Спутниковые коммуникации будущего

0
3

В настоящее время связь через спутник сопряжена с некоторыми проблемами. Известно, что коммуникация между абонентами прерывается если на улице гроза, также невозможно общаться при перемещении. Большие затруднения возникают если линии перегружены. Совсем недавно немецкие инженеры разработали новую антенную систему, которая надежно передает данные через спутник с высокой пропускной способностью и которая предназначена для мобильного использования.

Спутниковые коммуникации будущего

Почему это важно? 

Стихийные бедствия происходят регулярно по всему миру. Как и в случае с цунами в Японии, землетрясении в Непале, электрические и телефонные линии повреждаются или вообще выходят из строя. Как правило, мобильная связь отсутствует на большой площади, потому что соответствующая наземная инфраструктура повреждается. Именно поэтому во время стихийных бедствий, аварийно-спасательные службы используют спутниковые системы для коммуникации, как голосовой, так и видео. Информация или телефонные звонки направляются непосредственно на космический аппарат, а оттуда на приемные наземные станции. В результате спасатели не зависят от коммуникационной инфраструктуры на месте.

Однако спутниковая связь имеет свои недостатки. Строительство небольшой станции в полевых условиях занимает некоторое время. После постройки ее практически невозможно переместить. Кроме того, соединение обрывается, когда необходимо передавать большое количество данных или когда мешает гроза. Антенну важно очень точно направить на спутник, как и в случае с телевидением. Сейчас практически невозможно общаться через спутник, находясь в движущейся машине, так как антенна постоянно выходит из фокуса.

В данном проекте, немецкие ученые разработали ряд технологий, позволяющих создать спутниковую связь для мобильного использования. Чтобы это сделать, инженеры преодолели несколько препятствий. Главное – быстрая смена положения антенны при движении автомобиля, чтобы всегда держать спутник в поле зрения. Это предполагает высокую точность: антенна может изменять свое положение максимум на 0,2 градуса от фокуса спутника. Поэтому был разработан алгоритм для механизма, который сможет держать антенну в фокусе точно и быстро. Он позволяет контролировать движение антенны и компенсировать возникающие изменения фокуса в течение долей секунды.

Классическую спутниковую антенну диаметром 60 сантиметров нецелесообразно помещать на крышу автомобиля. Это приведет к увеличению тряски и не способности принять сигнал. В последнее время наметилась тенденция к использованию плоских или панельных антенн. Вот их уже можно установить во внутреннюю обшивку, как это делается в современных самолетах сегодня, что позволяет пассажирам во время полета всегда иметь под рукой интернет. 

Пользователи интернета уже привыкли к надежному соединению, которое практически невозможно разорвать, когда много данных передается по линии. Если человек смотрит фильм в HD или использует видеосвязь, то, в худшем случае, меняется качество картинки. Она становится более зернистой, неровной, когда линия перегружена, но очень редко соединение полностью разрывается. 

Со спутниковой связью все не так. Если линия перегружена, она легко прерывается. Телезрители знают, что во время грозы, вместо постепенного ухудшения качества изображения, картинка вдруг резко исчезает. Другими словами, до сих пор отсутствует технология, которая контролирует качество связи (как с интернетом) и адаптируется к текущей загруженности линии передачи данных. Инженеры создали алгоритм обработки данных таким образом, чтобы изменить скорость передачи данных в зависимости от загрузки линии. Для этого понадобился специальный модем для передачи данных.

Таким образом, удалось добиться очень высокой пропускной способностью в несколько мегабит в секунду. Благодаря этой технологии, спасатели в будущем смогут отправить видео местности без разрыва связи. Сейчас пользователи могут соединяться друг с другом исключительно с помощью центрального «хаба». Однако разработанный модем позволяет связываться напрямую. Это способствует безопасной передаче данных, так как передатчик и приемник могут контактировать напрямую друг с другом.

Проект будет завершен к концу этого лета. Далее произойдет тестирование системы в различных условиях и дальнейшее введение в эксплуатацию.