شبکه های ماهواره ای

شبکه های ماهواره ای Satellite Networking

معرفی:

شبکه های ماهواره ای مدرن ترین ارتباطات شبکه ای هستند که در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند.

تصور کنید در مکانی از کره زمین قرار دارید که هیچگونه دسترسی ارتباطی اعم از تماس تلفنی ، اینترنت ، انتقال تصویر و… وجود ندارد و عملا راه اندازی تجهیزات ارتباطی که امروزه در شهر ها مورد استفاه قرار می گیرند اعم از کابل ، آنتن های وایرلس ، فیبر نوری وجود ندارد !

بنابراین ارتباطات ماهواره ای می تواند بهترین و مقرون به صرفه ترین راه دسترسی به شبکه جهانی باشد.

منظور از ارتباطات ماهواره ای و شبکه های ماهواره ای فقط اینترنت نیست و می توان از این تکنولوژی در تمامی زمینه ها استفاده نمود.

روش کار ماهواره ها :

باید گفت یک ماهواره که در فضای خارج از جو کره زمین قرار می گیرد ، به تنهایی هیچ کاربردی ندارد. زمانی ماهواره ها ارتباطی قابلیت استفاده دارند که از طریق فرستنده های زمینی (آنتن های ماهواره) به سوی ماهواره سیگنالی ارسال گردد و سپس ماهواره با تقویت و هدایت آن سیگنال آنرا مجدد به زمین در نقاط مختلف ارسال کند.

بنابراین ماهواره های ارتباطی فقط یک رابط بین فرستنده و گیرنده های زمینی هستند که بتوانند به مناطق مورد نظر که از لحاظ ارتباطی امکان استفاده از تجهیزات زمینی وجود ندارد سرویس ارائه دهند.

مزایای شبکه های ماهواره ای :

• شبکه های ماهواره ای دارای قدرت ارسال و پهنای باند بسیار بالایی هستند.
• برخلاف تجهیزات زمینی ، شبکه های ماهواره ای می توانند ارزان و با سرعت بالا در تمامی نقاط کره زمین مورد استفاه قرار گیرند که اگر بخواهیم هزینه های فیبر نوری و ارتباطات زمینی را مورد ارزیابی قرار دهیم هزینه های هنگفت و سنگینی به همراه خواهد داشت.
• شبکه های ماهواره ای قابلیت مقیاس پذیری دارند و به راحتی می توان پهنای باند مورد نظر و همچین مکان را تغییر داد.
• شبکه های ماهواره ای کاملا انعطاف پذیر هستند و به راحتی می توانند در هر محیط جغرفیای مورد استفاده قرار گیرند و دسترسی و و ارسال داده را بنا به موقعیت مکانی تعیین نمود که عملا دارای هیچگونه محدودیتی نمی باشند.
• ارتباطات ماهواره ای در همه جا در دسترس می باشد و حتی یک ماهواره به تنهایی می تواند بخش زیادی از کره زمین را پوشش دهد و به دلیل چرخش آن به دور زمین می توان گفت تمانی نقاط کره زمین می توانند از ارتباط ماهواره ای استفاده کنند.
• دسترسی به شبکه ماهواره ای بسیار فراتر از دسترسی شبکه های زمینی می باشد.
• ماهواره ها می توانند از تمامی نیاز های ارتباطی امروزه اعم از ویدئو ، صدا ، تلفن همراه ، رهیاب و… پشتیبانی کرده و خدمات ارائه دهند.
• مهمترین مزیت استفاده از ماهواره ، برقراری ارتباط بین نقاطی از کره زمین است که استفاده از تجهیزات مقرون به صرفه نمی باشد و یا به دلایل امنیتی نمی توان از تجهیزات زمین استفاده نمود. (مانند جزایری در وسط اقیانوس)

معایب شبکه های ماهواره ای :

• جهت دریافت سیگنال ماهواره ای نیازمند یک فضای کاملا تمیز (بدون مانع) می باشیم. برای آنکه بتوان سیگنال ماهواره را دریافت کرد بایستی محیط از هر گونه موانع و گرد وغبار و شرایط جوی پاک باشد ، در غیر اینصورت می تواند در دریافت سیگنال تاثیر گذار باشد و حتی باعث قطعی در سیگنال نیز می شود.
• ماهواره ها بسیار گرانقیمت هستند و برای اینکه ماهواره ها بتوانند در فضا کار کنند نیازمند تجهیزات مخصوص و هزینه های بسیار بالا می باشند. ساخت و تولید یک ماهواره می تواند از 50 تا 400 میلیون دلار هزینه به همراه داشته باشد. یک چیزی بیش از 1500 میلیارد تومان !
• با وجود اینکه ماهواره ها از سیگنال های زمینی اطلاعات را دریافت می کنند و سپس ارسال می کنند ، تاخیری در ارسال و دریافت سیگنال وجود دارد بنابراین ممکن است در دریافت اطلاعات اعم از صوت و تصویر با تاخیر مواجه گردیم.

فناوری و روش کار ماهواره ها :

همانطور که تا به اینجا در مورد ماهواره و مزایا و معایب آن بحث شد متوجه شدیم که ماهواره ها یک ارتباط بی سیم بین فرستنده و گیرنده می باشند که باعث می شوند اطلاعات از نقطه ای از زمین به نقطه دیگر منتقل گردد.

ماهواره ها توسط موشک به خارج از زمین پرتاب می شوند و در مدار زمین قرار می گیرند که امروزه ما صدها ماهواره در زمینه های کاربردی مختلف به دور زمین در حال گردش می باشند.

کاربرد های برخی از ماهواره ها می تواند رهیابی یا همان GPS باشد که به رایگان تمامی کاربران در سراسر جهان از آن استفاه می کنند تا ماهواره هایی نظیر هواشناسی ، ارتباطات رادیویی و تصویری ، اینترنت و … باشد.

ناحیه های مختلف در ماهواره ها:

در این حالت ما 3 ناحیه داریم:

ماهواره GEO که در فاصله 35000 کیلومتری از زمین قرار دارد که به مدت 24 ساعت یک دور کامل به دور زمین می چرخد. بنابراین این ماهواره ها از روی زمین ثابت به نظر می رسند.

ماهواره MEO که از لحاظ فاصله بین LEO و GEO قرار دارد. معمولا ماهواره های MEO جهت رهیابی یا همان GPS مورد استفاده قرار می گیرند.

ماهواره LEO که در فاصله 200 تا 1500 کیلومتری از سطح زمین قرار دارند که به دلیل نزدیک بودن آنها به زمین از تاخیر کمتری برخوردار هستند و می توان از طریق ماهواره LEO ارتباط سریعی را برقرار نمود.

تصویر زیر ماهواره هایی که معرفی کردیم را با فاصله معین از زمین را نشان می دهد :

ارتباطات در شبکه های ماهواره ای :

همانطور که گفته شد ماهواره ها متکی به فرستنده و گیرنده های زمینی هستند به نحوی که اطلاعات را دریافت و سپس تقویت می کنند و به عنوان یک تکرار کننده مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین قدرت ارسال سینگال از طریق ماهواره ها در سراسر کره زمین امکان پذیر است.

روش کار اینترنت ماهواره ای :

دریافت اینترنت از طریق ماهواره مستلزم تجهیزاتی می باشد که در مقاله ISP به آن اشاره شد. این ماهواره ها در فاصله 35000 کیلومتری از سطح زمین قرار دارند که از دسته ماهواره GEO می باشند که اطلاعات را از نقطه ای از زمین دریافت و به نقطه دیگر ارسال می کنند.

در تصویر بالا می توان طریق دریافت و ارسال داده را از طریق ماهواره مشاهده کرد.

در پایان ، امیدوارم در این مقاله شما را به نحوه کار شبکه های ماهواره ای آشنا کرده باشم و به چگونگی ارتباطات ماهواره ای و روش کار آن به صورت خلاصه آشنا شده باشید.

موفق باشید.