Стихийные бедствия регулярно обрушиваются на мир. Как и в случае цунами в Японии или землетрясения в Непале, в этом процессе также разрушаются электрические и телефонные линии. Обычно мобильная связь выходит из строя на большой территории из-за повреждения опор.
Вот почему во время стихийных бедствий спасательные службы используют собственные средства связи — в основном через спутниковые системы. Данные или телефонные звонки отправляются непосредственно на спутник в космосе, а оттуда — на приемные станции на Земле. В результате спасатели не зависят от наземной инфраструктуры связи.До недавнего времени спутниковая связь имела свои недостатки.
Например, установка небольшой спутниковой станции в полевых условиях занимает некоторое время. Построенный, его нельзя легко переместить.
Более того, соединение разрывается, когда необходимо передать большой объем данных или когда мешает гроза. Спутниковая антенна должна быть очень точно совмещена со спутником — как в случае телевидения.
В настоящее время практически невозможно установить широкополосную связь в движущемся автомобиле через спутник, так как антенна постоянно перемещается не в фокусе из-за движения транспортного средства.В рамках совместного проекта KASYMOSA (Системы Ka-диапазона для мобильной спутниковой связи) несколько исследовательских институтов разработали ряд технологий, позволяющих сделать спутниковую связь пригодной для мобильного использования. Институт интегральных схем им. Фраунгофера IIS в Эрлангене участвует в работе трех рабочих групп.
В области мобильной связи исследователям приходится преодолевать несколько препятствий. Первая проблема — достаточно быстро сместить и разместить спутниковую антенну на движущемся автомобиле, чтобы спутники всегда оставались в поле зрения.
Это требует высокой точности: он может двигаться не более чем на 0,2 градуса от фокуса спутника. Но даже если просто сесть в машину, это будет больше. Поэтому партнеры разработали алгоритмы механизма, который может точно и быстро перемещать антенну.
Они точно контролируют движение антенны, так что она компенсирует изменение направления за доли секунды.Классическая спутниковая антенна диаметром 60 сантиметров непрактична на крыше автомобиля. Это увеличило бы тряску. «В течение некоторого времени во всем мире наблюдалась тенденция к разработке плоских спутниковых антенн: панельных антенн, — говорит менеджер проекта Флориан Рашке из IIS. Сегодня они уже установлены на внешней обшивке самолетов, чтобы пассажиры могли пользоваться Интернетом через спутник: Интернет во время полета.
Однако самолет движется очень плавно и относительно медленно меняет свое положение относительно спутника. Требования к такой антенне меньше, чем к антенне автомобиля, который может грохотать по ухабистой грунтовой дороге во время бедствия.
Интернет-пользователи привыкли к стабильному соединению, которое не просто разрывается, когда по линии передается большой объем данных. Если человек смотрит фильм в формате HD или использует видеозвонки, то в лучшем случае картина меняется. Он становится более зернистым, более пиксельным, когда линия данных сильно загружена, но соединение редко разрывается полностью. Причина в том, что Интернет-технология теперь разработана таким образом, что она может управлять приложением, таким как браузер или Skype, таким образом, что качество изображения снижается, но функциональность сохраняется.
Подключение без перерывов и отключенийСегодня со спутниковой связью дело обстоит иначе.
Если линия перегружена, она легко обрывается. Телезрители знают, что во время шторма спутниковое изображение не ухудшается постепенно, а внезапно исчезает.
Другими словами, спутниковой связи до сих пор не хватало непрерывной технологии, которая контролировала бы качество соединения (как в случае с Интернетом) и адаптирулась к текущему использованию линии передачи данных. Исследователи изменили обработку данных, так что скорость передачи данных меняется в зависимости от ситуации. Для этого был разработан специальный модем для передачи данных.
«Таким образом мы достигаем очень высокой пропускной способности в несколько мегабит в секунду», — говорит Рашке. «Конечно, мы не приближаемся к гигабитным потокам надежной линии передачи данных, но для спутниковой связи это большой шаг». Благодаря этой технологии спасатели в будущем смогут быстро и без прерывания связи отправлять видео с местной ситуацией и карты. Так же, как вы привыкли к Интернету.
И даже четкие спутниковые телефонные звонки без прерывания связи будут возможны.Центральная станция не требуетсяПока отдельные отправители могут подключаться друг к другу только через центральный узел.
Однако недавно разработанный модем теперь устанавливает прямые соединения. Это способствует безопасности данных не в последнюю очередь потому, что передатчик и приемник теперь напрямую контактируют друг с другом, и поток данных больше не проходит через концентратор.