54Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



"Космический" телефон для работы в сети ИНМАРСАТ


Т.Артемьева Теле-Спутник - 11(25) Ноябрь 1997 г.


С момента изобретения беспроволочного телеграфа ученые и инженеры работали над увеличением дальности его действия. В начале века было открыто явление отражения (преломления) радиоволн короткого, среднего и длинного диапазонов в слоях ионосферы Земли (т.н. слои Хэвисайда). Благодаря этому отражению радиосигналы - даже самые коротковолновые - могли проходить очень большие расстояния, даже огибать Землю по нескольку раз.

Но ионосфера — это не какойто жесткий экран вокруг Земли, а слой ионизованного воздуха на высоте 70-350 км, меняющий свои свойства в зависимости от многих условий, в том числе и от времени суток. А значит, и условия радиосвязи крайне нестабильны во времени. Мысль о том, чтобы "заменить" ионосферу — ненадежный природный отражатель радиоволн — искусственным активным ретранслятором или пассивным отражателем на значительной высоте над поверхностью Земли, была следующим этапом в поиске технологического усовершенствования систем связи. Такая возможность появилась лишь с началом космической эры.

В семидесятые годы в США, а затем и у нас была создана система глобальной правительственной связи. В Советском Союзе для этого использовались спутники-ретрансляторы "Молния" на высокоэллиптических орбитах. Аппаратура для оснащения связью средств передвижения советского руководства была разработана зеленоградским НПО "Элас". Этой аппаратурой оснащались правительственные самолеты, поезда и автомобили. Связь была аналоговой и представляла собой 3 телефонных канала, включая служебный.

Однако в глобальной мобильной связи нуждались не только государственные деятели, но и военные. Первыми подобную систему оперативной связи на основе своих военных спутников-ретрансляторов типа DSCS разработали американцы. Действовала она в дециметровом диапазоне радиоволн, ее радиостанции имели складывающуюся, подобно зонтику, параболическую антенну диаметром 0,7 м и блок приемо-передатчика. Весила эта аппаратура около 10 кг. Сейчас даже рядовые солдаты спецподразделений в армиях Запада оснащены индивидуальной спутниковой связью, аппаратура которой размещается в армейском шлеме.

Общеизвестно, что все новое — это хорошо забытое старое. Низкоорбитальные спутники начали использоваться для систем глобальной мобильной связи раньше, чем геостационарные. Однако глобальная связь в реальном масштабе времени в таких системах невозможна без применения специальных межспутниковых радиолиний. Поэтому их основная функция — электронная почта, до недавнего времени используемая в интересах секретных спецслужб. Именно на этом "шпионском" направлении развернулся беспрецедентный технологический штурм. В феврале 1996 года были запущены отечественные спутники-ретрансляторы, являющиеся совместной разработкой Красноярского НПО прикладной механики и Московского НПО точных приборов в рамках проекта "Гонец". В США фирмами Motorola и Lockheed активно финансируется проект "Iridium". Базой этой системы станет созвездие из 77 спутников связи. Возможно, этим проектам и суждено сбыться, однако колоссальная сложность вряд ли позволяет надеяться на их завершение в текущем тысячелетии.

Конверсия военных технологий — закон для нормально функционирующей экономики. Результатом действия этого закона стало появление общедоступных систем глобальной спутниковой связи:

  • быстроразвертываемая спутниковая технология VSAT (very small aperture terminal);
  • технология спутниковых мобильных систем связи INMARSAT.

VSAT базируется на использовании мощных бортовых ретрансляторов диапазона 11...14 ГГц, расположенных на спутниках INTELSAT, EUTELSAT и др. Главным пользователем технологии VSAT является консорциум ITSO (International Telecommunication Satellite Organization), которому принадлежит спутниковая система ИНТЕЛСАТ (INTELSAT — INternational TELecommunication SATellite). Консорциум был образован 20 августа 1964 г. со штаб-квартирой в Вашингтоне, и в него первоначально вошли 14 государств. Сегодня почти все трансокеанские телевизионные передачи проводятся благодаря системе спутниковой связи ИНТЕЛСАТ. Антенная система спутников формирует зональные лучи в интересах национальных систем связи.

Помимо этого, ИСЗ "Интелсат-505...508" оснащены ретрансляторами L- (1,6365...1,644/1,535...1,5425 ГГц) и С-диапазонов для сопряжения с международной системой связи ИНМАРСАТ (INMARSAT — INternational Mobile SATellite). Международная организация мобильной спутниковой связи INMARSAT была образована в 1979 году со штаб-квартирой в Лондоне. В совокупности с системой КОСПАС-SARSAT она послужила основой для создания "Глобальной морской системы связи при бедствиях и для обеспечения безопасности". Сейчас INMARSAT является крупнейшей глобальной системой мобильной спутниковой связи, действующей не только на море, но и на суше. Членами организации INMARSAT являются 76 стран, в том числе и Россия (поначалу в составе СССР). Последним технологическим достижением консорциума стало развертывание группировки геостационарных спутников нового поколения INMARSAT-3 для четырех океанских регионов: Индийского, Тихоокеанского, Восточной и Западной Атлантики. Сегодня система позволяет иметь качественную цифровую голосовую связь, передачу факсов, электронной почты, данных на 90% земной поверхности. В зоне действия находятся Южная и Северная Америка, Европа, Азия, Африка, Австралия и Океания. Спутники нового поколения системы INMARSAT по сравнению с предыдущими имеют в 8 раз более мощные транспондеры и обладают в 6 раз большей пропускной способностью. Заметно большие уровни сигналов на поверхности Земли, создаваемые этими спутниками, позволяют применять самые дешевые из существующих портативных абонентских аппаратов, а более высокая пропускная способность дает возможность снизить стоимость минуты разговора до 3-3,5$, что бесспорно ставит спутниковую связь в один ряд с междугородной и международной связью, а тот факт, что с персонального спутникового телефона (и на него) можно совершать звонки, отправлять факсы, передавать данные из любой точки земной поверхности и в любое время, вне всякого сомнения, дает преимущества над сотовой связью. Мобильный спутниковый телефон предоставляет пользователю целый комплекс услуг в Сети Международной Мобильной Спутниковой Связи INMARSAT — "Mini-М".

Особо следует отметить, что в критических ситуациях — например, при больших стихийных бедствиях, INMARSAT предоставляет связь бесплатно. Доходы, получаемые организацией от предоставления в пользование космического сегмента, направляются на дальнейшее развитие системы, в том числе и с целью снижения тарифов за пользование спутниками. Неоспоримым достижением системы INMARSAT стало полное решение ею правовых и организационных вопросов — индивидуальный пользователь должен только купить аппаратуру и платить за время разговора.

Также нельзя сегодня умолчать и о следующем шаге INMARSAT на пороге следующего столетия. Так называемый стандарт INMARSAT-PI будет объединять мобильную сотовую связь стандарта GSM со спутниковой связью INMARSAT. Карманный телефон будет иметь автоматический роуминг в любой части мира со спутника на сотовые сети и наоборот. Разработки в этом направлении уже ведутся и можно быть уверенным, что INMARSAT не заставит нас долго ждать.

Наиболее ярким примером такого телефона является Space Phone, который предлагает на рынке Северо-Запада России компания Savoir из Санкт-Петербурга. Space Phone обеспечивает передачу речевых сигналов в цифровой форме со скоростью 4800 бит/с, факсимильных сообщений (группа 3) — 2400 бит/с и данных — 2400 бит/с.

Конструктивно телефон состоит из следующих частей:

  • основного блока, включающего в себя блок электроники с аккумуляторами и устройством сопряжения с SIM, заключенными в отдельный прочный водонепроницаемый корпус, с портами RS-232 и RJ-11, обеспечивающими подключение факса, внешнего телефона, мини-АТС, персонального компьютера;
  • телефонной трубки с буквенно-цифровой клавиатурой, цифровым дисплеем и клавишами меню;
  • антенны, которая может быть легко отсоединена от базового блока и расположена на расстоянии до 70 метров.

Все операции по использованию телефона максимально упрощены и автоматизированы. Для установления связи необходимо просто открыть крышку, направить антенну в сторону экватора и, поворачивая телефон, зафиксировать момент появления на табло значка, обозначающего "захват" спутника. После этого можно набирать номер абонента практически так же, как если бы Вы находились у себя дома или в офисе. На всю процедуру уходит около одной минуты. Все голосовые сообщения, факсы или данные с телефона передаются на ближайший спутник INMARSAT-3, а от него — к одной из наземных станций INMARSAT, подключенной к телефонной сети общего пользования, и далее — к адресату. Спутниковая связь действует и в обратном направлении, и Вы сможете вызвать Space Phone, где бы он не находился. Телефон Space Phone может выполнять и принимать вызовы в любом месте земного шара — за исключением полярных областей. Связь через Space Phone является защищенной и не требует дополнительных средств для защиты информации.

При разработке телефона учитывалась возможность его использования в разных странах, поэтому его можно подключать к питающим электрическим сетям различных стандартов. Нормальный режим работы телефона возможен при питании от батареи емкостью 48 часов в режиме ожидания и 3 часа в режиме разговора или от источника тока. Для решения задач идентификации абонента и защиты информации в телефоне Space Phone используется Идентификационная Карта Абонента (Subscriber Identity Module — SIM, аналог GSM) размером с кредитную, в которую встроен чип, выполняющий целый ряд функций:

  • персональный международный телефонный номер;
  • контроль PIN-кода для ограничения доступа к телефону;
  • универсальная персональная электронная телефонная книжка (объем памяти до 500 номеров), используемая для быстрого набора номера и др.

В комплект телефона входят такие аксессуары, как компас, сетевой блок питания и зарядное устройство, внутренняя никеле-кадмиевая аккумуляторная батарея. Также выпускаются и дополнительные аксессуары для выполнения различных функций. Телефон разработан для эксплуатации в тяжелых условиях окружающей среды и способен выдерживать температуры от -30°С до +55°С, высокую влажность, вибрацию.

Современный рынок требует обеспечения надежной связи независимо от Вашего местоположения. Системы сотовой связи в силу ограниченности своего диапазона и частой несовместимости между собой не могут гарантировать такой надежной связи в глобальном масштабе. Поэтому компания Savoir (Санкт-Петербург), представитель корпорации MTI (США), представляет Спутниковый Телефон Space Phone — систему, позволяющую преодолеть жесткие рамки сегодняшней технологии беспроводной связи и обеспечить связь поистине в общемировом масштабе. Space Phone использует сеть связи, охватывающую весь мир и основанную на надежной, проверенной технологии, обеспечивая пользователям упрощенный доступ ко всем услугам сети, и все это через один телефон, через один телефонный номер, с выставлением одного счета.

Вы не будете чувствовать себя отрезанным от внешнего мира, если обычные средства связи Вам недоступны или повреждены, потому что с Вами будет Ваш мини-офис, Ваш новый "космический телефон".

Вы можете получить интересующую Вас информацию о cистеме INMARSAT на страницах Internet по адресу: http://www.mti-usa.com/russian. Редакция выражает благодарность фирме Savoir Ltd. (Санкт-Петербург) за любезно предоставленные материалы и консультативную помощь.



 
Теле-Спутник Ноябрь 1997
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт