Satellietcommunicatie is een vorm van radiocommunicatie die gebaseerd is op het gebruik van kunstmatige aardse satellieten als repeaters. Satellietcommunicatie vindt plaats tussen vaste of mobiele grondstations. Satellietcommunicatie is een ontwikkeling van traditionele radiorelaiscommunicatie door de repeater naar een zeer grote hoogte te verplaatsen (tientallen tot honderdduizenden km).
Aangezien de zichtbaarheidszone in dit geval – bijna de helft van de wereldbol is, is er geen behoefte aan een keten van repeaters. Op grote schaal gebruikt voor communicatie met mobiele objecten in die gebieden van de wereld waar geen dekking is met cellulaire netwerken (GSM, CDMA).
Een kenmerk van de meeste mobiele satellietcommunicatiesystemen is de geringe omvang van de eindantenne, waardoor het signaal moeilijk te ontvangen is. Om ervoor te zorgen dat de signaalsterkte die de ontvanger bereikt voldoende is, wordt een van de twee oplossingen gebruikt:
Satellieten worden in een geostationaire baan gebracht. Aangezien deze baan 35786 km van de aarde verwijderd is, moet een sterke zender op de satelliet worden geïnstalleerd. Deze aanpak wordt gebruikt door Inmarsat (dat als voornaamste taak heeft communicatiediensten aan zeeschepen te leveren) en enkele regionale exploitanten van persoonlijke satellieten.
Veel satellieten bevinden zich in hellende of polaire banen met een inclinatie van 86,5° en een hoogte van 780 km. Het vereiste zendvermogen is laag en de kosten om een satelliet in een baan om de aarde te brengen zijn lager.
Deze aanpak vereist echter niet alleen een groot aantal satellieten, maar ook een uitgebreid netwerk van grondschakelaars. Deze aanpak wordt gebruikt door de exploitanten Iridium en Orbcomm.
Voordelen van satellietcommunicatie
Het belangrijkste voordeel van satellietcommunicatie is de mogelijkheid om overal ter wereld te communiceren, terwijl eigenaars van een mobiele modem alleen gegevens kunnen verzenden binnen de dekkingsgebieden van het mobiele netwerk. Alle satellietnetwerken bieden betrouwbare kwaliteitscommunicatie. De verschillen tussen hen zijn:
Reeks aanvullende diensten die aan de abonnee worden aangeboden;
dekkingsgebied;
Kosten van communicatieapparatuur en -diensten.
Nadelen van satellietcommunicatie
Slechte immuniteit tegen interferentie. Door de enorme afstanden tussen de grondstations en de satelliet is de signaal-ruisverhouding bij de ontvanger zeer laag (veel lager dan bij de meeste straalverbindingen). Er moeten grote antennes, ruisarme elementen en complexe storingscodes worden gebruikt om onder deze omstandigheden aanvaardbare foutenpercentages te garanderen. Dit is een bijzonder probleem bij mobiele communicatiesystemen vanwege de beperking van de grootte van de antenne en meestal van het zendvermogen.
Atmosferische invloed. De kwaliteit van satellietcommunicatie wordt sterk beïnvloed door effecten in de troposfeer en de ionosfeer.
Absorptie in de troposfeer. De absorptie van een signaal door de atmosfeer is een functie van de frequentie. Naast absorptie gaat de voortplanting van radiogolven in de atmosfeer gepaard met een bevriezingseffect dat wordt veroorzaakt door verschillen in de brekingsindexen van de verschillende lagen van de atmosfeer.
Ionosferische effecten. Effecten in de ionosfeer worden veroorzaakt door fluctuaties in de verdeling van vrije elektronen. Ionosferische effecten die de radiopropagatie beïnvloeden zijn onder meer flikkering, absorptie, propagatievertraging, dispersie, frequentieverschuiving en rotatie van het polarisatievlak.
Signaalvoortplantingsvertraging. Het probleem van de signaalvoortplantingsvertraging treft alle satellietcommunicatiesystemen op de een of andere manier. De systemen die gebruik maken van een satelliettransponder in een geostationaire baan hebben de grootste vertraging. In dit geval bedraagt de vertraging ten gevolge van de eindige radiopropagatiesnelheid ongeveer 250 msec, en wanneer rekening wordt gehouden met vertragingen door multiplexing, omschakeling en signaalverwerking, kan de totale vertraging oplopen tot 400 msec. Propagatievertraging is het meest ongewenst in real-time toepassingen zoals telefooncommunicatie. Indien in dit geval de signaalpropagatietijd over een satellietverbinding 250 ms bedraagt, kan het tijdsverschil tussen de replicaties van de abonnees niet minder dan 500 ms bedragen.
Effect van zonne-interferentie. Wanneer de zon de as satelliet-grondstation nadert, wordt het door het grondstation van de satelliet ontvangen radiosignaal verstoord door interferentie.