(Low-Earth Orbit Satellite by Goran Paćelat & Toni Miletić)

To je novi val satelitske tehnologije koji se širi telekomunikacijskom industrijom. Tri su glavna razloga koja su dovela do razvoja ove tehnologije. Prvi razlog je ogromni napredak u proizvodnji integriranih krugova (mikroprocesora) od kraja 1970-ih. Taj je napredak doveo do smanjenja dimenzija elemenata kao i smanjenja njihove potrošnje. Takvim se elementima otvorila proizvodnja novih satelita mnogo većeg kapaciteta od dosada proizvedenih. Drugi razlog proizlazi iz karakteristika ovih satelita (veći kapacitet, puno više mogućnosti, manja veličina, manja cijena), a to je da se sateliti više ne trebaju postavljati samo u geostacionarnu orbitu. Komercijalni se sateliti postavljaju u nisku orbitu (na visini od 800-1600 km) oko Zemlje za razliku od gestacionarnih (36 000 km).

Kao treći i možda najvažniji razlog nameće se ogromni porast mobilne komunikacije, kao i potreba pristupa dosad nedostupnim područjima kao što su oceani, pustinje te brdovita područja. Ovi sateliti imaju manje prijenosno kašnjenje (nekoliko milisekundi) od geostacionarnih kod kojih je to reda 250 ms, zato su praktičniji za slanje poruka, podataka te za govornu komunikaciju. Osim manjeg kašnjenja imaju i druge prednosti: niski položaj satelita i visoka frekvencija (30 GHz prema satelitu i 20 MHz prema Zemlji) dozvoljavaju upotrebu malih antena i uređaja malih potrošnja, čija je cijena i veličina usporediva sa malim prenosnim računalom. Time su idealni za sve tipove mobilne komunikacije.

Aplikacije dostupne ovoj tehnologiji su mnoge. Tako nekolicina različitih kompanija bavi se razvojem različitih aplikacija za razne kupce. Tu spadaju i jeftinije globalne dvosmjerne komunikacije kao što su: govorne, podatkovne, fax (internet, itd.), video i pozicijski fiksne na globalnoj bazi. Kako većina uređaja može odaslati svoju trenutnu poziciju (lokaciju), omogućena je primjena ove tehnologije kod satelitskih alarma (osiguranje automobila, itd.).

Kako će se situacija razvijati u budućnosti ovisi o pojedinoj kompaniji koja se bavi razvojem vlastite tehnologije. Za sada razvoj teće različitim stupnjevima.

Svaka kompanija koristi se svojom mrežom satelita, metodama lansiranja i razvojnim strategijama. Za sada prva kompanija koja bi trebala izbaciti svoje uređaje na tržište bila bi IRIDIUM kompanija koja je već lansirala nekoliko satelita od rujna 1998. Iridiumova mreža će se sastojati od: 66 satelita * 2150 istovremenih dvosmjernih veza = ukupno 141 900 veza.

Za to vrijeme Teledisc se usmjerio na gradnju infrastrukture od čak 840 satelita globalne mreže pri čemu ne misli surađivati s krajnjim korisnikom nego će omogučiti korištenje svoje mreže ostalim kompanijama koje je nemaju. Zbog takvog su pristupa interesantniji, te ćemo ih detaljnjije upoznati pri kraju.

Druge su kompanije isto već lansirale nekoliko satelita ili se na to spremaju. Ti su sateliti za sada različitih kapaciteta. Dva su takva primjera: TRW i Teleglobov “Odyssey” sistem koji se nadaju ponudi kakvu imaju IRIDIUM i Teledisc u pokušaju postizanja mogučnosti optičkih vlakana.

Cijene se razlikuju od kompanije do kompanije. Iridium-ove su cijene prilično visoke no te će cijene opadati s kompeticijom. Od ostalih se ističe Teledisc po tome što još nisu poznate njegove cijene. Njihove će cijene ovisiti o rasprodaji globalne mreže kao i o datumu kada će mreža ući u pogon.

Ostaje pitanje da li je broj satelita pojedine mreže dovoljan. Problem se javlja time što je prosječan život takvog satelita većinom oko 5god., jer ga se teško može zaštititi od atmosferskih nepogoda. Zbog toga se moraju non-stop lansirati nove zamjene za satelite koji propadaju čime ostaje otvoreno pitanje oko funkcionalnosti ove tehnologije.

Teledesic upotrebljava male stanice stacionirane na Zemlji. Te stanice služe za efikasno korišćenje spektra komunikacija te respektiranje međunarodnih granica i teritorija. U okrugu od 53 sa 53 km oko stanice, mreža se može prilagoditi na preko 1800 istovremenih 16 Kbps kanala slušnog područja, 14 simultanih E-1 (2 Mbps) kanala ili usporedive kombinacije kanala po čitavom frekvencijskom pojasu. To predstavlja značajan kapacitet tog sistema, ekvivalentan 20000 istovremenih E-1 linija širom svijeta, s mogućnošću rasta na veće kapacitete. Mreža pruža veliki kapacitet frekvencijskog pojasa na zahtjev kroz standardne korisničke terminale.

Širina frekvencijskog kanala se određuje dinamički i asimetrički i kreće se od 16 Kbps preko 2 Mbps za vezu prema satelitu i do 28 Mbps za vezu prema Zemlji. Teledesic će također biti sposoban za manji broj visoko-prioritetnih kanala ( na 155 Mbps do 1.2 Gbps ), za ulazne kanale i korisnike sa specijalnim potrebama.

Sve Teledesic-ove komunikacijske veze prenose podatke i glas kao pakete fiksne širine (512 bit). Osnovni dio kapacitea kanala čini tzv. “osnovni kanal”, koji podržava 16 Kbps korisnih isplativih podataka i pomoćni 2 Kbps “D kanal” za signalizaciju i kontrolu. Osnovni kanal se može komprimirati da sadrži više korisnih podataka.

Teledesic terminal može podržati mnogostruki istovremeni mrežni spoj. Dva smijera u mreži mogu raditi različitim brzinama. Veze su zaštičene šifriranjem od eventualnog pokušaja prisluškivanja. Terminali provode šifriranje/dešifriranje te konverziju u i iz forme paketa. Veza prema satelitu upotrebljava dinamičku kontrolu snage od radio-frekvencijskih predajnika tako da se minimalna količina snage upotebljava pri uvjetima čistog neba. Snaga predajnika se povećava u uvjetima kiše.

Teledesic mreža je prilagodiva raznim vrstama terminala i vrstama podataka. Standardni terminali će ukljućivati i pokretne i nepokretne konfiguracije koje rade sa višestrukim 16 Kbps kanalima pa sve do 2.048 Mbps (ekvivalentno 128 osnovnih kanala ). Takvi terminali upotrebljavaju antenu raspona od 16 cm do 1.8 m određenu maksimalnom brzinom prijenosa kanala, klimatskim područjima i zahtijevanom dosegu. Njihova prosječna snaga odašiljanja varira od najmanjih 0.01 W do 4.7 W ovisno o veličini antene, brzini prijenosa kanala i klimatskim uvjetima. Sve razine podataka mogu biti podržane sa prosječnom snagom odašiljanja od 0.3 W uz prikladan odabir antene.

Unutar područja djelovanja, svaki satelit može podržavati kombinaciju terminala sa maksimalnim propustom do preko 125 000 individualnih osnovnih kanala. Mreža također podržava manji broj napokretnih terminala sa gigabitnom vezom, koji rade na OC-3 razini (155.5 Mbps) i višom brzinom od 1.2 Gbps. Antene za te teminale kreću se od 28 cm do 1.6 m ovisno o određenoj maksimalnoj brzini prijenosa, klimatskim područjima i zahtjevanom dosegu. Terminali sa gigabitnom vezom osiguravaju ulazno-izlaznu vezu sa javnim mrežama i za Teledesic-ove kontrolne centre, koji nadziru cjelokupnu mrežu. Satelit može podržati i do 16 terminala sa gigabitnom vezom unutar svog dosega.

Međusatelitske veze ( ISL-“Intersatellite links” ) međusobno povezuju satelite sa ostalih 8 satelita unutar jednakih i susjednih nivoa. Svaki ISL radi od 155.5 Mbps pa do više brzine od 1.23316 Gbps ovisno o trenutnoj potrebi kapaciteta.