پس از پرتاب اولین ماهواره مصنوعی در سال ۱۹۵۷، حوزه مخابرات ماهواره‌ای به سرعت رشد کرد. اولین ماهواره تجاری در سال ۱۹۶۵ به فضا پرتاب شد و هم‌زمان با آن، ماهواره‌های مخابراتی نیز در مدار قرار گرفتند. اما در آغاز، مخابرات ماهواره‌ای با هزینه‌های بالا و ظرفیت محدودی همراه بودند.
با پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه‌ها، دانشمندان توانستند پرتابگرهایی را توسعه دهند که قابلیت قراردادن ماهواره‌های سنگین‌تر در مدار را فراهم کردند. همچنین، با توسعه تکنولوژی ماکروویو، آنتن‌های پیچیده‌تر و با قدرت بیشتری ساخته شدند. این پیشرفت‌ها، ایده توسعه مخابرات ماهواره‌ای را در ذهن انسان ایجاد کرد که به وسیله‌ی آن می‌توان به صورت ارزان قیمت، خدمات ارتباطی را فراهم کرد.
مخابرات ماهواره‌ای: از مناطق دورافتاده تا مخابرات سیار
در ابتدا، مخابرات ماهواره‌ای صرفاً برای انتقال اطلاعات از نقطه به نقطه در مناطق دورافتاده مورد استفاده قرار می‌گرفت؛ زیرا استفاده از ایستگاه‌های زمینی مجهز به آنتن‌های بزرگ هزینه‌های بالایی داشت. اما با پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه‌ها، مخابرات ماهواره‌ای به‌مرور فراگیر شد و همچنین برای جمع‌آوری و پخش سیگنال نیز مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت، ماهواره‌ها در مخابرات سیار به‌کار گرفته شدند.
امروزه، امکان ارتباط ماهواره‌ای با استفاده از گوشی‌های موبایل و ماهواره‌های غیر زمینی ثابت موجود است. همچنین، توسعه ماهواره‌های زمینی مجهز به آنتن‌های بزرگ، این امکان را فراهم می‌کند که ارتباطات ماهواره‌ای برقرار شود.
نمای کلی از ارتباطات ماهواره‌ای
اجزای یک سیستم مخابرات ماهواره‌ای
یک سیستم مخابرات ماهواره‌ای از سه بخش فضایی، کنترلی و زمینی تشکیل می‌شود:
بخش فضایی: این بخش شامل یک یا چند ماهواره فعال و تعدادی ماهواره یدکی است که به‌صورت یک منظومه عمل می‌کنند.
بخش کنترلی: این بخش شامل ایستگاه‌های زمینی لازم برای کنترل و مانیتور کردن ماهواره‌ها است. این ایستگاه‌ها برای مدیریت ترافیک و منابع مربوط به ماهواره‌ها استفاده می‌شوند.
بخش زمینی: این بخش شامل مجموعه‌ای از ایستگاه‌های زمینی ترافیکی است که برای ارتباط با ماهواره‌ها استفاده می‌شود. اندازه این ایستگاه‌ها می‌تواند متفاوت باشد و بسته به نوع سرویس موردنظر، می‌توانند اندازه‌های مختلفی داشته باشند.
تخصیص فرکانس و سرویس‌های مخابرات ماهواره‌ای
این تصمیم‌گیری‌ها و هماهنگی‌ها تحت نظر واحد مخابرات بین‌المللی (ITU) قرار دارند. برای تسهیل این فرآیند، جهان به سه ناحیه تقسیم شده است و باندهای فرکانسی به سرویس‌های ماهواره‌ای مختلف اختصاص می‌یابد.
بعضی از این سرویس‌ها عبارتند از:
سرویس ماهواره‌ای ثابت: برای ارائه خدمات ارتباطی ثابت استفاده می‌شود.
سرویس ماهواره‌ای سیار: برای ارتباطات متحرک استفاده می‌شود.
سرویس ماهواره‌ای پخش برنامه رادیو و تلویزیونی: برای پخش برنامه‌های رادیویی و تلویزیونی به سراسر جهان استفاده می‌شود.
سرویس ماهواره‌ای هدایت و ناوبری: برای هدایت و ناوبری دریایی، هوایی و زمینی استفاده می‌شود.
سرویس ماهواره‌ای هواسنجی: برای مطالعات هواسنجی و هواشناسی به کار می‌رود.
جدول زیر متداول‌ترین باندهای فرکانسی در مخابرات ماهواره‌ای را نشان می‌دهد:
|
ویژگی کاربردی |
فرکانس D/L | فرکانس U/L |
نام باند کاربردی |
| مخابرات دریایی و سرویس‌های مخابرات سیار | 1.5GHZ | 1.6GHZ | L-Band |
| سرویس‌های ماهواره‌ای ثابت | 4GHZ | 6GHZ | C-Band |
| سرویس‌های پخش گسترده مستقیم (DBS) و برخی سرویس‌های ماهواره‌ای ثابت | 11-12GHZ | 14GHZ | Kv-Band |
| جدید‌ترین باندهای فرکانسی مخابرات ماهواره‌ای | 20GHZ | 30GHZ | Ka-Band |
با توجه به اینکه بخش وسیعی از ایران از مناطق کوهستانی و صعب‌العبور تشکیل شده است و در مناطق کویری نیز فاصله بین روستاها بسیار زیاد است، مخابرات ماهواره‌ای به نظر می‌رسد که می‌تواند نسبت به مخابرات سلولی بسیار مقرون به صرفه‌تر باشد؛ بنابراین، انتظار می‌رود که این فناوری در آینده‌ای نزدیک، در سراسر ایران به‌طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار بگیرد.
مخابرات ماهواره‌ای امکان ارتباط در مناطقی را فراهم می‌کند که ارتباطات زمینی معمولی به دلیل محدودیت‌های جغرافیایی قادر به پوشش آن نیستند. این فناوری می‌تواند به عنوان یک ابزار موثر برای اتصالات اضطراری در مناطق دورافتاده و همچنین به عنوان یک ابزار ارتباطی برای ارتباطات برقرار کردن در مواقع بحرانی مورد استفاده قرار گیرد.
با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی و کاهش هزینه‌ها، انتظار می‌رود که مخابرات ماهواره‌ای به مرور زمان به روشی اقتصادی‌تر و موثرتر برای ارتباطات در مناطق دورافتاده و مواقع بحرانی تبدیل شود.
برای آشنایی بیشتر با مخابرات ماهواره‌ای می‌توانید با کلیک بر روی دکمهی “دوره‌ی آموزشی مرتبط” در دوره‌ی «5G and Satellite communication» در سامانه مدیریت یادگیری (LMS) شرکت کنید.