Freunde, wie Sie bereits wissen, arbeiten wir mit Hochdruck an — „Server in den Wolken 2.0“, oder „Weltraum-Rechenzentrum“. Kurz gesagt: Am 12. April werden wir einen selbstgebauten Server auf einem Stratosphärenballon in etwa 30 km Höhe starten, Daten über ein Weltraumkommunikationssystem empfangen und die Informationen von unserem Server per Funk zur Erde übertragen.
Heute möchten wir Ihnen drei Weltraumkommunikationssysteme vorstellen, die wir in unserem Projekt testen werden – Iridium, GlobalStar und „Bote“. Dafür werden wir Empfangsgeräte in der Nähe unseres himmelhohen Servers installieren.
Kurze Geschichte
Alle drei beschriebenen Systeme wurden ungefähr zur gleichen Zeit in den 1990er Jahren entwickelt und implementiert. Das amerikanische Iridium ist das älteste von ihnen (die Arbeiten begannen 1990) und gleichzeitig das umfangreichste – ursprünglich war geplant, 77 Satelliten zu starten, was der Ordnungszahl von Iridium entspricht. Heute befinden sich jedoch 66 Satelliten (+ 6 Reserve-Satelliten) im Orbit. Die kommerzielle Nutzung des Systems begann 1998. Innerhalb eines Jahres war das Unternehmen bankrott, und 2000 wurden die Vermögenswerte von einer Gesellschaft gekauft, die im Interesse des US-Verteidigungsministeriums handelte. 2001 begann die kommerzielle Nutzung erneut, und 2009 wechselte der Eigentümer von Iridium erneut. Seitdem lebt und gedeiht dieses Netz der Satellitenkommunikation.
GlobalStar wurde ebenfalls in den USA gegründet, obwohl Unternehmen aus Frankreich, England, Deutschland und Südkorea an dem Projekt beteiligt sind. Der Ausbau der Satellitengruppe begann 1998, und 2000 wurde GlobalStar in die kommerzielle Nutzung eingeführt. Auch hier gab es ein Insolvenzverfahren, und das Netzwerk wechselte Anfang der 2000er Jahre den Eigentümer. Heute sind 48 GlobalStar-Satelliten (+ 4 Reserve-Satelliten) im Orbit tätig.
Das russische System „Gonetz“ ist ursprünglich ein staatliches Projekt. Die Entwicklung begann bereits 1989, und die ersten Satelliten wurden 1996 gestartet. Ursprünglich war geplant, dass die Konstellation aus 24 Satelliten bestehen sollte, doch aktuell sind nur 12 im Einsatz. In den kommenden Jahren sind der Start weiterer Dutzend Satelliten, einschließlich der Ablösung veralteter Systeme, vorgesehen.
Eigenschaften und Möglichkeiten
Iridium
Iridium bietet die größte Abdeckung mit den höchsten Datenübertragungsraten. Ihre Satelliten umkreisen die Erde in 780 km Höhe auf Bahnen mit einer Neigung von 86,5°, und decken die gesamte Oberfläche des Planeten ab - von Pol zu Pol.
Derzeit erreicht Iridium idealerweise Übertragungsraten von 352 Kbit/s und plant, diese bis Ende des Jahres auf 704/352 Kbit/s (Empfang und Übertragung) zu steigern. Die realen Werte liegen jedoch natürlich darunter. Bei Sprachkommunikation ist die Audioqualität nicht besonders gut, und es treten Verzerrungen auf.
Iridium ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen den Satelliten, wodurch das System formal ohne zahlreiche Gateway-Stationen in verschiedenen Ländern zur Datenübertragung ins Internet und ins Festnetz auskommen kann. Im Gegensatz zu GlobalStar wird der gesamte Verkehr über das Satellitennetzwerk an die zentrale Gateway-Station in den USA geleitet. Um jedoch die Zuverlässigkeit der Verbindung zu gewährleisten, werden wahrscheinlich dennoch Gateway-Stationen errichtet, wenn auch nicht so viele.
Die Telefone von Iridium gehören zu den teuersten auf dem Markt, bieten jedoch eine umfangreiche Ausstattung und vielfältige Möglichkeiten. Sowohl Mobilmodems als auch mobile Geräte für Textkommunikation sind verfügbar (deutlich günstiger als Sprachverbindungen). Für die Datenübertragung über Iridium wird neben dem Telefon ein Computer benötigt, auf dem die firmeneigene Software Iridium Data Kit installiert wird. Die Kommunikationsdienste dieses Satellitennetzwerks sind teurer als die ihrer Mitbewerber. Beispielsweise kostet ein Jahresgutschein für 250 Minuten innerhalb Russlands 28.700 Rubel, während ein zweimonatiger Gutschein für 150 Minuten weltweit 17.400 Rubel kostet. Bei nachträglichen Tarifen beträgt der Preis pro Gesprächsminute ab 58 Rubel, SMS kosten 22 Rubel, und die Grundgebühr liegt bei ab 12.000 Rubel (weniger als sechs Monate) und ab 3.100 Rubel (länger als sechs Monate). Darüber hinaus hat das Unternehmen derzeit keine Roaming-Vereinbarungen abgeschlossen, sodass SIM-Karten von GSM-Anbietern in Iridium-Geräten nicht verwendet werden können, sondern nur die „eigenen“ Karten.
GlobalStar
Bei GlobalStar fliegen die Satelliten in einer Höhe von 1400 km und haben eine Bahneigung von 52°. Die Satelliten tauschen keine Daten untereinander aus, weshalb das System auch ein Netzwerk von Gateways umfasst, die die Verbindung zwischen den Satelliten, dem Internet und dem Festnetz herstellen.
Die Satelliten von Iridium sind rot markiert, die von GlobalStar blau:
Die Abdeckung durch GlobalStar ist bescheidener — bis zu 70° nördlicher und südlicher Breite, was bedeutet, dass die Polarregionen nicht von diesem Netzwerk abgedeckt werden. Allerdings berichten Nutzer, dass die Abdeckung auch in anderen Breiten instabil sein kann. Wenn der Satellit jedoch in direkter Sichtlinie ist, gibt es keine Probleme mit der Verbindung. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit von GlobalStar ist niedriger als die von Iridium, aber die Sprachqualität bei Telefonaten kann mit einem Gespräch über ein Mobiltelefon verglichen werden.
Formell unterstützt das Netzwerk die Standards von CDMA und GSM, aber in der Praxis funktionieren nicht alle Gateway-Stationen mit GSM, was für unser Land jedoch irrelevant ist. In den meisten Ländern können SIM-Karten von "gewöhnlichen" Mobilfunkanbietern in Telefone eingesetzt werden, die mit GlobalStar kompatibel sind. Geräte für GlobalStar sind deutlich günstiger als die für Iridium. Es gibt Telefone mit unterschiedlichem Funktionsumfang, Gadgets für die textliche Kommunikation mit mechanischer Tastatur, Hotspots, Tracker für die Montage an Fahrzeugen oder für den persönlichen Gebrauch und vieles mehr. Es gibt keine monatliche Gebühr, und die Kommunikationsdienste sind günstiger als bei Iridium: Zum Beispiel kostet ein Paket für Anrufe innerhalb Russlands für sechs Monate mit 250 Minuten 9.800 Rubel; bei postpaid Tarifen liegt der Minutenpreis bei 44 Rubel, SMS bei 4 Rubel, Internetzugang ab 13 Rubel.
„Bote“
Die Satelliten dieses Systems umkreisen den Planeten in einer Höhe von 1500 km auf Umlaufbahnen mit einer Neigung von 82,5°. Dadurch ist die Abdeckung der Erdoberfläche vollständig, jedoch nicht gleichzeitig.
In Russland wurden 3 Gateway-Stationen gebaut (eine ist geplant), die die Satellitengruppe mit dem Internet verbinden.
Interessanterweise konkurriert „Gonets“ nicht mit anderen Systemen im Bereich der Sprachkommunikation. Stattdessen konzentriert sich das russische Projekt auf die Übertragung von Textnachrichten. Hierfür benötigen Sie ein Abonnenten-Gerät und eine Antenne, die mit einem Smartphone, Laptop oder Desktop-Computer verbunden werden müssen. Kurz gesagt, es ist der Traum eines Introvertierten – ganzes Kommunizieren nur im Chat ohne unerwartete Anrufe.
„Gonets“ bietet auch M2M-Kommunikationsdienste für die automatische Überwachung des Zustands und die Erfassung von Telemetriedaten verschiedener Objekte, sowohl stationär als auch mobil.
Zusätzlich gibt es Dienste wie die Übertragung von Geokoordinaten für Transportmittel und die Versendung von Benachrichtigungen.
Die Kommunikationsdienste im Netzwerk werden auf Basis einer Abonnementsgebühr abgerechnet – faktisch handelt es sich um vorausbezahlte monatliche Pakete für eine bestimmte Menge an Datenübertragungen. Beispielsweise wird bei null Abonnementsgebühren eine Gebühr von 26 Rubel für jedes übertragene Kilobyte erhoben, und es gibt eine Reihe von Paketen ab 470 Rubel (30 KB) bis hin zu 8.650 Rubel (2.000 KB). Darüber hinaus fallen 10 Rubel für jede ausgehende Nachricht an Mobilnetze in Russland an. Jedes Kilobyte über dem Limit wird separat berechnet, zwischen 11 und 26 Rubel.
Was sollen wir wählen?
Unsere Wünsche sind folgende: Ein „Cloud“-Server soll mit einem Tracker zur Standortverfolgung und einem Modul für die Datenübertragung über Satellit ausgestattet werden. Theoretisch könnten alle drei Netzwerke diese Funktionalitäten anbieten. Wir haben bereits Iridium- und GlobalStar-Modems erworben, und das Gerät von „Gonets“ ist auf dem Weg zu uns. In einer der kommenden Veröffentlichungen werden wir Ihnen mehr über unser Kommunikationssystem berichten.
In der Zwischenzeit laden wir Sie ein um den Landeplatz des Sonden zu erraten und den Hauptpreis zu gewinnen — eine Reise nach Baikonur.
Bleiben Sie dran!
Quelle: habr.com
