов
Если наземные станции спутниковых систем, работают на соседних частотах, между ними может возникать взаимное искажение сигналов. Это приводит к ухудшению качества связи.
Высокие цены на связь и спутниковое оборудование
Развертывание спутниковой системы требует значительных стартовых расходов на закупку оборудования и его монтаж. Существенных затрат требует подъём спутников на орбиту, их ввод в эксплуатацию и дальнейшее обслуживание. Эти расходы обуславливают сравнительно высокую стоимость услуг связи.
Ресурсоёмкое производство спутникового оборудования
Современные спутники связи ― высокотехнологичное оборудование, которое эксплуатируется в тяжёлых условиях космического пространства. С этим связана значительная ресурсоёмкость их производства, что увеличивает их стоимость и стоимость услуг спутниковой связи.
Сложности в обслуживании спутников
Спутники работают на околоземных орбитах, что значительно осложняет их обслуживание. С этим связан ограниченный срок работы оборудования. Эффективные решения по орбитальному обслуживанию спутников пока находятся на стадии разработки и внедрения.
Спутниковая связь остаётся одним из самых эффективных решений для организации связи по всему Земному шару. Она будет развиваться и дальше, причём учёные работают не только над тем, чтобы усилить её достоинства, но и над тем, чтобы нивелировать её слабые стороны. Именно это определяет вектор её дальнейшего развития.
