Kaupallisten satelliitti-internetjärjestelmien vertailututkimus

Abstract

Satelliitti-internet tarkoittaa satelliittien kautta välittyvää laajakaistayhteyttä, joka mahdollistaa yhteyden muodostamisen riippumatta käyttäjän sijainnista. Tämä työ on kirjallisuuskatsaus satelliitti-internetin toimintaperiaatteeseen ja kirjoitushetkellä palvelua tarjoaviin sekä rakenteilla oleviin järjestelmiin. Useista sadoista tai tuhansista satelliiteista koostuvia järjestelmiä on tällä hetkellä rakenteilla monen yrityksen toimesta, sillä satelliittien laukaisukustannukset ovat laskeneet huomattavasti edellisen vuosikymmenen aikana.

Satelliitti-internetjärjestelmä koostuu satelliittien lisäksi operaattorin maa-asemista, jotka yhdistävät satelliitit maanpäälliseen internetiin, sekä käyttäjäterminaaleista, joilla asiakkaat saavat yhteyden satelliitteihin. Erilaisista kiertoradoista suosituin tähän käyttötarkoitukseen on alle 2 000 kilometrin korkeudella sijaitseva matala Maan kiertorata, sillä nykyaikana internetyhteyden lyhyt viive on tärkeää useassa käyttötarkoituksessa. Sen sijaan 35 786 km etäisyydellä sijaitseva geostationaarinen kiertorata taas ei enää ole laajakaistakäyttöön sopiva korkean viiveen takia, joten se on rajattu tästä työstä pois mainintaa lukuun ottamatta. Koska satelliitit ovat lähellä maata, tarvitaan niitä suuri määrä kattavuuden saamiseksi, sillä yksittäiset satelliitit näkevät vain pienen osan Maan pinnasta. Teoriaosuuden lähteinä on käytetty enimmäkseen alan oppikirjoja.

Työssä esitellään viisi tällä hetkellä toiminnassa olevaa ja viisi rakenteilla olevaa satelliitti-internetjärjestelmää. Järjestelmistä on selvitetty lyhyt katsaus niiden historiasta, sekä satelliittien määrä ja niiden kiertoradat kirjoitushetkellä. Keskeneräisistä järjestelmistä on esitetty myös suunnitelmien mukainen tilanne silloin, kun järjestelmä on valmis. Järjestelmiä käsittelevässä osiossa lähteinä on käytetty lähinnä Yhdysvaltain telehallintoviraston dokumentteja, joissa kerrotaan, millaisen järjestelmän rakentamiseen mikäkin yritys on saanut luvan.

Työn tuloksista nähdään, että kaikissa järjestelmissä on merkittäviä eroja niin satelliittien määrien, kiertoratojen korkeuksien kuin satelliittien ominaisuuksienkin suhteen. Satelliittien määrällä mitattuna pienimmässä järjestelmässä on 28 satelliittia ja suurimmassa on kirjoitushetkellä 7 049, jonka on tarkoitus nousta 34 413:n järjestelmän valmistuessa. Tästä huomataan, että satelliittien määrä tulee kasvamaan huomattavasti matalalla maan kiertoradalla, jolla edellä mainitut järjestelmät toimivat. Tuloksissa tärkeää oli myös se, että uutena ominaisuutena on onnistuneesti kokeiltu mobiilidatayhteyden tarjoamista satelliiteista suoraan mobiililaitteisiin, jolloin erillistä antennia ei tarvita.