Műholdas kommunikációs rendszerek

A műholdas kommunikációs eszközök a földi szegmens részét képező kézi, hordozható, és állandó telepítésű állomásokból és terminálokból épülnek fel.

A berendezésekről általánosan elmondható, hogy méretük nagymértékben befolyásolja az igényelhető szolgáltatásokat. Ennek az oka az, hogy a nagyobb sávszélességet igénylő alkalmazások igénybevételére nagyobb méretű antennák szükségesek, míg egy 10 kbps-os telefonösszeköttetéshez elegendő egy kézi terminál 10 cm-es irányítatlan antennája.

Mobil műholdas rendszerek (MSS)

A katasztrófa bekövetkezését követően a helyi infrastruktúra működésképtelenné válhat az átviteli utak, a kiszolgáló eszközök vagy az áramellátó rendszer károsodása miatt. A mobil műholdas terminálok ilyen esetekben továbbra is alkalmazhatóak, mert azok működése független a földi hálózatoktól. A terminálokkal kis adatátviteli sebességű összeköttetések (beszéd, üzenet, fax, keskenysávú adatátvitel) létesíthetők, amivel a katasztrófavédelmi feladatok végrehajtásának koordinálása biztosítható.
A katasztrófavédelemben alkalmazandó hírközlő rendszereknek elsődlegesen a magas fokú mobilitás feltételének kell megfelelni. Az antenna méretének növekedésével az igénybevehető szolgáltatások száma, az elérhető nagyobb sávszélesség miatt növekszik, ezzel szemben a mobilitás csökken, ezért az adott szituációnak megfelelően kell kiválasztani, hogy kézi vagy hordozható (beépíthető) terminálok használata célszerűbb.

Járműfedélzeti és kézi mobil kommunikációs eszközök

Az eszközcsoport tervezésekor az alacsony és közepes sávszélességű adatforgalomra optimalizált, de mobil rendszer kialakítása volt a cél. A hordozható mobil kommunikációs eszközök kapcsolatot tudnak tartani mozgás közben a gépjárművekben, szállító eszközökön, helikoptereken.

Járműfedélzeti eszközök jellemzői:

Robosztus kivitel (csepp, por és ütésálló),
Alacsony sebességű Internet hozzáférés,
Szélessávú adatátvitel (speciális terminállal akár 492 kbps),
Aktatáska méretű terminál,
Titkosított adatátvitel,
Gépjárműbe építésre optimalizált kialakítás.

Kézi mobil műholdas eszközök jellemzői:

Viszonylag kis méret és tömeg,
Üzenetküldés,
Keskenysávú adatátvitel,
30-50 óra készenléti és 2-5 óra beszélgetési idő,
Felhasználókat a hozzárendelt hívószámmal azonosítja,
A telefonkönyvben elmentett gyorshívószámok egygombos tárcsázással hívhatók.

Kézi mobil műholdas eszközök alkalmazási lehetőségei

Az eszközök alkalmazásával biztosítható a katasztrófavédelem híradása (tervezés, szervezés, vezetés, irányítás, koordinálás), mert a helyszínen feladatot teljesítők, a katasztrófavédelem munkatársai, a rendőrök, a mentősök, a Magyar Honvédség és az egyéb együttműködő szervezetek állománya igénybe veheti a távbeszélő, mobiltelefon, adatkommunikációs, üzenetküldés, faxküldés, internet szolgáltatásokat. Az összeköttetés fenntartható menetoszlopok, szállítmányok irányítása közben is, mert a rendszer lehetővé teszi a menet közben történő információtovábbítást. Felhasználható még időjárás előrejelzések, szélirányok, helyzet-, csapadék-, és árvízjelentések lekérdezésére, mert a folyamatos informálódás a katasztrófavédelem hatékonyságának a fenntartása érdekében nélkülözhetetlen.

Stacioner műholdas rendszerek (FSS)

A fixen telepített műholdas rendszerekre abban az esetben lehet szükség, amikor a katasztrófavédelmi munkálatok hosszabb ideig elhúzódnak. A rendszer minden formában képes kielégíteni a híradás igényeit a többcsatornás beszédátviteltől a videokonferenciáig. Az eszközök képesek biztosítani azokat a szolgáltatásokat (PSTN, Internet, LAN, MAN, WAN hálózatok stb.), amelyeket normál körülmények között a földi stacioner infrastruktúra biztosít.

Stacioner műholdas eszközök jellemzői

A fixen telepített nagy nyereségű antennából és az adatfeldolgozást végző berendezésből felépülő rendszer képes a földi infrastruktúra szolgáltatásainak a teljes körű biztosítására (beszéd, adat, valós idejű alkalmazások, szélessávú internet hozzáférés). A mesterséges holdakon keresztül távoli hálózatok (LAN, MAN, WAN, PSTN, PLMN Internet és egyéb gerinchálózatok) kapcsolhatók össze.

Stacioner műholdas kommunikációs eszközök alkalmazási lehetőségei

Stacioner rendszer akkor kerül telepítésre, amikor a bekövetkezett katasztrófa miatt, az információ továbbításának igénye hosszabb időintervallumban fog fennállni. Az OKF, kórházak, mentőszolgálatok, rendőrség és az elhárításban érintett együttműködő szervezetek (köztük a Magyar Honvédség is) objektumaiban célszerű állandó telepítésű állomásokat alkalmazni.
Ilyen esetekben a mobilitás nem követelmény, ezért a nagy kapacitás eléréséhez szükséges méretű antennák elhelyezésére is van lehetőség (nagyobb sávszélességen több csatorna biztosítható párhuzamosan, így egyszerre nagyobb számú összeköttetést lehet fenntartani a katasztrófaelhárításban érintett szervekkel). Az OKF példájából kiindulva, az objektumból közvetlenül lehet biztosítani a feladatot teljesítők irányítását, az utánpótlás szervezését, egyéb érintett szervezetek informálását, rendőr, mentő és tűzoltó szolgálatok értesítését, ugyanakkor a fontos adatok, jelentések, előrejelzések és szakvélemények szolgáltatásával direkt módon segíteni lehet a katasztrófaelhárítás sikerét.

VSAT rendszerek

A VSAT a Telecom General jogvédett meghatározása (szabványa) a nagyon kis nyílásszögű antennával rendelkező földi állomásokra, de tágabb értelemben TDM/TDMA elven működő műholdas hálózatokat jelent, ahol a központi HUB állomáson keresztül a műhold több ezer előfizetőt szolgál ki.
70-es évek végén jelentek meg az USA-ban az első generációs (1983-ig) VSAT rendszerek, amelyek már képes volt a kétirányú kapcsolatok létesítésére, de ehhez akkor még 4 m-es apertúrára volt szükség. A változást a második generáció hozta meg, mert a technológia fejlődésével lényegesen csökkentek az antennaméretek. Majd következett a 3. generációt (a 80-as évek végétől), ahol már az X.25-ös és a TCP/IP szabványokat (protokollokat) is alkalmazták.
A VSAT rendszerek napjainkban elérték azt a szintet (árban és szolgáltatásokban is), hogy új hálózat kiépítése esetében versenyképesek a földi infrastruktúrával.

VSAT hálózatok jellemzői

A rendszer automatizált és sok feladatot software-sen valósítja meg, ezért a szolgáltatások változatossága és folyamatos fejlesztése biztosított. A GEO pályás mesterséges holdakat használó infrastruktúra lefedettsége a lakatlan területek kivételével globális méretűnek tekinthető.
Kis sebességigényű alkalmazásokhoz (n100bps) fejlesztették ki az USAT terminálokat (amelyeknél az antenna mérete a VSAT-hoz képest lényegesen kisebb), azonban nagy sávszélesség eléréséhez arányosan nagyobb kültéri egységre és antennára van szükség.
A hálózatba új végpontok gyorsan bekapcsolhatók és a meglévők könnyen áthelyezhetők. A rendelkezésre állási idő (<99,5%), a minőség (BER 10-7 – 10-12) magasabb a földi hálózatoknál, de van lehetőség a felhasználó igényeinek megfelelő paraméterek kiválasztására is. Egyes szolgáltatások elterjedésének komoly gátló tényezője, hogy a jelterjedési idő feldolgozással együtt meghaladhatja a 400ms-ot hopponként. A meghibásodás lehetőségének csökkentése érdekében a központi HUB állomás és a műholdak sok berendezése duplikált.

VSAT hálózatok típusai:

Egyirányú rendszerek (műsorszórás).
Kétirányú rendszerek.
Interaktív TDM/TDMA rendszerek.

VSAT szolgáltatások:

Alapszolgáltatások:

Egy- és kétirányú adatátvitel.
Telefonösszeköttetés.
Audió-, videó- és adatműsorszórás.

Értéknövelt szolgáltatások (VAS – Value Added Services):

Videokonferencia.
Adatbanki szolgáltatások.
Szélessávú Internet.
Stb.

A VSAT hálózatban két topológia terjedt el, attól függően, hogy a rendszer milyen mértékben támaszkodik a földi infrastruktúrára.
A csillag topológiában a teljes adatforgalom keresztül megy valamelyik központi HUB állomáson (kéthoppos rendszernek nevezik, mert a jel terjedési útja a következő: földi adóállomás › műhold › HUB állomás › műhold › földi vevőállomás), ezért a jel jelentős késleltetést szenved, így valós idejű alkalmazások szolgáltatására csak korlátozottan használható fel.
Ennek a problémának a megoldására alakították ki a hálós topológiát, ahol a jel a HUB állomást kihagyva, a műholdról közvetlenül a célállomásnak van címezve (ezért egyhoppos rendszernek is nevezik, de a mesterséges holdak vezérlését továbbra is csillag topológiában elhelyezkedő HUB állomások végzik).