2. 정보통신기기 - 위성통신

1. 위성 통신

1-1 3대 구성요소: 우주국(위성), 지구국(육상), 채널

1-2 개요

- 위성 발사해 지구의 자전 방향, 같은 주기로 회전하면서 장거리 통신 중계기 역할

- 동시 통신 및 다원 접속(동보전송)가능

 

 

2. 위성의 종류

정지궤도 위성(GEO)	- 지구 상공 35,800km에 3개의 위성을 120도 간격으로 띄워, 극지방 제외한 지구 전역을 통신권으로 하는 위성 - 지연 발생
임의 궤도 위성(LEO)	- 지구 상공 600 ~ 700km 상공에 위성 띄워 위성과 지구국이 마주보는 시간에 통신 - 과학 위성
위상 위성	- 위성을 극지방 상공에 띄우면 이론적으로 지구 전역을 통신권에 두고 사용 가능 - 관측용 위성으로 사용(기상위성)
저궤도 위성	- 이동통신 -> GPS, 오플러 현상, 전파지연 최소화 - 지구 저궤도 상공에 여러 개의 위성 띄워 위성 간 링크를 통해 통신 수행  - 위성 통신 시스템 - 12 ~ 148개의 위성수

 

 

3. 기본 구성과 기능

(1) 기본구성

- 통신기기: 안테나, 중계기

- 공통기기: 전력계(전원공급), 텔레메트리 명령계(위성 상태 보고), 자세제어계, 추진계, 열제어계, 구체계

 

(2) 구성: 안테나계, 송수신계, 변복조계, 인터페이스계, 감시제어계

 

 

4. 위성통신용 안테나

(1) 파라볼라: 위성, 지구국 수신용, 좁은 지역 spot beam 형성

(2) 카세그린: 지구국 송신용, 그레고리

(3) 혼리플렉터: 우주, 지구국

(4) 위성 추미 방식: 변동하는 위성의 위치를 안테나가 자동 추적하는 기능

- 자기 추미 방식: robing 방식, 안테나 발을 움직여 방향 제시

- 프로그램 추미 방식: 궤도 예보 데이터, 표준 시각 신호 등을 처리

LEO(Low Earth Orbit)	GEO(Geostationly Orbit)
위성수가 증가	위성 3개로 지구 전역 통신권
전파지연 감소	전파지연
극지방통신가능	극지방통신곤란
잦은 핸드오프 발생	통신회선의 에러율이 낮음
호처리 복잡	위성추적 불필요
이동통신 안테나 크기 감소	24시간 통신 가능
투자비가 증대	Point to Point 구성으로 간단

 

 

5. 다윈접속 방법

	FDMA	TDMA	CDMA
송신	하나의 트랜스폰더를 여러 지구국이 공용할 수 있도록 주파수 대역폭 분할해 서로 다른 지구국이 CH 사용	- 여러 개의 타임 슬롯으로 하나의 프레임이 구성됨 - 각 타임 슬롯에 CH를 할당해 위성 공유	TDMA에 의해 시간대역을 formatting하고, 각 시간대역에서 FDMA 방식에 의거해 주파수 대역을 formatting
수신	turn-in 하기위해 BPF로 필터링 * turn-in: 자기가 원하는 CH만 선택하기	gate-in 하기 위해서는 위상과 지구국들이 타임 정보 공유해야 함 -> 동기화 필요 * gate-in: 특정 시간에만 받아들기이	원하는 주소(코드)를 곱해 원해의 신호 찾아냄
동기	불필요	필요	불필요( bit formatting 필요)
H/W	단순	복잡	복잡
성능	낮음	우수	우수

 

 

6. 회선 할당방식

- 사전 할당

- 요구 할당

- 임의 할당

 

 

7. 위성 통신 장단점

장점	- 동시 정보 전송(Point to Multipoint)기능 - 회선 설정 및 변경 간단 - 고품질 광대역 전송 가능 - 고신뢰성 통신 가능 - 다원접속(TDMA) 가능 - 통신범위의 제한 없음 - 통신 비용 및 품질이 균일
단점	- 전송지연(약 0.3초) - 전파 간섭 받기 쉬움 - 고장 시 수리 어려움 - 지구 일식의 영향과 태양 잡음의 영향 큼 - 운용 가능한 위성 수 제한 - 대형 파라볼라 지구국 안테나 필요