Спутник с высокой пропускной способностью
Спутник высокой пропускной способности ( HTS ) — спутник связи , обеспечивающий большую пропускную способность , чем классический спутник ФСС (как минимум в два раза, хотя обычно в 20 и более раз [1] ) при том же объеме выделенного орбитального спектра , что значительно снижает стоимость за бит. [2] ViaSat-1 и EchoStar XVII (также известный как Jupiter-1 [3] ) обеспечивают пропускную способность более 100 Гбит/с, что более чем в 100 раз превышает пропускную способность, предлагаемую обычным спутником ФСС. [4] При запуске в октябре 2011 г. ViaSat-1имел большую пропускную способность (140 Гбит / с), чем все другие коммерческие спутники связи над Северной Америкой вместе взятые. [5]
Значительное увеличение пропускной способности достигается за счет повторного использования частоты высокого уровня и технологии точечного луча , которая позволяет повторно использовать частоту через несколько узко сфокусированных [1] точечных лучей (обычно порядка сотен километров), [1] как в сотовые сети, которые определяют технические характеристики спутников с высокой пропускной способностью. Напротив, традиционная спутниковая технология использует один широкий луч (обычно порядка тысячи километров) [1] для охвата обширных регионов или даже целых континентов. [1] В дополнение к большой пропускной способности HTS отличаются тем, что они часто, но не исключительно, нацелены на потребительский рынок. [6]В последние 10 лет большинство высокопроизводительных спутников работали в диапазоне K a , однако это не является определяющим критерием, и на начало 2017 г. существовало не менее 10 проектов спутников HTS диапазона Ku, из которых 3 были уже спущены на воду и 7 находятся в стадии строительства.
Первоначально в системах HTS использовались спутники на той же геостационарной орбите (на высоте 35 786 км), что и аппараты спутникового телевидения (с такими спутниками, как KA-SAT , Yahsat 1A и Astra 2E , совместно использующими функции TV и HTS), но задержка распространения для раунда Передача интернет-протокола через геосинхронный спутник может превышать 550 мс, что вредно для многих приложений цифровой связи, таких как автоматические биржевые торги, хардкорные игры и видеочаты Skype . [7] [8] и акцент для HTS все больше смещается на более низкую среднюю околоземную орбиту (MEO) иНизкая околоземная орбита (НОО) с высотой до 600 км [9] и задержкой до 40 мс. [10] Кроме того, меньшие потери на трассе на средне- и низкоорбитальных орбитах снижают требования к мощности и затраты на наземные станции и спутники, поэтому значительно увеличивается пропускная способность и глобальный охват за счет использования созвездий множества более мелких и дешевых спутников с высокой пропускной способностью. [11] [8] Группировка SES O3b была первой спутниковой системой с высокой пропускной способностью на средней околоземной орбите, запущенной в 2013 году, а к 2018 году было предложено запустить более 18 000 новых спутников на низкой околоземной орбите к 2025 году. [12]
Несмотря на более высокие затраты, связанные с технологией точечного луча, общая стоимость цепи значительно ниже по сравнению с технологией с формованным лучом. [1] В то время как пропускная способность FSS в диапазоне K u может стоить более 100 миллионов долларов за гигабит в секунду в космосе, HTS, такие как ViaSat-1 , могут обеспечить гигабитную пропускную способность в космосе менее чем за 3 миллиона долларов. [6] Хотя снижение стоимости за бит часто называют существенным преимуществом спутников с высокой пропускной способностью, самая низкая стоимость за бит не всегда является основным фактором, определяющим конструкцию системы HTS, в зависимости от отрасли, которую она будет обслуживать. [13]
