محطة ذات فتحة صغيرة جدًا

الموسوعة الحرة
طبق هوائي مكافئ بقطر 2.5 متر للوصول إلى الإنترنت عبر الأقمار الصناعية ثنائي الاتجاه

محطة ذات فتحة صغيرة جدًا ( VSAT ) [1] هي محطة أرضية للأقمار الصناعية ثنائية الاتجاه مع هوائي طبق أصغر من 3.8 متر. تتراوح غالبية هوائيات VSAT من 75 سم إلى 1.2 متر. تتراوح معدلات البت ، في معظم الحالات، من 4 كيلوبت/ثانية إلى 16 ميجابت/ثانية. تصل محطات VSAT إلى الأقمار الصناعية في مدار متزامن مع الأرض أو مدار ثابت جغرافيًا لنقل البيانات من محطات أرضية بعيدة صغيرة (محطات) إلى محطات أخرى (في طوبولوجيا الشبكة ) أو "محاور" محطة أرضية رئيسية (في طوبولوجيا النجمة ).

تُستخدم أنظمة VSAT لنقل البيانات ذات النطاق الضيق (على سبيل المثال، معاملات نقاط البيع باستخدام بطاقات الائتمان أو استطلاعات الرأي أو بيانات RFID أو SCADA )، أو البيانات ذات النطاق العريض (لتوفير إمكانية الوصول إلى الإنترنت عبر الأقمار الصناعية في المواقع النائية أو VoIP أو الفيديو). تُستخدم أنظمة VSAT أيضًا في الاتصالات البحرية القابلة للنقل أو أثناء التنقل (باستخدام هوائيات المصفوفة الطورية ) أو المتنقلة.

تاريخ

نشأ مفهوم المدار الجغرافي الثابت من قبل المنظر الروسي كونستانتين تسيولكوفسكي ، الذي كتب مقالات عن السفر إلى الفضاء في بداية القرن العشرين. في عشرينيات القرن العشرين، وصف هيرمان أوبيرث وهيرمان بوتوكنيك ، المعروف أيضًا باسم هيرمان نوردونج، مدارًا على ارتفاع 35900 كيلومتر (22300 ميل) تتطابق فترته تمامًا مع فترة دوران الأرض، مما يجعله يبدو وكأنه يحوم فوق نقطة ثابتة على خط استواء الأرض . [2]

ناقشت مقالة آرثر سي كلارك المنشورة في مجلة Wireless World في أكتوبر 1945 (والتي كانت بعنوان "المرحلات خارج الأرض: هل تستطيع محطات الصواريخ توفير تغطية راديو عالمية؟") الخصائص المدارية الضرورية للمدار الثابت بالنسبة للأرض والترددات والطاقة اللازمتين للاتصالات.

تم تطوير الاتصالات الحية عبر الأقمار الصناعية في الستينيات من قبل وكالة ناسا ، والتي أطلقت أقمار Syncom 1-3. [3] نقلت Syncom 3 تغطية حية لدورة الألعاب الأولمبية لعام 1964 في اليابان إلى المشاهدين في الولايات المتحدة وأوروبا . في 6 أبريل 1965، تم إطلاق أول قمر صناعي تجاري إلى الفضاء، Intelsat I ، الملقب بـ Early Bird. [ 4]

كانت أولى محطات VSAT التجارية عبارة عن أنظمة استقبال فقط تعمل بتردد C (6 جيجاهرتز) من إنتاج شركة Equatorial Communications باستخدام تقنية الطيف المنتشر . وقد تم بيع أكثر من 30000 نظام هوائي 60 سم في أوائل الثمانينيات. ثم طورت شركة Equatorial لاحقًا نظامًا ثنائي الاتجاه يعمل بتردد C (4/6 جيجاهرتز) باستخدام هوائيات مقاس 1 متر × 0.5 متر وباعت حوالي 10000 وحدة في الفترة 1984-1985.

في أوائل الثمانينيات، طورت شركة LINKABIT (السلف لشركة Qualcomm وViaSat) أول محطة VSAT بنطاق Ku (12-14 جيجاهرتز) في العالم لشركة Schlumberger لتوفير الاتصال الشبكي لوحدات حفر واستكشاف حقول النفط. واصلت شركة LINKABIT التي أصبحت جزءًا من M/A-COM تطوير محطات VSAT بنطاق K u لعملاء المؤسسات مثل Walmart و Holiday Inn و Chrysler و General Motors . شكلت محطات المؤسسات هذه الغالبية العظمى من المواقع على مدار العشرين عامًا التالية لتطبيقات البيانات ثنائية الاتجاه أو الاتصالات الهاتفية. تم نشر شبكة VSAT كبيرة، تضم أكثر من 12000 موقع، بواسطة Spacenet وMCI لخدمة البريد الأمريكية في الثمانينيات. اعتبارًا من عام 2015 ، تم نشر أكبر شبكة VSAT بنطاق Ku تحتوي على أكثر من 100000 محطة VSAT بواسطة شركة Hughes Communications ويتم تشغيلها لتطبيقات اليانصيب . [5]

في عام 2005، بدأت WildBlue (الآن ViaSat) في نشر شبكات VSAT التي تنشر نطاق Ka. أطلقت ViaSat القمر الصناعي الأعلى سعة على الإطلاق، ViaSat-1، في عام 2011 لتوسيع قاعدة WildBlue تحت علامتها التجارية Exede. في عام 2007، بدأت Hughes Communications في نشر مواقع VSAT ذات النطاق K للمستهلكين تحت علامتها التجارية HughesNet على القمر الصناعي Spaceway 3 وفي وقت لاحق في عام 2012 على قمرها الصناعي EchoStar XVII/Jupiter 1. بحلول سبتمبر 2014، أصبحت Hughes أول مزود لإنترنت الأقمار الصناعية يتجاوز مليون محطة نشطة. [6]

التكوينات

يتم تكوين معظم شبكات VSAT في أحد هذه الطوبولوجيات :

  • طوبولوجيا نجمية ، باستخدام موقع ارتباط مركزي، مثل مركز عمليات الشبكة (NOC)، لنقل البيانات ذهابًا وإيابًا إلى كل VSAT عبر القمر الصناعي،
  • طوبولوجيا شبكية ، حيث يقوم كل VSAT بنقل البيانات عبر القمر الصناعي إلى محطة أخرى من خلال العمل كمحور، مما يقلل من الحاجة إلى موقع مركزي للربط الصاعد،
  • مزيج من طوبولوجيات النجوم والشبكات. يتم تكوين بعض شبكات VSAT بحيث يكون هناك عدة مواقع مركزية للربط الصاعد (وVSAT الناتجة عنها) متصلة في طوبولوجيا متعددة النجوم حيث يكون كل نجم (وكل محطة طرفية في كل نجم) متصلاً ببعضه البعض في طوبولوجيا شبكية. في بعض الأحيان، يتم تكوين شبكات أخرى في طوبولوجيا نجمة واحدة فقط بحيث يكون كل محطة طرفية متصلة ببعضها البعض أيضًا، مما يؤدي إلى عمل كل محطة طرفية كمحور مركزي. يتم استخدام هذه التكوينات لتقليل التكلفة الإجمالية للشبكة، وتخفيف كمية البيانات التي يجب نقلها عبر موقع (أو مواقع) الربط الصاعد المركزي لشبكة نجمية أو متعددة النجوم.

التطبيقات المستقبلية

لقد أدى التقدم في التكنولوجيا إلى تحسين نسبة السعر إلى الأداء بشكل كبير في خدمة الأقمار الصناعية الثابتة (FSS) على مدى السنوات الخمس الماضية. يتم تشغيل أنظمة VSAT الجديدة باستخدام تقنية النطاق K a والتي تعد بمعدلات بيانات أعلى بتكاليف أقل.

تتمتع أنظمة FSS الموجودة حاليًا في المدار بسعة هائلة وهيكل سعري منخفض نسبيًا. توفر أنظمة FSS تطبيقات متنوعة للمشتركين، بما في ذلك: الهاتف والفاكس والتلفزيون وخدمات الاتصالات عالية السرعة والوصول إلى الإنترنت وجمع الأخبار عبر الأقمار الصناعية (SNG) والبث الصوتي الرقمي (DAB) وغيرها. توفر هذه الأنظمة خدمة عالية الجودة لأنها تخلق أنظمة اتصال فعالة للمستخدمين السكنيين والتجاريين.

الأجزاء المكونة لتكوين VSAT

تُسمى جميع الأجزاء الخارجية في الطبق بشكل جماعي بـ ODU (الوحدة الخارجية)، أي OMT لتقسيم الإشارة بين BUC وLNB. وحدة IDU هي في الواقع مودم، عادةً مع منفذ Ethernet وموصلين F لكابل المحور إلى BUC (الإرسال) ومن LNB (الاستقبال). يحتوي Astra2Connect على OMT/BUC/LNA الكل في واحد يشبه LNB الرباعي في الشكل والحجم والذي يتم تركيبه على حامل قمر صناعي تلفزيوني عادي. نتيجة لذلك، فهو 500 ميغاواط فقط مقارنة بـ 2 واط العادي، وبالتالي يكون أضعف في المطر. يستخدم نظام Tooway من Skylogic أيضًا مجموعة OMT/BUC/LNB متكاملة تسمى مجموعة الإرسال والاستقبال المتكاملة (TRIA)، والتي تبلغ 3 وات. بالنسبة للهوائيات الكبيرة، توجد أيضًا دعامات ميكانيكية تمنعها من التحرك بسبب الرياح القوية، مما يؤدي إلى فقدان التوجيه والتسبب في انقطاع الخدمة

محطة VSAT البحرية

تتمتع أنظمة VSAT البحرية بخصائص تسمح بتشغيلها على متن سفينة في البحر. فالسفينة التي تتحرك في البحر تكون في حركة مستمرة في جميع المحاور. ويجب تثبيت جزء الهوائي في نظام VSAT البحري فيما يتعلق بالأفق والشمال الحقيقي أثناء تحرك السفينة تحته. وتُستخدم المحركات وأجهزة الاستشعار لإبقاء الهوائي موجهًا بدقة نحو القمر الصناعي. وهذا يمكّنه من الإرسال والاستقبال من القمر الصناعي مع تقليل الخسائر والتداخل مع الأقمار الصناعية المجاورة. وهناك تقنية جديدة ناشئة تسمح لجهاز الحالة الصلبة (اللوحة المسطحة) بتوجيه الهوائي إلكترونيًا دون تحريك الأجزاء.

تكنولوجيا

في البداية، تم استخدام هوائيات الأقمار الصناعية المستقرة على السفن لاستقبال إشارات التلفزيون. كانت شركة SeaTel of Concord ، كاليفورنيا ، واحدة من أوائل الشركات التي تصنع هوائيات VSAT المستقرة، والتي أطلقت أول هوائي مستقر لها في عام 1978. تهيمن شركة SeaTel على توريد أنظمة هوائيات VSAT المستقرة ثنائية الاتجاه لصناعة النقل البحري بنسبة 72٪ تقريبًا من السوق في عام 2007 مقارنة بنسبة 17.6٪ لشركة Orbit. [7] في البداية، كانت VSAT البحرية تستخدم تقنية قناة واحدة لكل ناقل ، والتي تناسب المستخدمين ذوي الحجم الكبير مثل منصات حفر النفط ومنصات النفط وأساطيل السفن الكبيرة من مالك سفينة واحدة تبحر ضمن بصمة قمر صناعي واحدة أو قليلة . وقد تغير هذا عندما أطلقت شركة iDirect تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت المستندة إلى بروتوكول الإنترنت والتي قامت بتخصيص النطاق الترددي بشكل ديناميكي لكل سفينة من أجل مشاركة النطاق الترددي، مما أدى إلى خفض تكلفة مستوى الدخول لتثبيت VSAT البحرية، والذي تبين أنه ذو أهمية رئيسية للأساطيل الصغيرة والمتوسطة الحجم، وبالتالي إلى قبول السوق لـ VSAT.

سوق

وفقًا لتقرير Maritime VSAT الصادر عن مجموعة Comsys، فقد وصل سوق خدمات VSAT البحرية المستقرة (باستثناء منصات النفط والغاز) إلى أكثر من 400 مليون دولار في عام 2007. [7] في عام 2010، أصدرت COMSYS "تقريرها الثاني عن Maritime VSAT"، حيث ارتفع تقدير السوق إلى 590 مليون دولار في عام 2009 مع توقعات لعام 2010 عند 850 مليون دولار. تم تحديد الحجم المقدر للسوق من حيث السفن المؤهلة للحصول على VSAT في هذا التقرير بما يزيد عن 42000 مع بقاء ما يزيد قليلاً عن 34000. كانت حصة الشركات الكبرى في السوق من حيث عدد السفن في الخدمة في عام 2009 (2007 بين قوسين) وفقًا لهذه التقارير: Vizada: 17.6٪ (26.0٪)، Ship Equip: 11.0٪ (10.7٪)، Cap Rock 2.8٪ (2.9٪)، MTN 7.5٪ (6.4٪)، Stratos -٪ (3.6٪)، KVH 5.4٪ (-٪)، Elektrikom 4.9٪ (3.2٪)، Intelsat 3.4٪ (-٪)، Eutelsat 3.1٪، NSSL 3.1٪، Radio Holland 3.0٪، Telemar 3.0٪، DTS 2.6٪، وشكلت شركات أخرى 32.6٪ (27.7٪). لقد قام العديد من المزودين الرئيسيين بوضع علامة تجارية على عروض VSAT البحرية الخاصة بهم بحيث تقدم Vizada خدماتها من خلال قسم Marlink ومنتجات SeaLink وWaveCall وOmniAccess من خلال منتجات BroadBEAM [8] وتسمي Ship Equip عروضها Sevsat . [9]

الحصص السوقية العالمية لمقدمي خدمات الاتصال البحري عبر الأقمار الصناعية (VSAT) - الإيرادات (2018 و2019): [10]

  1. مارلينك 23.9%
  2. سرعة البث 15.0%
  3. إنمارسات 11.3%
  4. صناعات كيه في اتش 8.8%
  5. النسر العالمي 7.6%
  6. آي تي ​​سي العالمية 6.6%
  7. ريجنت 5.9%
  8. NSSLGlobal 5.2%
  9. نافارينو 4.3%
  10. ساتكوم العالمية 2.7%

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ إيفرت، جون (1992). محطات VSAT: محطات طرفية ذات فتحة صغيرة جدًا. IET. ISBN 9780863412004.
  2. ^ CelesTrak: "أساسيات المدار الثابت بالنسبة للأرض"
  3. ^ ناسا – أول قمر صناعي متزامن مع الأرض
  4. ^ أكاديمية القيادة في البرامج/المشاريع والهندسة (APPEL) | وكالة ناسا أرشيف 29 يونيو 2011، على موقع واي باك مشين
  5. ^ "حلول نظام يانصيب هيوز، ورقة بيضاء من هيوز" (PDF) . تم الاسترجاع في 2023-05-22 .
  6. ^ "Hughes Becomes First Satellite Internet Provider to Surpass One Million Active Users | Hughes". www.hughes.com . مؤرشف من الأصل في 2014-09-13.
  7. ^ ab تقرير Comsys Maritime VSAT محفوظ في 23 مايو 2010، على موقع Wayback Machine
  8. ^ iDirect... التطور يشق طريقه إلى OmniAccess (SATCOM) / مجلة Sat، يناير 2011
  9. ^ السوق البحرية: قواعد VSAT / مجلة Sat، ديسمبر 2008
  10. ^ الحصص السوقية لمقدمي خدمات الاتصال البحري عبر VSAT على مستوى العالم - الإيرادات العالمية (2018 و2019)
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=محطة_ذات_فتحة_صغيرة_جدًا&oldid=1252987384"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate