Im Allgemeinen ist ein Satellit ein kleineres Objekt, das um ein größeres Objekt im Weltraum kreist. Zum Beispiel ist der Mond ein natürlicher Satellit der Erde.
Wie wir wissen, bezieht sich Kommunikation auf den Austausch von Informationen zwischen zwei oder mehr Einheiten über ein beliebiges Medium oder einen Kanal. Mit anderen Worten, es ist nichts anderes als das Senden, Empfangen und Verarbeiten von Informationen.
Findet die Kommunikation zwischen zwei beliebigen Erdstationen über einen Satelliten statt, so wird sie als Satellitenkommunikation bezeichnet. Bei dieser Kommunikation werden elektromagnetische Wellen als Trägersignale verwendet. Diese Signale übertragen Informationen wie Sprache, Audio, Video oder andere Daten zwischen Erde und Weltraum und umgekehrt.
Die Sowjetunion hatte 1957 den ersten künstlichen Satelliten der Welt namens Sputnik 1 gestartet. Fast 18 Jahre später startete auch Indien 1975 den künstlichen Satelliten Aryabhata.
Notwendigkeit der Satellitenkommunikation
Die folgenden zwei Ausbreitungsarten wurden früher für die Kommunikation bis zu einer gewissen Entfernung verwendet.
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Bodenwellenausbreitung – Die Bodenwellenausbreitung ist für Frequenzen bis zu 30MHz geeignet. Diese Methode der Kommunikation nutzt die Bedingungen der Troposphäre der Erde.
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Himmelwellenausbreitung – Die geeignete Bandbreite für diese Art der Kommunikation liegt im Allgemeinen zwischen 30-40 MHz und nutzt die Eigenschaften der Ionosphäre der Erde.
Die maximale Sprungweite oder die Stationsentfernung ist sowohl bei der Bodenwellenausbreitung als auch bei der Himmelwellenausbreitung auf 1500 km begrenzt. Die Satellitenkommunikation überwindet diese Beschränkung. Bei dieser Methode sorgen Satelliten für die Kommunikation über große Entfernungen, die weit über die Sichtlinie hinausgehen.
Da sich die Satelliten in einer bestimmten Höhe über der Erde befinden, kann die Kommunikation zwischen zwei beliebigen Erdstationen problemlos über Satellit erfolgen. So wird die Beschränkung der Kommunikation zwischen zwei Erdstationen durch die Erdkrümmung überwunden.
Wie ein Satellit funktioniert
Ein Satellit ist ein Körper, der sich auf einer bestimmten Bahn um einen anderen Körper bewegt. Ein Kommunikationssatellit ist nichts anderes als eine Mikrowellenverstärkerstation im Weltraum. Er ist hilfreich für Telekommunikation, Radio und Fernsehen sowie für Internetanwendungen.
Ein Repeater ist ein Schaltkreis, der die Stärke des empfangenen Signals erhöht und es dann weiterleitet. Dieser Repeater arbeitet aber als Transponder. Das heißt, er ändert das Frequenzband des gesendeten Signals gegenüber dem empfangenen.
Die Frequenz, mit der das Signal in den Raum gesendet wird, wird als Uplink-Frequenz bezeichnet. In ähnlicher Weise wird die Frequenz, mit der das Signal vom Transponder gesendet wird, als Downlink-Frequenz bezeichnet. Die folgende Abbildung veranschaulicht dieses Konzept deutlich.
Die Übertragung des Signals von der ersten Bodenstation zum Satelliten über einen Kanal wird als Uplink bezeichnet. Die Übertragung des Signals vom Satelliten zur zweiten Bodenstation über einen Kanal wird als Downlink bezeichnet.
Die Uplink-Frequenz ist die Frequenz, auf der die erste Bodenstation mit dem Satelliten kommuniziert. Der Satellitentransponder wandelt dieses Signal in eine andere Frequenz um und sendet es an die zweite Bodenstation. Diese Frequenz wird als Downlink-Frequenz bezeichnet. Auf ähnliche Weise kann auch die zweite Bodenstation mit der ersten kommunizieren.
Der Prozess der Satellitenkommunikation beginnt an einer Bodenstation. Dabei handelt es sich um eine Anlage zum Senden und Empfangen von Signalen von einem Satelliten, der sich in einer Umlaufbahn um die Erde befindet. Die Erdfunkstellen senden die Informationen in Form von hochleistungsfähigen Hochfrequenzsignalen (im GHz-Bereich) an die Satelliten.
Die Satelliten empfangen die Signale und senden sie zurück zur Erde, wo sie von anderen Erdfunkstellen im Abdeckungsbereich des Satelliten empfangen werden. Die Ausleuchtzone des Satelliten ist das Gebiet, das ein Signal in Nutzstärke vom Satelliten empfängt.
Vor- und Nachteile der Satellitenkommunikation
In diesem Abschnitt wollen wir einen Blick auf die Vor- und Nachteile der Satellitenkommunikation werfen.
Nachfolgend werden die Vorteile der Satellitenkommunikation erläutert:
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Die Reichweite ist größer als bei terrestrischen Systemen
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Jeder Winkel der Erde kann abgedeckt werden
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Die Übertragungskosten sind unabhängig vom Versorgungsgebiet
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Mehr Bandbreite und Übertragungsmöglichkeiten
Nachteile der Satellitenkommunikation –
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Der Start von Satelliten in die Umlaufbahn ist ein kostspieliger Prozess.
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Die Übertragungsverzögerung von Satellitensystemen ist größer als die von herkömmlichen terrestrischen Systemen.
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Schwierig, Reparaturarbeiten durchzuführen, wenn ein Problem in einem Satellitensystem auftritt.
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Der Verlust an freiem Raum ist größer
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Es kann zu einer Überlastung der Frequenzen kommen.
Anwendungen der Satellitenkommunikation
Satellitenkommunikation spielt eine wichtige Rolle in unserem täglichen Leben. Nachfolgend die Anwendungen der Satellitenkommunikation –
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Radio- und Sprachübertragungen
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Fernsehübertragungen wie Direct To Home (DTH)
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Internetanwendungen wie die Bereitstellung von Internetverbindungen für die Datenübertragung, GPS-Anwendungen, Internet-Surfen usw.
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Militärische Anwendungen und Navigation
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Fernerkundungsanwendungen
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Wetterüberwachung &Vorhersage