اینترنت ماهواره‌ای

معرفی کلی

به طور کلی در تعریف این نوع از اینترنت باید گفت امواج از طریق ماهواره ارسال میشود و کاربر برای دریافت آن باید از تجهیزات مخصوص آن یعنی دیش و دریافت کننده امواج استفاده کند. این تجهیزات گران است و در کشورهایی مانند ایران تهیه آن دشوار است. دو نوع سرویس جدا در این نوع اینترنت ارائه میشود اول آپلود و دیگری دانلود و فقط امکان استفاده از یکی محیاست یعنی همانند اینترنت معمولی نمیتوان هم فایلی را ارسال و هم دریافت کرد. سرعت در وب گردی کم اما در دانلود قابل توجه است. بانک ها در دنیا از این نوع سیستم برای ارتباط با مرکز داده استفاده میکنند. چند ماهواره مانند یوتلست در مناطقی از ایران این نوع اینترنت را ارائه میدهند. در چند سال اخیر پیشنهاد استفاده کشورهایی که دسترسی کمی به اینترنت دارند مثل مناطقی از آفریقا یا کشورهایی که سانسور اینترنت دارند مثل ایران داده شده و اقداماتی از طرف شرکت هایی مانند استارلینک توسط اسپیس اکس در حال انجام است و در قدم اول روستاهایی در آمریکا و کانادا به آن متصل میشوند.

تأخیر دریافت سیگنال

تأخیر دریافت سیگنال (Latency) عبارت است از تأخیر میان درخواست داده (اطلاعات) تا دریافت جواب، یا در ارتباط یک‌طرفه، تأخیر میان لحظه واقعی انتشار سیگنال و زمانی که در مقصد دریافت می‌شود. در مقایسه با ارتباطات زمینی، ارتباطات ماهواره‌ای زمین‌ایستا، تأخیر زیادی دارند که دلیل آن فاصله زیاد (۳۳٬۷۸۶ کیلومتر) ماهواره تا ایستگاه زمینی است، گرچه امواج با سرعت نور حرکت می‌کنند. حتی اگر تاخیرهای دیگر نیز برطرف شوند، هنوز رفت و برگشت سیگنال رادیویی در لینک ماهواره‌ای، تقریباً ۲۵۰ میلی‌ثانیه زمان می‌برد.

برای یک بسته اینترنتی این تأخیر قبل از اینکه جوابش دریافت شود دو برابر می‌شود که این یک تئوری کمینه است. با عامل یابی دیگر تاخیرات معمولی از منبع شبکه در یک ارتباط یک طرفه تأخیر به ۵۰۰ تا ۷۰۰ میلیونیوم ثانیه می‌رسد که با احتساب حضور ISP در شبکه این میزان تا از ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ میلیونوم ثانیه برای بازگشت نهایی به کاربر زمان می‌برد که کل این زمان RTT (مخفف round-trip time) نامیده می‌شود. این میزان از ۱۵۰ میلیونوم ثانیه خطوط Dial up بسیار بیشتر است.

آنتن دو طرفه

با توجه به لتنسی کابرد این سرویس برای سرویس‌های لحظه‌ای همچو بازی‌های آنلاین، ویدیو کنفرانس‌ها و دیگر فعالیت‌های مبتنی بر زمان انی نامناسب می‌باشد.

همچنین با توجه با کانکشن‌های اس اس ال که برای رمزنگاری بین کاربر و سرور نیاز به دریافت و ارسال دسته زیادی از اطلاعات دارند این سرویس معیوبیت خود را به‌طور آشکاری نشان می‌دهد. با این وجود حتی دسترسی به یک ایمیل ساده و وبگردی می‌تواند زحمت‌آور باشد. از آنجایی که سرویس VPN نیز از جمله سرویس‌های با قابلیت رمزنگاری می‌باشد دو سرویس دهنده بزرگ آمریکای شمالی یعنی واید بلو و هاس نت از ارائه سرویس خود بر مبنای VPN خودداری کرده‌اند. با اینکه لتنسی قابل محو شدن نیست تنها راه ممکن برای سرعت بخشیدن به آن استفاده از شتاب دهنده‌های TCP است که با تقسیم دورهای بازخوردی بین فرستنده و گیرنده می‌تواند کارا باشد که البته نیازمند تکنولوژی‌های مدرن است.

ماهواره‌های واقع در دو مدار پایین‌تر LEO و MEO دارای لتنسی کمتری هستند اما با وجود تأخیر ۴۰ میلیونوم ثانیه از ظرفیت کمی نزدیک ۶۴ کیلوبیت بر ثانیه برخوردارند.

نوع بسیار ویژه برای به حداقل رساندن لتنسی استفاده از هوانوردهای خورشیدی که دور یک نقطه خاص در حال حرکتند می‌باشد این هوانوردها در ارتفاع تقریباً ۲۰٬۰۰۰ متری در حال پروازند که لتنسی آن‌ها به ۰٫۲۵ میلیونوم ثانیه می‌رسد.

ترکیب ال ان بی و بی یو سی برای ارتباط دو طرفه

در دید بودن ماهواره (Line of Sight)

مدار ژیواستیشنری در عرض جغرافیایی ۰ قرار دارد که ماهواره‌ها در این مدار به نظر بی حرکت می‌مانند اما در واقع با سرعت برابر زمین در حال چرخشند و نیازی به ردیابی آن‌ها توسط گیرنده زمینی نیست بلکه ثابت ماندن در نقطه‌ای برای دریافت سیگنال کافی می‌باشد. به‌طور معمولی پاک ماندن خط دید میان گیرنده و ماهواره باعث کار کردن آن‌ها می‌گردد.

سیگنال رادیویی بین دو آنتن به‌طور کامل همچون باریکه نور مستقیم و یک راست نیست با وجود این سیگنال‌ها را که در حالت انتشار پخش شده‌اند باید دوباره به نقطه‌ای بازتاباند تا قدرت و کیفیت خود را حفظ کنند که در این حالت استفاده از آنتن‌ها با قطرهایی بزرگ پیشنهاد می‌شود.

محوشدگی سیگنال در اثر باران (Rain Fade)

عوامل نامساعد جوی موجب اختلال ماهواره‌ها می‌شوند

ارتباطات ماهواره‌ای تحت تأثیر عوامل جوی همچون باران و برف و رطوبت قرار دارند که این عوامل می‌توانند بین کاربر و ماهواره و ماهواره با ایستگاه زمینی موجب اختلال گردند. مداخله با سیگنال راین فید (Rain Fade) نامیده می‌شود. تأثیرات در فرکانس‌های پایین باندهای L و C کمتر معلوم می‌شود اما در باندهای بالا همچو Ku و Ka می‌توانند بسیار جدی باشند. در مناطق استوایی با باران‌های شدید استفاده از سرویس بر روی باند C (۴/۶GHz) C از محبوبیت خاصی نسبت به دیگر باندها برخوردار است. استفاده از آنتن‌های سهمی وار یا دیش با قطرهای درازتر در موقعیت‌های نامناسب جوی می‌تواند سیگنال‌های قوی تری را دریافت کند و بخاطر همین موضوع ایستگاه های ارتباطی در جاهای مرتفع و بلند و با دیش ها و وسایل ارتباطی بزرگ ساخته می شوند