Docstoc

Rrjetet satelitore - HTTP

Document Sample
Rrjetet satelitore - HTTP Powered By Docstoc
					                                         Rrjetet satelitore                                          1


                                     Rrjetet satelitore
         Rrjeti satelitor është kombinim i nyjeve të cilat mundësojnë komunikimin nga një
pikë e tokës në tjetrën. Nyja në rrjet mund të jetë një satelit, një stacion tokësor, terminal i
shfrytëzuesit apo një telefon. Edhepse satelitët natyralë, siç është hëna, mund të përdoren si
nyje ritransmetuese, megjithatë preferohet përdorimi i satelitëve artificialë për arsye se mund
të instalojmë pajisje elektronike në satelit për të rigjeneruar sinjalin i cili e ka humbur
energjinë gjatë udhëtimit. Restriksioni tjetër i përdorimit të satelitëve natyralë është distanca
e tyre nga toka, e cila krijon vonesë të madhe gjatë komunikimit.
         Rrjetet satelitore, sikur rrjetet celulare, e ndajnë planetin në qeli të mëdha. Satelitët
mund të sigurojnë aftësinë transmetuese deri te ndonjë lokacion dhe nga ndonjë lokacion në
tokë, pa marrë parasysh largësinë. Kjo përparësi krijon mundësinë e një komunikimi të
kualitetit të lartë edhe në pjesët e pazhvilluara të botës pa kërkuar ndonjë investim të madh në
infrastrukturën tokësore.


Orbitat
Sateliti artificial duhet të ketë orbitën, që paraqet rrugën nëpër të cilën udhëton ai rreth tokës.
Orbita mund të jetë ekuatoriale, e pjerrët ose polare (shih Figurën 1).




                                                  Fig. 1

        Perioda e satelitit, koha e kërkuar për satelitin që të kryej një rrotullim të plotë rreth
tokës, është përcaktuar nga Ligji i Keplerit. Ky ligj definon periodën si funksion të distancës
së satelitit nga qendra e tokës.

                               Perioda = C x distanca1.5

Në këtë formulë, C paraqet konstantën e cila është përafërsisht e barabartë me 1/100. Peroda
është në sekonda, kurse distanca në kilometra.

Shembulli 1. Sa është perioda e Hënës bazuar në Ligjin e Keplerit.
Zgjidhje. Hëna gjendet përafërsisht 384000 km mbi tokë.. Rrezja e tokës është 6378 km.
Duke zbatuar formulën, marrim:

       Perioda = (1/100) (384000 + 6378)1.5 = 2 439 090 s = 1 muaj.

Shembulli 2. Duke u bazuar në Ligjin e Keplerit, sa është perioda e një sateliti i cili është i
lokalizuar në një orbitë përafërsisht 35786 km larg tokës?
                                          Rrjetet satelitore                                        2


Zgjidhje. Duke zbatuar formulën, fitojmë:

        Perioda = (1/100) (35786 + 6378)1.5 = 86579 s = 24 h.

Kjo do të thotë që, sateliti i lokalizuar në distancë prej 35786 km ka periodën 24 h, që është e
njëjtë me periodën e rotacionit të tokës (rrotullimit të tokës rreth boshtit të saj). Për satelitin e
tillë themi që është stacionar në raport me tokën.

Gjurma (footprint)

Satelitët procesojnë mikrovalët me anë të antenave bidireksionale (linja-e-pamjes). Kështu,
sinjali nga sateliti normalisht drejtohet në një zonë specifike e quajtur gjurmë (footprint).
Fuqia e sinjalit në qendër të gjurmës është maksimale. Fuqia bie me lëvizjen nga qendra e
gjurmës.



Tri kategoritë e satelitëve
Bazuar në lokacionin e orbitës, satelitët mund të ndahen në tri kategori: GEO, LEO dhe
MEO. Këto kategori janë paraqitur në figurën 2.




                                        Fig. 2


        Figura 3 paraqet lartësitë e satelitëve në raport me sipërfaqen e tokës. Ekziston vetëm
një orbitë në një lartësi prej 35786 km për satelitët GEO. Satelitët MEO janë të lokalizuar
ndërmjet lartësive 5000 dhe 15000 km. Satelitët LEO zakonisht janë nën lartësinë prej 2000
km.
        Njëra nga arsyet për orbitat e ndryshme është edhe ekzistenca e dy shiritave të Van
Allen-it. Shiriti i Van Allen-it është shtresa e cila përmban grimca të ngarkuara. Sateliti i cili
do të orbitonte në ndonjërin nga këta dy shirita, do të shkatërrohej plotësisht nga grimcat e
ngarkuara energjetike. Orbitat MEO janë të lokalizuara ndërmjet këtyre dy shiritave.
                                         Rrjetet satelitore                                       3




                                                  Fig. 3


Brezet e frekuencave për komunikimet satelitore

Frekuencat e rezervuara për komunikimet mikrovalore satelitore janë të rangut gigaherc
(GHz). Çdo satelit dërgon dhe merr në dy breze të ndryshme. Transmisioni nga toka deri te
sateliti quhet uplink (aplink). Transmisioni nga sateliti deri te toka quhet downlink
(daunlink). Tabela e mëposhtme paraqet emrat e brezave dhe frekuencat për secilin rang.




Satelitët GEO
Përhapja në formën linja-e-pamjes kërkon që antenat dërguese dhe marrëse të janë të
mbyllura mbi lokacionet e njëra tjetrës gjatë tërë kohës (njëra antenë duhet ta ketë në pamje
tjetrën). Për këtë arsye, sateliti i cili lëvizë më shpejt apo më ngadalë se rotacioni i tokës është
i shfrytëzueshëm vetëm për perioda të shkurtëra kohore. Për të siguruar komunikim konstant,
sateliti duhet të lëvizë me shpejtësi të barabartë me atë të rotacionit të tokës në mënyrë që të
duket se ai qëndron i fiksuar në një pozitë të caktuar. Satelitët e tillë quhen të
gjeosinkronizuar (geosynchronous).
         Pasi që shpejtësia orbitale bazohet në distancën nga planeti, atëherë vetëm një orbitë
mund të jetë e gjeosinkronizuar. Kjo orbitë ndodhet në rrafshin ekuatorial dhe është
përafërsisht 22000 mila (1 mile = 1.609344 kilometra) larg sipërfaqes së tokës.
         Por, një satelit gjeosinkronik nuk mund të mbulojë tërë tokën. Prandaj, nevojiten të
paktën tre satelita të tillë në ekuidistancë nga njëri tjetri në orbitën gjeosinkronike të tokës
                                         Rrjetet satelitore                                        4


(GEO – Geosynchronous Earth Orbit) për të siguruar një transmetim global dhe të plotë.
Figura 4 paraqet tre satelitë, secili 120o larg nga tjetri në orbitë gjeosinkronike rreth ekuatorit.
Pamja është nga Poli i Veriut.




                                               Fig. 4
                                         Rrjetet satelitore                                        5


Satelitët MEO
        Satelitët MEO (Medium-Earth orbit) janë të pozicionuar ndërmjet dy shiritave të Van
Allenit. Satelitit në këtë orbitë i nevojiten përafërsisht 6 orë për të kryer një rrotullim të plotë
rreth tokës.


GPS
Një shembull i sistemit satelitor MEO është sistemi GPS (Global Positioning System –
Sistemi i pozicionimit global) i cili qarkullon në një lartësi rreth 18000 km prej tokës.
Edhepse ky sistem është lansuar nga Departamenti i Mbrojtjes së SHBA, tani ai është një
sistem publik. Ky sistem përbëhet prej 24 satelitëve dhe përdoret për navigacion tokësor dhe
detar për të lokalizuar kohën dhe pozicionin e mjeteve tokësore dhe anijeve. Sistemi GPS nuk
përdoret për komunikim.
        GPS bazohet në principin e quajtur trekëndëzim. Në një rrafsh, nëse dimë distancën
tonë nga tri pika, ne do të dimë saktësisht pozitën tonë. Të marrim p.sh., se jemi 10 mila larg
nga pika A, 12 mila larg nga pika B dhe 15 mila larg nga pika C. Nëse vizatojmë tre rrathë
me qendrat në pikat A, B dhe C, atëherë ne do të jemi diku në rrethin A, diku në rrethin B dhe
diku në rrethin C. Këta tre rrathë takohen në një pikë të vetme, në pozicionin tonë. Figura 5a
paraqet këtë koncept. Në hapësirë situata është më ndryshe. Tri sfera takohen në dy pika;
prandaj nevojiten katër sfera për të caktuar pozicionin. Nëse dimë distancën tonë nga katër
pika, atëherë do të gjejmë pozicionin tonë.




                                              Fig. 5


        Sistemi GPS përdorë 24 satelitë në 6 orbita (Fig.6). Orbitat dhe pozicionet e satelitëve
në secilën orbitë janë të dizajnuar në atë mënyrë që, në çdo kohë, katër satelitë janë të
dukshëm nga cilado pikë në Tokë. Marrësi i sistemit GPS ka një almanak (almanac –
kalendar vjetor) i cili tregon pozicionin aktual të satelitit. Ai u dërgon një sinjal katër
satelitëve dhe matë kohën e kthimit të sinjalit. Pastaj, llogaritë pozicionin tuaj në Tokë.
Marrësi i GPS gjithashtu mund t’u tregojë në hartë se ku gjendeni.
                                        Rrjetet satelitore                                           6




                                       Fig.6


         GPS përdoret nga forcat e armatosura. P.sh., me mijëra marrës portabël GPS u
përdorën gjatë luftës në Gjirin Persik nga këmbësoria, mjetet dhe helikopterët. Një përdorim
tjetër i GPS është në navigacion. Ngasësi i veturës mund të gjej pozicionin e veturës. Pastaj,
ngasësi mund të hulumtojë bazën e të dhënave në memorien e veturës për t’u drejtuar në
destinacionin e tij. Me fjalë të tjera, GPS jep pozicionin e veturës, ndërsa baza e të dhënave e
përdorë atë informacion për të gjetur rrugën për në destinacion.



Satelitët LEO
Satelitët LEO (Low-Earth orbit) kanë orbita polare. Lartësia e tyre është ndërmjet 500 dhe
2000 km, me periodën e rotacionit prej 90 deri 120 minuta. Sateliti LEO ka shpejtësinë prej
20000 deri 25000 km/h. Sistemi LEO zakonisht ka qasje të tipit celular, të ngjashëm me
sistemin telefonik celular. Gjurma e tij zakonisht ka një diametër prej 8000 km. Pasi që
satelitët LEO janë më afër Tokës, vonesa kohore e përhapjes në të dy drejtimet, zakonisht
është më e vogël se 20 ms, që është e pranueshme për komunikimin audio.
         Sistemi LEO përbëhet nga një grumbull satelitësh të cilët veprojnë së bashku si rrjet;
secili satelit vepron si një suiç (switch). Satelitët që janë afër njëri tjetrit janë të lidhur me
linkët intersatelitorë (Intersatellite Links – ISLs). Sistemi mobil komunikon me satelitin
nëpërmjet linkut mobil të shfrytëzuesit (User Mobile Link – UML). Sateliti, gjithashtu mund
të komunikojë me një stacion tokësor (gateway) nëpërmjet linkut portal (Gateway Link –
GWL). Figura 7 paraqet një rrjet tipik satelitësh LEO.
                                      Rrjetet satelitore                                   7




                                               Fig. 7


       Satelitët LEO mund të ndahen në tri kategori:
               1. LEO të vegjël
               2. LEO të mëdhenj dhe
               3. LEO të brezit të gjërë.

LEO-t e vegjël operojnë në frekuencë nën 1 GHz. Ata, zakonisht përdoren për dërgim të
intensitetit të vogël të të dhënave. LEO-t e mëdhenj operojnë ndërmjet 1 dhe 3 GHz. Shembuj
të satelitëve të mëdhenj LEO janë sistemi Globalstar dhe Iridium. LEO-t e brezit të gjërë
ofrojnë komunikim të ngjashëm me rrjetet me fije optike. Sistemi i parë LEO i brezit të gjërë
ishte sistemi Teledesic.
                                         Rrjetet satelitore                                        8


Sistemi Iridium
Koncepti i sistemit Iridium u fillua nga Motorola në vitin 1990. Ky sistem është një rrjet i
përbërë prej 77 satelitësh. Realizimi i këtij projekti zgjati 8 vjet. Gjatë kësaj kohe, numri i
satelitëve u zvogëlua. Përfundimisht, në vitin 1998, shërbimi filloi me 66 satelitë. Emri
origjinal, Iridium, buron nga emri i elementit kimik 77; tani më mirë do t’i përgjigjej emri
Dysprosium – emri i elementit 66.
        Sistemi i Iridiumit kishte mjaft probleme. Në vitin 1999, ky sistem ndërpreu punën
për shkak të problemeve financiare. Pastaj u shit dhe ristartoi në vitin 2001.
        Sistemi ka 66 satelitë të ndarë në 6 orbita, me nga 11 satelitë në secilën orbitë. Orbitat
janë në një lartësi prej 750 km. Satelitët në orbitë janë të larguar nga njëri tjetri me një gjerësi
gjeografike prej përafërsisht 32o. Figura 8 paraqet diagramin skematik të Iridiumit.




                                          Fig. 8

         Në sistemin e Iridiumit, komunikimi ndërmjet dy shfrytëzuesve kryhet nëpërmjet
satelitëve. Kur një shfrytëzues thërret shfrytëzuesin tjetër, thirrja mund të shkojë nëpër disa
satelitë para se të arrijë destinacionin. Kjo do të thotë që ndërmjet satelitëve bëhet
ritransmetimi në hapësirë, prandaj nevojitet që satelitët të jenë mjaft të sofistikuar (të
përparuar). Kjo strategji eliminon nevojën për një numër stacionesh tokësore.
         Qëllimi kryesor i Iridiumit është të ofrojë komunikim botëror të drejtpërdrejtë duke
përdorur terminalet e dorës (koncept i njëjtë me telefoninë celulare, por në nivel global).
Sistemi mund të përdoret për zë, të dhëna, fax si dhe për navigacion. Sistemi mund të ofrojë
lidhjen ndërmjet shfrytëzuesve në lokacione ku tipet tjera të komunikimit nuk janë të mundur.
Ky sistem ofron transmetim të zërit dhe të dhënave ndërmjet telefonave portabël në kapacitet
prej 2.4 deri 4.8 Kbps. Transmetimi kryhet në brezin e frekuencave prej 1.616 deri 1.6126
GHz. Komunikimi ndërsatelitor kryhet në brezin e frekuencave prej 23.18 deri 23.38 GHz.


Globalstar
Globalstar është një sistem satelitor tjetër i kategorisë LEO. Ky sistem përdorë 48 satelitë në
6 orbita polare, ku secila orbitë përmban 8 satelitë. Orbitat janë të lokalizuara në një lartësi
prej 1400 km.
                                         Rrjetet satelitore                                         9


       Sistemi Globalstar është i ngjashëm me sistemin Iridium. Ndryshimi kryesor është në
makanizmat e releut (ritransmetimit). Komunikimi ndërmjet dy shfrytëzuesve të larguar në
sistemin Iridium kërkon ritransmetimin ndërmjet disa satelitëve, ndërsa për komunikim në
sistemin Globalstar nevojiten edhe satelitët edhe stacionet tokësore, që do të thotë se stacionet
tokësore mund të krijojnë sinjale më të fuqishme.


Teledesic
Teledesic është sistem i satelitëve që ofron komunikim të ngjashëm me atë të fijeve optike
(kanale të brezit të gjërë, numër të vogël të gabimeve dhe vonesë të vogël). Destinimi kryesor
i këtij sistemi është të sigurojë qasje të brezit të gjërë në Internet për të gjithë shfrytëzuesit në
mbarë botën. Ky sistem shpeshherë quhet edhe “Interneti në qiell”.
         Projekti për këtë sistem u fillua në vitin 1990 nga Craig McCaw dhe Bill Gates. Më
vonë, koncernit i bashkohen edhe investitorë të tjerë. Projekti është paraparë të jetë plotësisht
funksional në vitin 2005.
         Teledesic përmban 288 satelitë në 12 orbita polare. Secila orbitë ka nga 24 satelitë.
Orbitat janë në një lartësi prej 1350 km (Figura 9.).




                                          Fig. 9

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:402
posted:8/27/2010
language:Albanian
pages:9