Satelitn komunikace. PA 151 Soudob e ste. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Podobné dokumenty
Družicové komunikační systémy

Bezs n urov a telefonie, DECT

Uvod, celkov y prehled problematiky

Uvod, celkov y prehled problematiky

Distribuovan e algoritmy

Prenosov a m edia. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2017

Satelitní komunikace

Sekven cn soubory. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek Verze : jaro 2018

EXTRAKT z mezinárodní normy

Prepn an, switching. Propojovac probl em. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prepnac, prepnan a st' Metody prepn an

Verejn e mobiln st e, LTE

Verejn e mobiln ste, ste LTE

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

Úvod do počítačových sítí. Teoretický základ datových komunikací. Signály limitované šířkou pásma. Fyzická úroveň

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

dvoulinka, twist pair, twist

Wireless MAN, WiMax,

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza

Poslední míle p es satelit

Sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2018

Podsyst em vstupu a v ystupu

Příjem analogového a digitálního televizního satelitního vysílání

Vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Jan ÐStaudek Verze : jaro 2015

Družicové komunikácie a vysielanie z družíc

PREZENTACE NA FI.MUNI.CZ. Technologie VSAT. David Otoupalík, produktový manažer

Sign aly. Data a sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Sign al, elektromagnetick y sign al. (Elektromagnetick y) sign al

Prklad dokumentov e z akladny ISMS

Semestrální práce-mobilní komunikace 2004/2005

Digit aln vysl an. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2018

Elektromagnetická vlna a její využití v telekomunikacích

Data a sign aly. Data a sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Sign al, elektromagnetick y sign al

Wireless Sensor Networks, ZigBee

Projekt implementace ISMS Dodatek 1, PDCA

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologická fakulta Institut geodézie a důlního měřictví GEODÉZIE II

PB169 Operační systémy a sítě

Satelitní komunikace a zkušenosti poskytovatele (bezdrátových) síťových služeb. Ing. Zbyněk Horák GiTy, a.s.

Hasov an (hashing) na vn ejsch pam etech

Poznámka: UV, rentgenové a gamma záření se pro bezdrátovou komunikaci nepoužívají především pro svou škodlivost na lidské zdraví.

Družicové spoje a jejich aplikace v bezpečnostních systémech

Digit aln vysl an. K odov an spoje. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prvek sign alu, prvek dat, stupe n sign alu. Stupe n dat, baudov a / bitov a rychlost

Systémy pozemní pohyblivé služby

Měření satelitů. Satelitní přenos je téměř nejpoužívanější provozování televize v Norsku. Protože Norsko má malou hustotu osídlení a členitý terén.

Identifikátor materiálu: ICT-3-50

21. DIGITÁLNÍ SÍŤ GSM

Mobilní sítě. Počítačové sítě a systémy. _ 3. a 4. ročník SŠ technické. Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook

Bezdrátový přenos dat

Mobilní a satelitní systémy

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza Signály limitované šířkou pásma Maximální přenosová rychlost kanálem

České Radiokomunikace. TINF 2012 Sdílení sítí 4. generace. Marcel Procházka Head of Strategy & Business Development. 27.

Spr ava hlavn pam eti

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

Satelitní navigace v informačních systémech dopravce. Plzeň Seminář ZČU Plzeň 1

{ Wireless MAN, WiMax,

Global Positioning System

Technologie linek na PL. Drátové (koax, TP, UTP, STP, USB) Vláknové (FO MM, SM) Bezdrátové (RR, GSM, GPRS, EDGE, WiFi) Optické (IR sítě)

Geoinformační technologie

Poctacov e syst emy { prehled

ZÁKLADY INFORMATIKY VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ. Ing. Roman Danel, Ph.D. Ostrava 2013

INTV, Ing. Petr Vecek 1

Prklady opatren, zranitelnost a hrozeb

SYSTÉM GALILEO. Jakub Štolfa, sto231

Datové přenosy CDMA 450 MHz

Připojení k rozlehlých sítím

Měřicí technika pro automobilový průmysl

Vl akna. Proces a vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Resen editoru pomoc vl aken. Koncept sekvencnho procesu m uze b yt neefektivn

Popis výukového materiálu

Spr ava hlavn pam eti

Soubor, souborov e organizace

MO Pohybová čidla Radary krátkého dosahu Geodetické a měřící radary

Mobilní komunikace. Vývojové trendy sítě GSM (2G) a 3G. Petra Píšová

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) Prezentace do předmětu Geografické informační systémy

Virtu aln pam et' PB 152 Operacn syst emy. Jan Staudek Verze : jaro 2017

INTV, spol. s r.o. Satelitní spojení do celého světa

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

GPDR, General Data Protection Regulation

Současnost a budoucnost námořní družicové datové komunikace v pásmu VHF

Cisco Networking Accademy. 7. Bezdrátové sítě (Wireless Networks)

Radarové a navigační systémy Aktivní čidla Družicová navigace MO. Radarové a navigační systémy Aktivní čidla Družicová navigace

Podsyst em vstupu a v ystupu

N Á V R H. OPATŘENÍ OBECNÉ POVAHY ze dne 2005, o rozsahu požadovaných údajů v žádosti o udělení oprávnění k využívání rádiových kmitočtů

EU-OPVK: VY_32_INOVACE_FIL7 Vojtěch Filip, 2013

EXTRAKT z české technické normy

POKUD JSOU PRACOVNÍCI SPOJENI DO SÍTĚ MOHOU SDÍLET: Data Zprávy Grafiku Tiskárny Faxové přístroje Modemy Další hardwarové zdroje

Projekt implementace ISMS

2012, Brno Ing.Tomáš Mikita, Ph.D. Geodézie a pozemková evidence

České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická

Techniky sériové komunikace > Synchronní přenos

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. GNSS. Globální navigační satelitní systémy

37MK Semestrální práce. UMTS Frekvence, rádiové rozhraní a modulace

Základní komunikační řetězec

Očekávané vlastnosti a pokrytí ČR sítěmi LTE

Zdroje dat GIS. Digitální formy tištěných map. Vstup dat do GISu:

Politika informacn bezpecnosti, Dodatek

1. Rozdělení kmitočtového pásma

Informatika inteligentních domů. Jaroslav Žáček Michal Janošek

Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred

13. Elektronická navigace od lodní přes leteckou po GPS principy, vlastnosti, technické prostředky

Obnova transakc po v ypadku

FTTx sítě v roce 2012

Transkript:

Satelitn komunikace PA 151 Soudob e ste Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018

Satelity Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace 1

Bezdratov e s t e, systematizace z hlediska pokryt prostoru Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace 2

V yzkumn e Klasikace satelit u podle pouzit geodetick e, geofyzik aln, astronomick e, d alkov y pr uzkum Zem e Meteorologick e Telekomunikacn sren televiznch sign al u glob aln telefonn p atere { postupn y prechod na optick a vl akna p atern poctacov e ste { postupn y prechod na optick a vl akna telefonie (do rozvojov ych oblast) propojen bu nkov ych syst em u pro mobiln telefonii (GSM), sm erovace Navigacn navigace letadel, lod, lokalizace polohy (GPS, Galileo),... Vojensk e komunikacn, navigacn, v yzvedn e, v ystrazn e,... Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 3

Klasikace satelitnch sluzeb podle ITU Fixed Satellite Services (FSS) alternativa ke kabelov ym point-to-point spojenm Broadcasting Satellite Services (BSS) vysl an rozhlasu a televize Mobile Satellite Services (MSS) spojen mezi mobilnmi stanicemi na zemi i v atmosf ere Radio Determination Satellite Service (RDSS) nalezen a sd elen lokalizace jin e stanice Radio Navigation Satellite Service (RNSS) lokalizace vlastn stanice Inter Satellite Services (ISS) komunikace mezi satelity Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 4

Z aklady satelitnch prenos u, orbit, perioda obezn a dr aha satelitu { orbit cesta po kter e se pohybuje satelit kolem zeme rovnkov a, pol arn, sikm a X kruhov a, eliptick a perioda satelitu doba obletu zeme po orbitu Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 5

Kepler uv z akon Satelit na kruhov e dr aze pritazliv a sla F g = m.g.(r/r) 2 odstrediv a sla F c = m.r.ω 2 m hmota satelitu, R polomer Zeme (R = 6370 km), r vzd alenost od stredu zeme, g: gravitacn zrychlen g = 9.81m/s 2 uhlov a rychlost ω = 2πf, f je frekvence rotace Satelit je setrv av a na obezn e dr aze, pokud F g = F c takze lze pro satelit rotujc s danou f lze odvodit polomer jeho stabiln obezn e dr ahy: m.g.(r/r) 2 =m.r.(2πf) 2, r = 3 g.r 2 jeho hmota nehraje roli { je na obou stran ach rovnice pro f odpovdajc 24 hodin am obehu odpovd a r obezn e dr aze geostacion arnho satelitu 35 786 km (2πf) 2 Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 6

Kepler uv z akon Perioda satelitu = F(vzd alenost satelitu od stredu zem e) perioda = C vzdalenost 1,5 perioda satelitu se m en s 1,5 mocninou polom eru orbitu C =. 1/100, perioda v sekund ach, vzd alenost v km perioda m esce zem e (ve vzd alenosti od povrchu zeme 384 000 km): (1/100) (384 000 + 6378) 1,5 = 2 439 090 s 1 mesc Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 7

Kepler uv z akon satelit ve vzd alenosti od povrchu zeme 35 786 km: (1/100) (35 786 + 6378) 1,5 = 86 579 s = 24 hodin satelit je geostacion arn, m a stejnou periodu jako zem e rk ame, ze jeho orbit je tzv. geosynchronn jeho vysl an pritom dky vzd alenosti pokr yv a cca 1/3 povrchu zeme, pro pln e pokryt povrchu zeme jsou tudz potrebn e 3 satelity satelity s nzkou dr ahou okolo zeme maj periodu cca 90 minut jejich vysl an pokr yvaj velmi malou c ast povrchu zem e, pro pln e pokryt povrchu zem e jsou tudz potrebn e destky az stovky satelit u Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 8

Perioda a orbit aln dr aha satelitu Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 9

Elevace, inklinace Inklinace uhel mezi ob eznou dr ahou a rovnkem Elevace uhel mezi osou paprsku satelitu a horizontem spojen se satelitem vyzaduje prmou viditelnost, LOS (Line of Sight) { d ano vlnovou d elkou a tvarem ant en je proto nutn a velk a elevace m ene absorbc budovami apod. Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 10

Stopa stopa, footprint oblast na povrchu zeme pokryt a sign alem sren ym ze satelitu v centru stopy je sign al nejsiln ejs okraj stopy je d an obvodem, na kter em prest av a b yt sign al zpracovateln y Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 11

Frekvencn p asma pouzvan a satelity Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 12

Klasikace satelit u podle vzd alenosti obezn ych drah od zeme GEO (Geostationary Orbit), asi 36000 km nad povrchem zem e MEO (Medium Earth Orbit), asi 6000-20000 km, perioda cca 6 hod. LEO (Low Earth Orbit): asi 500-1500 km, perioda cca 2 hod. HEO (Highly Elliptical Orbit): elipsa m a ohnisko na velk ym m estem, zvysuje se kvalita prenosu v tomto mst e Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 13

Klasikace satelit u podle vzd alenosti obezn ych drah od zeme Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 14

Vzd alenosti Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 15

Popis hlavnch tr trd satelit u GEO (Geostationary Orbit) snadn e sledov an ze zeme 3 satelity pokryj celou zemi vyjma p ol u ide aln typ pro trval e poskytov an sluzby po 24 hodin v etsina satelit u pro TV A radiov e vysl an, meteorologick e satelity velk e zpozden sren sign alu: 250 az 280 ms, ne vhodn e pro RT provoz Eutelsat, Astra, Intelsat, Thuraya,... MEO (Medium Earth Orbit) zatm m alo vyuzvan e, typick a aplikace { GPS ICO (Intermediate Circular Orbit), 1995{dodnes, 10 390 km, 144 kb/s, (n amorn) doprava, st atn spr ava, tezarsk e spolecnosti,... GPS, Galileo LEO (Low Earth Orbit) mnoho-satelitov e syst emy poskytujc vysoce kvalitn komunikacn spoje, mobiln telefonie,... zpozd en sren sign alu: 20 az 25 ms, skoro jako pozemn vysl an Iridium, GlobalStar, Teledisc, OrbComm Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 16

Porovn an vlastnost trd satelit u GEO/MEO/LEO MEO/LEO satelity jsou blze Zemi nez GEO satelity maj mens ant eny, potrebuj mens vyslac v ykon nez GEO satelity maj mens stopu na Zemi nez GEO satelity pro pokryt povrchu Zem e je jich potreba mnohem vce nez GEO (3 GEO pokryj cel y zemsk y povrch) cm blze je orbit povrchu zem e, tm vce je potreba satelit u cm je relativn rychlost satelitu v uci zemsk emu povrchu vyss, tm cast eji se res pred avky spojen mezi satelity n ekter e satelitn syst emy, zvl ast e ty bez pozemnch stanic, res onboard processing (OBP) modulace, k odov an, prepn an kan al u, sm erov an LEO satelity s OBP podporuj mezisatelitn spoje (pri LOS), komunikace pak nevyzaduje pozemn stanice GEO satelity casto poskytuj sluzbu bent pipes, tranzitnch spojen, ve kter ych satelit je opakovacem sign alu pren asen eho mezi dv ema pozemnmi stanicemi, bez OBP Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 17

Geostation arn satelity, GEO Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 18

Geostation arn satelity, GEO vzd alenost obezn e dr ahy od povrchu zeme = 35,786 km perioda trv a pr ave 1 den, satelit je synchronn s rotac zeme inklinace 0, obezn a dr aha v rovnkov e rovine spatn a elevace v oblastech nad 60 zemepisn e srky dky pevn e pozici nad rovnkem ant eny maj xn pozici, nenat acej se pokryt a oblast na zemi b yv a rozs ahl a { az 32 %, 3{4 satelity pokryj zemsk y povrch, probl em s opakovan ym pouzv an t echze frekvenc v sousednch oblastech (jsou 3, kazd a soused s kazdou) je nutn y vysok y v ykon pro prenos, jednosm ern e zdrzen (latence) cca 270 ms Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 19

Geostation arn satelity, GEO Technicky nen mozn e umst'ovat GEO satelity na orbitu uhlove blze nez 2 stupne, existuje prostor pro 180 GEO satelit u dostupnou srku p asma lze zv ysit pouzv anm vce frekvenc mohou vznikat interference s mikrovlnn ym vysl anm na zemi, vyuzv an p asem reguluje ITU velk a casov a prodleva (275 ms) na satelitu b yv a az 40 transponder u, kazd y s s.p. 80 MHz Na paprsku transponedru b yv a uplatn eno TDM nepouziteln e pro celosv etov e pokryt potreb mobil u, pouzv a se pro prenos radia a TV a pro prenos dat Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 20

GEO, Inmarsat 4 druzice na geostacion arnch drah ach Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 21

GEO, Inmarsat hlas a data, 2,4 az 64 kbit/s Stanice MES (Mobile Earth Station) { mobiln pozemsk e stanice (na lodi,... ) Stanice LES (Land Earth station) { pevn e pozemsk a stanice rozhran v uci kosmick emu segmentu Syst em nepouzv a prmou komunikaci mezi jednotliv ymi druzicemi spojen s MES se uskutec nuje vzdy pres nekterou LES v dan e z one slouz z arove n pro komunikaci mezi MES a pozemsk ymi telekomunikacnmi st emi Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 22

GEO, Astra Internet DL 20 Mb/, UL 2 Mb/s, VoIP TV, r adio { stopa pro stredn Evropu: Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 23

Prklad vyuzit geostacion arnho satelitu Pro mens srky p asma se pouzvaj syst emy VSAT (Very Small Aperture Terminal) s pr umery ant en 3,7{4,2 m Pro v ets srky p asma se pouzvaj syst emy pozemnch stanic, z akladen, (HUB Station) s pr umery ant en 7,5{11,2 m Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 24

MEO, satelity se stredn ob eznou dr ahou Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 25

MEO, satelity se stredn ob eznou dr ahou 5 000 { 12 000 km nad povrchem zeme porovn an s LEO syst emy satelity se pohybuj pomaleji, typicky 6 az 10 hodin oblet zem e satelit u je potreba m ene nez LEO syst em je jednoduss mnoh a spojen nevyzaduj pred avky vets latence nez LEO, 70 { 80 ms mus se pouzvat v ets vyslac v ykon nez LEO pro udrzen mal ych stop se mus pouzvat speci aln ant eny prklad: GPS, Global Position System Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 26

LEO, satelity s nzkou ob eznou dr ahou v yska 500 az 2000 km nad povrchem zeme pouzvaj pol arn orbity perioda 95 { 120 minut rychlost pohybu 20 000{25 000 km/hod. viditelnost satelitu 10 { 40 minut z jednoho msta na zemi glob aln radiov e pokryt lze zajistit pouze mnoha satelity, pouzv a se bu nkov y koncept, stopa mv a pr umer 8 000 km doba zpozd en blzk a zpozd enm na dlouh ych pozemnch spojch { 5 az 20 ms mens stopa na zemi leps podmnky pro opakovan e pouzv an frekvenc Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 27

LEO, satelity s nzkou ob eznou dr ahou sestava LEO satelit u spolupracuje jako st' kazd y satelit funguje jako sm erovac mezi satelity se mus delat cast e pred avky satelity rovn ez komunikuj s pozemnmi br anami, gateways, pomoc GWL, GateWay Link blzk e satelity jsou mezi sebou propojeny mezisatelitnmi spoji, ISL, InterSatellite Link uzivatel komunikuje se satelitem uzivatelsk ym mobilnm spojem UML, User Mobile Link dky pohybu satelit u jsou syst emy slozit e Pro prenosy LEO stac nizs v ykony nez pro prenosy GEO Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 28

LEO, ISL, UML, GWL, br any Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 29

LEO, klasikace mal e LEO satelity cl { doplnit pozemn datov e a mobiln radiov e sluzby, o pomalou v ymenu zpr av (ne hlasov e sluzby) segmenty trhu sluzeb { doprava (zasl an zpr av a umst en), obchodn cestujc (paging, kr atk e az stredn d elky e-mail u), telemetrie a SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) aplikacn podpora pr umyslu, sluzeb, zivotnho prostred a zem ed elstv, komercn a bytov e bezpecnosti, sledov an, urcov an pozice,... Termin aly se d elaj na mru (xn, pojzdn e, prenosn e) v z avislosti na typu aplikace, pro kterou slouz operuj pod frekvenc 1GHz, v p asmu VHF, obhaj na obezn e dr aze kolem zeme ve v ysk ach okolo 1000 km. Potreba LOS typick y prklad { syst em Orbcomm, 48 satelit u, 825 km na Zem, zivotnost 4 roky, do 2,4 kb/s Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 30

LEO, klasikace velk e LEO satelity operuj v p asmu 1{3 GHz (p asma Ka a KU) celosv etov a hlasov a a datov a komunikace, analogie mobiln st e (PLNM) s glob alnm pokrytm typick e prklady Globalstar, Iridium, Inmarsat sirokop asmov e LEO satelity komunikace s vlastnostmi analogick ymi optick ym stm, telekonference, multim edia, prstup k Internetu, hlas, video, data typick y prklad Teledesic { 288 satelit u, 1350 km nad Zem Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 31

Big LEO, Iridium Motorola, realizace 1990 { 1998 dva uzivatel e komunikuj vzdy pres satelit spojen se uzavr a i pres vce satelit u eliminuje se potreba pozemnch stanic za cenu slozit ejsho sm erov an mezi satelity Kazd y satelit je propojen s dvema satelity ve sv em orbitu a s dalsmi dv ema v sousednch orbitech clem je poskytnut satelitnho ekvivalentu pozemn mobiln ste (PLMN { LTE, GSM, UMTS,... ) poskytujcho komunikacn sluzby dostupnou kdekoliv na sv et e mobily jsou v ets nez mobily PLMN (GSM/LTE) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 32

Big LEO, Iridium 66 satelit u obhajcch, 750 km nad Zem v 6 pol arnch orbitech, 11 satelit u v kazd em orbitu, (p uvodne 77 satelit u, Iridium { 77. prvek v tabulce chem. prvk u) nad kter emkoliv mstem na Zemi se vzdy nach az nejm ene jeden satelit rychlost { 2,4 az 4,8 kb/s mezi mobilnmi termin aly prenosy UML, GWL se dej v p asmu 1,616-1,6126 GHz prenosy ISL operuj v p asmu 23,18 { 23,28 GHz Iridium je zalozeno na pouzit ISL, sm erov an res satelity, na satelitech se res cel a problematika komunikace (OBP, On-Board Processing) Mobily jsou v ets nez mobily PLMN (UTMS, GPS,, LTE) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 33

Big LEO, Iridium Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 34

Big LEO, Iridium, 1628 bunek kazd y satelit udrzuje na zemi 48 stop (bunek) syst em m a teoreticky 3186 (48 x 66) paprsk u, nekter e u p ol u nefunguj, v ysledek { necel ych 2000 paprsk u (bunek)/svet Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 35

Big LEO, Globalstar 48 satelit u obhajcch, 1400 km nad Zem v 8 orbitech s inklinac 52 stup n u, 11 satelit u v orbitu sluzby poskytuje v p asmu mezi 70-t ymi rovnob ezkami je zde nejv ets hustota populace sluzby { telefonie, SMS, prp. prenos dat (az do 9,6 kb/s) perioda obletu zeme = (1/100)(distance) 1.5 = = (1/100)(7778) 1.5 = 38062 s = 10.58 h., distance = 1400 + 6375 = 7778 48 satelit u v 6 pol arnch orbitech, po 8 satelitech zivotnost satelit u je 7 az 10 let Satelity neres ani OBP ani smerov an, to res Zemi cca 100 pozemnch bran, kter e mohou generovat siln ejs sign aly Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 36

Big LEO, Globalstar Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 37

Broadband LEO, Teledisc nzk a chybovost, kr atk a zpozd en, sirok e p asmo frekvenc cl { poskytnout sirokop asmov y prstup k Internetu pro kohokoliv na svete projekt startoval v r.1990 (mezi otci mj. Bill Gates) 288 satelit u na 12 pol arnch orbitech, s 24 satelity na 1 orbitu vzd alenost satelit u od zeme 1400 km sm erov an jak mezi satelity tak i pomoc pozemnch stanic Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 38

LEO, Teledisc destky tisc bunek po zemi, bu nky jsou obsluhov any technikou TDM kazd e bu nce je pridelen y casov y dl, satelit v tomto case zameruje na bu nku sign alovou cestu termin al v bu nce m uze vyslat v pridelen em casov em dlu termin al v bu nce prijm a vsechny pakety smerovan e do bu nky, odebr a pakety adresovan e jemu prenosy v p asmu Ka rychlost prenosu dat 155 Mb/s uplink, 1,G b/s downlink Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 39

MAC, sdlen kapacity prenosov ych cest FDMA, tradice TDMA, tradice Varianty FDMA/TDMA PAMA, Pre-assigned Multiple Access DAMA, Demand Assigned Multiple Access CDMA, v soucasnosti se zacn a uplat novat Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 40

TDMA Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 41

SS/TDMA, Satellite Switched TDMA Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 42

VSAT, Very Small Aperture Terminal Komunikacn syst emy operujc v p asmech C, Ku a Ka podporujc pomoc satelitnch prenos u aplikace typu prstup k Internetu, d alkov e vyucov an, telefonie, bankovn sluzby, videokonference,... Topologie VSAT komunikacnch syst em u Broadcast { z akladna vysl a sign al satelitu, satelit pred av a sign al vsem stanicm VSAT P2P { dv e VSAT stanice spolu komunikuj dedikovan ym kan alem pres satelit Hvezda, Star { pozemn z akladna (HUB) a vce VSAT stanic jsou duplexn e spojen e se satelitem, stanice VSAT spolu komunikuj pres pozemn z akladnu spojem VSATi-satellite-Hub-Satellite-VSATj Mesh { vce stanic VSAT mezi sebou komunikuj bez zprostredkovac sluzby pozemn stanice spojem VSATi-satellite VSATj Hybrid { kombinace star a mesh, nekdo via HUB, nekdo prmo Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 43

VSAT, Very Small Aperture Terminal Prstup k m ediu ve VSAT stch SCPC, Single Channel Per Carrier, vojensk e aplikace, sifr. spoje MCPC, Multiple Channels Per Carrier, uplatn en TDM na 1 spoji FDMA TDMA, DAMA-TDMA (Demand Assignment Multiple Access) Tendence rozvoje VSAT Presunut prepnacch a sm erovacch funkc na satelit odstranen komunikace na 2 skoky, hvezda mesh (router in the sky) clem je snzen n aklad u pro oper atory poskytujc sluzby V yhody VSAT Vyss stabilita nez GSM (GPRS, EDGE)/LTE, zarucen a dostupnost, proaktivn dohled, nez avislost na lok aln konektivit e Rychl a a snadn a v ystavba ste v r amci nov eho projektu Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 44

Typicke kon gurace GEO satelitn ch s t, VSAT Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace 45

VSAT, prklady topologi Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 46

VSAT, p r klady topologi Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace 47

VSAT, p r klady satelitn ch slu zeb Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace 48

VSAT, prklady satelitnch sluzeb Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 49

VSAT, prklady satelitnch sluzeb Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 50

GPS, Global Position System vzd alenost 18 000 km od povrchu zeme, perioda obletu zeme = (1/100)(distance) 1.5 = = (1/100)(24 378) 1.5 = 38062 s = 10.58 h. distance = 16 000 + 6 378 = 24 378 24 satelit u v 6 obezn ych drah ach, z kazd eho msta na zemi jsou videt 4 satelity Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 51

GPS, Global Position System st' urcen a pro urcov an pozice, nikoli pro komunikaci Pouzv a se DSSS, vsechny satelity pracuj ve stejn em p asmu, nelze pouzvat neautorizovan e princip urcov an pozice { triangulace pro urcen pozice bodu na plose (2 souradnice) se mus zn at jeho vzd alenost od 3 bod u, jejichz pozice je zn am a Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 52

GPS, Global Position System pro urcen pozice bodu v prostoru (3 souradnice: zemepisn a d elka, zemepisn a srka a v yska n.m.) se mus zn at jeho vzd alenost od 4 bod u, jejichz pozice je zn am a Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 53

GPS, Global Position System M eren vzd alenosti od satelitu Satelit vysl a sign al s casov ymi znackami Prijmac v mst e urcovan e polohy porovn av a casov e znacky satelitu se sv ymi hodinami Ze zpozd en satelitn casov e znacky v mst e prjmu se vypocte vzd alenost, rychlost sren radiov e vlny je zn am a Satelit vysl a rovnez parametry sv e dr ahy, ze kter ych lze vypoctat okamzitou polohu satelitu v okamziku vysl an casov e znacky Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 54

Porovn an LEO/MEO syst em u Pouzvan e modulace { BPSK/QPSK Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Satelitn komunikace 55