Zakresy częstotliwości

W zakresach częstotliwości VHF i UHF, przypisanych służbom satelitarnym (od 137 do 401 MHz), nie ma odpowiednio szerokich pasm do świadczenia usług szerokopasmowych. Pasma te stosowane są przez systemy "Little/Small LEO" do wolnej transmisji danych (Orbcomm, Leo One). W zakresach częstotliwości L (1610–1626,5 MHz) i S (2483,5–2500 MHz) również nie jest możliwe realizowanie transmisji szerokopasmowych. Pasma te stosują systemy "Big LEO", świadczące podstawowe usługi telefoniczne, transmitujące krótkie wiadomości SMS (Short Message Service) i umożliwiające lokalizację terminalu, np. Iridium i Globalstar. Pasmo C (4–8 GHz) stosowane jest głównie w satelitarnych łączach dosyłowych. Nie przewiduje się jego stosowania w satelitarnych systemach multimedialnych.

Pasmo Ku (10–18 GHz) jest obecnie eksploatowane przez radiodyfuzję satelitarną. W tym pasmie pracuje również wiele systemów satelitarnych realizujących połączenia internetowe. Planuje się stosowanie tego pasma w systemach szerokopasmowych do transmisji danych do abonenta. Kanał zwrotny (od abonenta) będzie realizowany w pasmie Ka. Istnieją również rozwiązania stosujące pasmo Ku do transmisji w obu kierunkach i wykorzystujące przestrzenną separację wiązek, np. system SkyBridge. Umożliwia to zachowanie kompatybilności elektromagnetycznej systemu z innymi systemami satelitarnymi pracującymi w tych samych pasmach. Pasmo Ku jest stosowane przez DirecPC, Astra Net, ARCS i jest wykorzystane do tworzenia szerokopasmowych systemów z możliwością wprowadzenia usług interaktywnych realizowanych w kanale zwrotnym w paśmie Ka. Wprowadzane są również systemy interaktywne wykorzystujące właściwości kanału rozsiewczego DVB-S i kanału zwrotnego zbudowanego w oparciu o system VSAT. Terminal satelitarny VSAT jest wyposażony dodatkowo w odbiornik DVB-S. Systemy tego typu wykorzystują pasmo Ku przypisane satelitarnej telewizji rozsiewczej i systemom VSAT.

W stosowanym w łączności satelitarnej pasmie Ka (18–31 GHz) istnieje możliwość wykorzystania ok. 1,5 GHz w zakresie częstotliwości 19,7–21,2 GHz (łącze satelita–terminal) i 29,5–31 GHz (łącze terminal–satelita) do transmisji szerokopasmowych. Większość satelitarnych systemów multimedialnych planuje wykorzystanie tego pasma. Ze względu na duży, tłumiący wpływ opadów atmosferycznych terminale pracujące w tym pasmie powinny prawidłowo funkcjonować przy zanikach dochodzących do 20 dB.

Pasmo V (40–75 GHz) oferuje znacznie większe szerokości pasma dla systemów multimedialnych. W przyszłych systemach satelitarnych zamierza się wykorzystać częstotliwości w pobliżu 40/50 GHz; wiele firm złożyło w FCC (Federal Communications Commission) zapotrzebowanie na te częstotliwości. Technologia elementów pracujących w tym zakresie jest mniej zaawansowana i wymaga dalszych badań. Wpływ opadów atmosferycznych na bilans łącza satelitarnego jest jeszcze większy niż dla pasma Ka, komplikuje to budowę terminali. Pasmo to jest przewidziane również do łączności ze stacjami umieszczonymi w stratosferze na wysokości ok. 20 km (łącze stratosfera–Ziemia: 47,2–47,5 GHz i łącze Ziemia – stratosfera: 47,9–48,2 GHz), służącymi do budowy regionalnych systemów multimedialnych.

Stosowane protokoły i platformy transmisyjne

W satelitarnych systemach szerokopasmowych przewiduje się zastosowanie następujących typów protokołów i platform cyfrowych:

• protokołu TCP/IP

• platformy cyfrowej DVB-S

• protokołu ATM.

Protokół TCP/IP został opracowany i zoptymalizowany do pracy w łączach o bardzo małej stopie błędu i bardzo małym opóźnieniu. Z tych względów jego stosowanie w łączach satelitarnych, czyli w łączach charakteryzujących się dużą wartością iloczynu przepustowości i opóźnienia propagacyjnego oraz relatywnie większą stopą błędu, nie jest optymalne.

Platforma cyfrowa DVB-S (Digital Video Broadcasting-Satellite) wyznacza nowe standardy radiodyfuzji satelitarnej i świadczenia usług multimedialnych. Platforma cyfrowa obejmuje, oprócz specyfikacji stosowanych protokołów, również:

• metody kodowania określonych typów sygnałów MPEG 2 (Moving Picture Experts Group)

• sposób dołączenia do nich dodatkowych informacji służących m.in. do odpowiedniego konfigurowania dekodera i jego synchronizacji SI (Service Information)

• rozsiewczą transmisję danych (DVB Data Broadcasting)

• metody zabezpieczenia sygnału przed zakłóceniami za pomocą kodowania kaskadowego: kod zewnętrzny (Outer Code) Reeda-Solomona, przeplot, kod wewnętrzny (Inner Code) w postaci kodu splotowego z wymazywaniem (Punctured Convolutional Code).