как работают спутниковые телефоны
Как работает Lynk, оператор связи, связавший мобильные устройства напрямую со спутниками
На Хабре сегодня публиковалась новость о том, что оператору Lynk удалось напрямую подключить мобильные устройства к спутнику. Пока нельзя сказать, что это конкурент OneWeb или Starlink, поскольку технология новая, и рабочая лишь потенциально. Технология отличается от спутниковых систем связи, но вот предназначение такое же, как у компании того же Маска — обеспечение связью труднодоступных и удаленных регионов.
Тестовый запуск системы от Lynk, скорее всего, будет реализован в ЦАР и на Багамах — здесь регуляторы не особо требовательны, в отличие от США, Европы и ряда других стран. О том, что представляет собой технология от Lynk — под катом.
Это только теория или уже есть подтверждение работоспособности?
Технологию уже опробовали в малых масштабах — это не просто теория, она действительно работает. Компания, чья штаб-квартира располагается в США, не так давно отправила собственный спутник связи на орбиту Земли. Примечательно, что сделано это было при помощи ракеты Falcon 9.
Спутник успешно вышел на орбиту и начал работу, после чего запустили серию испытаний. Она оказалась успешной — тестовые телефоны (обычные смартфоны) без проблем смогли подключиться к спутнику на орбите. Стоит отметить, что аппарат находится на низкой орбите Земли, так что связаться с ним наземная система может без особых проблем. При этом спутник выполняет роль базовой станции, хотя, конечно, и несколько специфической.
В ходе тестов аппарат пролетал над территориями США, Великобритании и Багам. Участники тестов, коими были добровольцы, без проблем подключились к новой сети и смогли протестировать ее.
Как это работает
Спутник является базовой станцией, к которой и подключаются наземные устройства. В ходе подключения смартфоны отправляют запрос с идентификатором абонента. При совпадении идентификатора производится аутентификация устройства в системе и открывается возможность использовать связь. Стоит отметить, что спутники успешно различают «свои» и «чужие» аппараты, так что технология не взаимодействует с другими стандартами. Насколько можно понять, никаких проблем в этом плане нет.
Разработчики заявили, что процедура связи от Lynk является универсальной — для подключения к сети не нужны специфические терминалы. Практически любой смартфон может работать со спутниковой базовой станцией. Также нужно помнить, что спутник на орбите — один-единственный, так что о высокой пропускной способности можно забыть. Но с увеличением количества аппаратов на орбите эта проблема будет решена. Появляется другая — космический мусор, но и ее вроде бы постепенно решают, о чем мы уже писали.
Проблемы, которые пришлось решить
Их, надо думать, было немало. Компания недавно описала некоторые нюансы своей технологии.
Для того, чтобы добиться устойчивой связи со спутником, инженерам компании пришлось найти способ избегать интерференции с другими телефонами. Как именно это было сделано — пока не сообщается, но в скором времени компания расскажет больше подробностей о своих технологиях.
Кроме того, поскольку спутник — базовая станция движется очень быстро, инженерам понадобилось компенсировать эффект Допплера. Это необходимо для того, чтобы телефон мог различать спутник, считая его базовой станцией. Современные технологии тоже решают проблему эффекта Допплера, но в случае работы со спутниками она усложняется.
Работа с регуляторами. Это уже не техническая проблема, а юридическая. Представители компании заявили, что пока пойдут по пути наименьшего сопротивления, развивая свою сеть в странах со слабым регулированием. Ну а после того, как работоспособность и надежность технологии будет доказана — возможно, Lynk начнет работать и у себя на родине, т.е. в США.
Для кого это все
Как и говорилось выше, для жителей труднодоступных регионов, где нет инфраструктуры сотовой связи, либо она очень слабая. Поскольку на данный момент у компании нет группировки спутников на орбите, абоненты смогут использовать лишь SMS и вызывать экстренные службы в случае необходимости. Но к 2025 году компания планирует сформировать группировку спутников и начать оказывать услуги скоростного доступа к Сети.
Сейчас компания ведет работу по получению лицензии Федеральной комиссии США по связи (FCC), с тем, чтобы получить разрешение на разворачивание группировки из 5,1 тыс. спутников.
На данный момент, по словам представителей компании, около 750 млн пользователей смартфонов испытывают сложности со связью. Им приходится добираться до мест, где сеть есть, но это далеко не всегда удобно. Поэтому прямое подключение к спутнику — идеальный вариант в таком случае.
Сейчас уже заключены соглашения с такими операторами, как Aliv (Багамы) и Telecel Centrafique (Центральноафриканская республика, ЦАР). Работа с абонентами начнется в следующем году.
Не Lynk-ом единым
Есть и другие технологии, позволяющие обеспечивать удаленные регионы связью. Недавно стало известно о компании Cambium Networks, которая получила лицензию от Facebook на использование Terragraph в своих решениях. Разработка Facebook избавляет компании от необходимости прокладывать подземную инфраструктуру — вместо этого передача данных ведется «по воздуху».
Компания использует вместо кабелей ячеистую mesh-топологию. Беспроводные элементы сети, размер которых не превышает нескольких десятков сантиметров, размещаются на столбах и крышах. Они обеспечивают местных жителей связью и взаимодействуют друг с другом. Благодаря возможности прокладывать альтернативные соединения между узлами пропускная способность остается стабильной вне зависимости от внешних факторов.
Сейчас эта технология тестируется на Аляске, где остается множество регионов со слабым или вовсе отсутствующим покрытием сотовой сети. Компания планирует разместить свою сеть в примерно 7000 локаций Аляски. В ближайшем будущем технологию планируют развивать.
Ликбез по спутниковым телефонам
Спутниковый телефон – это что и зачем?
Приблизительно, это то же самое, что и привычный мобильник, и задачу он решает ту-же – обеспечивает вас связью. Разница в том, что спутниковый телефон будет работать в регионах, где сотовый окажется вне зоны действия сети.
Если вы путешествуете (в свое удовольствие или по работе) там, где нет покрытия сотовыми сетями, то спутниковый телефон – это единственный способ оставаться на связи с цивилизацией (коллегами, женой, спасателями).
Сколько стоит?
Стоимость современных аппаратов колеблется между 1300 и 1350 USD. Звонки – между 116-70 руб за минуту. Тарифные планы неудобны: они либо предполагают абонентскую плату, либо платежи имеют ограниченный срок жизни.
Как работает?
Схема примерно такая:
Главное требование устойчивой связи – спутниковый телефон должен «видеть» спутник, то есть, не должно быть препятствий для прохождения радиоволн между телефоном и спутником.
Провайдеры спутниковой связи
Основные операторы: Инмарсат, Турайа и Иридиум.
Инмарсат – отличный провайдер, сосредоточен на обеспечении связью морского флота. Портативных спутниковых телефонов Инмарсат (на весну 2010 года) на рынке пока не появилось, поэтому этого оператора мы так же оставим за пределами нашего рассмотрения.
С потребительской точки зрения, главный выбор совершается между телефонами Иридиум и Турайа.
Тут есть где покопаться.
Исходя из требования беспрепятственного прохождения радиоволн между спутником и спутниковым телефоном, первое на что стоит обратить внимание – это особенности построения орбитальных спутниковых группировок разных операторов.
Именно местоположение спутников на небосводе определяет заработает ваш спутниковый телефон или нет.
Что это значит.
Это значит, что, если вы находитесь в северном полушарии (верхняя половинка глобуса), то для работы телефона турайа вам нужен открытый вид на юг (в сторону экватора). Мы помним, что между телефоном и спутником не должно быть препятствий.
Чем дальше вы будете удаляться от экватора, тем ниже для вас над горизонтом будут находиться спутники турайа и тем больше препятствий может возникать между ним и вашим телефоном. Например, если горизонт на юг закрывает гора, то связи не будет.
Отправляясь на северный (или южный) полюс со спутниковым телефоном Турайа, вы останетесь там без связи просто потому, что спутники, висящие над экватором, окажутся за горизонтом. Даже в Карелии вы с большой вероятностью столкнетесь с тем, что, чтобы позвонить, придется специально искать место с открытым горизонтом на юг.
Спутниковый телефон: как он работает и основные функции
Для некоторых это забытая технология, для других – это лучший вариант телефона, который можно использовать в любой точке планеты. О чем речь? Спутниковые телефоны возвращаются к прежней популярности. Все благодаря неограниченному покрытию и доступу к связи. Спутниковая технология гарантирует, что телефон такого типа никогда не потеряет покрытие. Собираетесь в долгое путешествие? Планируете поездку в экзотическую страну? Обязательно купите спутниковый телефон, так как в сложных ситуациях это незаменимый помощник.
Что такое спутниковый телефон?
Еще десяток лет назад спутниковые телефоны были повседневной жизнью. Они были тяжелыми, громоздкими и перевозились в больших чемоданах. Сегодня спутниковые телефоны напоминают старые мобильные телефоны. Однако основное различие между спутниковым телефоном и смартфоном заключается в том, что спутниковый телефон подключается к спутникам.
Большим преимуществом этих устройств является тот факт, что вы можете наслаждаться почти неограниченным диапазоном покрытия. Стоит помнить, что многие телефоны должны быть выставлены на прямую видимость спутника. Если смартфон для звонков и ввода сообщений не гарантирует хорошего покрытия в той местности где вы живете или работаете, то стоит задуматься о спутниковой модели.
Спутниковый телефон: принципы работы
Многие люди задаются вопросом, как работает спутниковый телефон. На самом деле работа спутниковых телефонов очень проста. Устройства посылают радиосигналы на спутник, который возвращается через коммутируемую общественную телефонную сеть (PSTN).
Благодаря этому спутниковые телефоны перестают ограничиваться доступностью телекоммуникационных мачт. Существует много типов работы спутниковых телефонов, однако это зависит от поставщика услуг. Наиболее часто используются системы GEO или LEO.
Спутниковый телефон относительно трудно отследить. В этом случае также затруднено нарушение передачи сигнала. Однако при использовании такого телефона следует считаться с помехами, возникающими естественным образом. Речь здесь прежде всего идет о массивных солнечных вспышках и других природных явлениях.
Сколько стоит спутниковый телефон?
Вопреки внешнему виду спутниковый телефон намного дороже, чем даже самый высокотехнологичный смартфон. При планировании покупки такого устройства приходится считаться со стоимостью порядка нескольких десятков тысяч рублей. Не забудьте про SIM-карту.
Спутниковый телефон: стоит ли покупать
Покупка спутникового телефона стоит рассмотреть, в том случае если вы отправляетесь в экзотические, нетронутые земли или страны, охваченные вооруженным конфликтом. Также такая технология отлично подходят любителям рыбалки и охоты, путешественникам. Спутниковое соединение позволяет пользователю использовать покрытие даже в самых экстремальных ситуациях. Кроме того, звонки по телефону такого типа нивелируют проблему дорогостоящего роуминга.
Почему вам не поможет спутниковый телефон?
Кадр из фильма «Королевство полной луны»
Вы уже продвинутый турист – у вас есть крутые ботинки, рюкзак с эргономичной спинкой, легкий и практичный спальник, технологичная одежда. Вы отличаете горные системы, ловко вворачиваете в разговоре альпинистские термины, с видом бывалого воина рассказываете походные байки, и всё чаще отправляетесь в сложные автономные путешествия. О связи вы тоже позаботились – в рюкзаке лежит спутниковый телефон. И вот «весь мир на ладони, ты счастлив и нем», и так хочется позвонить родным – но что-то вдруг пошло не так…
Любое техническое устройство требует знаний и грамотной эксплуатации, а незнание элементарных правил обращения со спутниковым телефоном в безлюдной местности может дорого стоить. Разберём типичные ошибки!
Открыв коробку, вы посмотрели на новенький спутниковый телефон и улыбнулись ему, словно новорождённому. Коробку вместе с какими-то бумажками вы выбросили – ничего, сами разберётесь!
Ошибка №1. Проигнорировали инструкцию
Современные спутниковые телефоны сегодня внешне между собой мало отличаются: в основном все похожи на грубоватый сотовый телефон. Однако не стоит расслабляться. Производители постоянно работают над оптимизацией своих устройств, сокращая количество кнопок или присваивая им новые функции, снабжая дополнительными индикаторами и т.д.
Убедитесь, что вам понятно назначение всех клавиш и их комбинаций (удержание кнопки «0» даёт «+», одновременное нажатие и т.п.). На телефон могут приходить уведомления, которые задействуют как экран (иконки), так и сам аппарат (световые индикаторы) – не перепутайте мольбу о зарядке и пропущенный вызов!
Звонить проще простого, говорили они. Как с мобильного телефона. Вы решили похвастаться своими успехами в горах, но аппарат предательски молчит и ждёт от вас какого-то сигнала…
Ошибка №2. Забыли активировать SIM и оплатить обслуживание
Для того чтобы успешно пользоваться спутниковой связью, одного лишь аппарата недостаточно: необходимо приобрести подходящую SIM-карту и оплатить тот тарифный план, который подходит вам больше всего. Помните, что тариф фиксирует не только количество и стоимость предложенных абоненту минут, но и продолжительность обслуживания (месяц, полгода, год).
Регистрация телефона в сети после включения потребует от 30 секунд до нескольких минут. У спутниковых телефонов Thuraya регистрация в сети подтверждается наличием на экране надписи «Thuraya RUSSIAN FED» и иконки спутниковой тарелки со шкалой мощности сигнала, у Iridium’a – после включения и введения пин-кода 1111 автоматический поиск должен завершиться надписью «Registered»/«Зарегистрировано».
Вы решили погуглить, в чём разница между кабардино-балкарскими и карачаево-черкесскими хычинами, и наткнулись на интересный форум – чем решили поделиться с другом детства.
Ошибка №3. Слишком быстро расходуете батарею
Имейте совесть! Спутниковый телефон – не роскошь, а средство связи в экстремальных условиях, и он может пригодиться не только вам. Берегите заряд, не оставляйте аппарат включённым без надобности, даже в режиме ожидания, если не собираетесь звонить и сами не ждёте звонка – телефон всё равно будет расходовать ценную энергию, к тому же сохраняется риск случайного нажатия со всеми вытекающими.
Кстати, для того, чтобы качественно зарядить аккумуляторные батареи, заряжайте их при температуре не ниже 0˚С и не выше +45˚С (желательно при комнатной температуре).
Экстремальные условия дают о себе знать, и вам нужно срочно дозвониться до связного. Но времена, когда девушка на другом конце провода могла без труда вас соединить с любым городом, увы, прошли…
Ошибка №4. Звоните без добавочного номера
При звонках со спутникового телефона и на спутниковый телефон порядок набора номера зависит от типа спутниковой сети и от направления звонка.
Например, со спутникового телефона Iridium необходимо набрать для звонка:
а) на обычный городской телефон: 007[код города][номер телефона]
б) на сотовый телефон: +7[код сотовой сети][номер телефона] или 007 [код сотовой сети][номер телефона].
Звонок со спутникового телефона Thuraya осуществляется следующим образом: +[код страны] [код города] [номер телефона]
Вы договорились о повторном сеансе связи, но сами дозвониться по каким-то причинам не можете. Уже стемнело, а входящего вызова вы так и не дождались…
Ошибка №5. Не объяснили «большой земле», как с вами связаться
Чтобы связь не была односторонней, убедитесь, что ваш связной знает добавочный номер для звонка НА спутниковый телефон.
Для звонка на телефон Iridium с мобильного правила набора следующие: +7954[номер спутникового телефона] или +8816[номер спутникового телефона], с городского ж вы дозвонитесь, набрав 8 (гудок) 10 8816[номер спутникового телефона].
Альтернативный и несколько экзотический способ дозвониться до спутникового телефона – позвонить за счёт вызываемого абонента через американский шлюз. Для этого нужно позвонить на номер + 1 (480) 768 25 00 и, следуя инструкции, ввести в тональном режиме номер спутникового. Система также может запросить пароль (PIN-код) вызываемого абонента – запишите его на видном месте.
В настоящий момент ни у одного оператора мобильной связи в России и СНГ нет договорных соглашений, позволяющих осуществлять прямой обмен SMS-сообщениями. Отправить сообщение можно через приложение или сайт оператора.
Будьте внимательны и проверяйте получение сообщения – иногда они не доходят. А вот SMS, отправленные с обычного мобильного, на Iridium вообще не пройдут!
Воспользуйтесь вот этой ссылкой, чтобы на указанный номер абонента ввести сообщение (не более 160 символов латинскими буквами на английской раскладке), или отправьте сообщение на электронный адрес абонента в формате 7954XXXXXXX@msg.iridium.com, где 7954XXXXXXXX — номер спутникового телефона.
Вы быстро нашли укрытие и решили перевести дух. Навострив антенну, телефон послушно слушает сигнал, но в пещере холодно и сыро…
Ошибка №6. Используете устройство в закрытом пространстве
Спутниковому телефону необходима прямая видимость со спутником, а значит, цельтесь в небо! Антенна должна быть выдвинута, а во время разговора держите ее в вертикальном положении.
Если появилась надпись «Could not place call. No connection to the network» то это означает, что вы находитесь вне зоны действия сети. Если появилась надпись «Restricted Area» то это означает, что телефон не может использовать связь в этом районе.
Вы выбрались из пещеры, но пару раз зацепились рюкзаком о скалы – там что-то подозрительно хрустнуло, а когда вытащили пострадавший спутниковый телефон, поскользнулись на мокром камне и уронили его в воду… Да, спутниковый телефон вам точно не поможет.
Ошибка №7. Неправильно храните спутниковый телефон
Несмотря на набирающий силу тренд ударопрочных и влагозащитных девайсов для активного отдыха, относитесь к технике бережно и с умом. Краш-тесты смотрятся эффектно, но не в случае, когда неожиданным образом разбивается ваша последняя надежда. Используйте дополнительные кейсы, защитные чехлы, самодельные боксы – и спутниковый телефон сослужит верную службу не один год!
Если раньше можно было по пальцам пересчитать модели спутниковых телефонов, то сейчас их количество растёт с каждым годом, удовлетворяя запросы самых разных путешественников.
Например, Thuraya (Турайя), которая славится двурежимными аппаратами (спутник/gsm), в стремлении угодить всем предлагает гибриды защищенного смартфона и спутниковой трубки: Thuraya XT и Thuraya XT Dual. Однако до сих пор пользуются популярностью модели, в т.ч. снятые с производства: Hughes HNS 7100, Hughes HNS 7101, Ascom 21, Thuraya SO-2510 и Thuraya SG-2520 – всё потому, что первые две новинки позволяют использовать GSM SIM карты только в режиме спутникового роуминга.
Компания Inmarsat догоняет своих оппонентов и выпускает две конкурентно способные модели IsatPhone 2 и IsatPhone Pro.
Globalstar не обновлял модельный ряд телефонов с 2007 года, однако легкая модель GSP1700 до сих пор пользуется популярностью в определённых кругах.
Лидерами в линейке спутниковых телефонов компании Iridium считаются модели Iridium Extreme (Iridium 9575), Iridium 9555, Iridium 9505A.
Как работают спутниковые телефоны?
Когда человек делает звонок со спутникового телефона, сигнал отправляется на спутники конкретного провайдера. Эти спутники обрабатывают вызов и ретранслируют его обратно на Землю через шлюз. Затем шлюз направляет вызов к месту назначения, используя обычные стационарные и сотовые сети. Оператор “Globalstar” имеет 48 спутников, и каждый вызов передается через любые 4 спутника до шлюзов на Земле.
Если человек использует спутниковый телефон для связи с другим спутниковым телефоном, вызов отправляется на спутник с телефона вызывающего абонента. Затем спутник направляет вызов обратно на телефон получателя без использования какой-либо наземной инфраструктуры. Таким образом, спутниковые телефоны в одной сети могут использоваться для вызова друг друга без использования каких-либо стационарных или сотовых телефонов.
Одна важная вещь, которую следует иметь в виду со спутниковыми телефонами, состоит в том, что телефон или антенна телефона должны быть в открытом доступе, чтобы иметь возможность беспрепятственно направляться на небо. Спутниковые телефоны требуют четкой прямой связи со спутником для передачи и приема сигналов. В то время как у телефонов провайдера “Iridium” необязательно направлять антенну в какое-либо конкретное направление, а оператор “Inmarsat” использует геостационарные спутники. В этом случае антенна телефона должна указывать прямо на спутник с четкой, беспрепятственной связью, чтобы получить передачу сигнала.
Что такое мобильные спутниковые телефоны?
Мобильные спутниковые телефоны такие же, как и сотовые телефоны с одним существенным отличием. В то время как связь сотовых телефонов может прерываться, если вы находитесь вне сетевой зоны, спутниковые телефоны покрывают гораздо большую площадь сети и предоставляют вам персональное портативное устройство связи с непрерывным обслуживанием.
Ручные спутниковые телефоны оптимальны для экзотических путешествий, спасательных операций и во время борьбы со стихийными бедствиями.
Что такое стационарные спутниковые телефоны?
Спутниковые телефоны с фиксированным местоположением похожи на обычные стационарные телефоны, за исключением того, что вместо маршрутизации вызовов используются спутники вместо локальной инфраструктуры. Большим преимуществом, которое у них есть над спутниковыми телефонами, является то, что они могут работать изнутри зданий и домов. Антенна размещается на крыше или в любом другом месте, что позволяет антенне иметь прямую связь со спутником.
Таким образом, в мире, где эффективная коммуникация является ключом к успеху, спутниковые телефоны гарантируют вам никогда не быть вне пределов досягаемости.