مسرد SATCOM: G–L
يغطي هذا القسم من المسرد المصطلحات من G حتى L، بما في ذلك البنية التحتية للبوابة وتصنيفات مدارات الأقمار الصناعية ونطاقات التردد ومقاييس أداء الربط ومصطلحات الأجهزة الشائعة في هندسة الاتصالات الفضائية.
يتضمن كل مصطلح تعريفًا موجزًا وملاحظة حول الأهمية العملية وروابط متقاطعة لصفحات ذات صلة في أقسام الأساسيات والحلول في قاعدة معارف satcomindex.
G
Gateway (البوابة)
محطة أرضية كبيرة تعمل كواجهة بين شبكة الأقمار الصناعية والبنية التحتية الأرضية مثل العمود الفقري للإنترنت أو الشبكات الخاصة. تستخدم البوابات عادةً هوائيات ذات كسب عالٍ (7 م إلى 13 م) ومضخمات عالية الطاقة لتجميع حركة المرور من العديد من المحطات الطرفية البعيدة.
البوابة هي نقطة تجميع حركة المرور لنظام الأقمار الصناعية. يؤثر موقع البوابة والتكرار وسعة الربط الخلفي مباشرة على الإنتاجية وزمن الاستجابة والموثوقية المتاحة لجميع المحطات الطرفية المتصلة.
GEO (المدار الثابت بالنسبة للأرض)
مدار دائري على ارتفاع حوالي 35,786 كم فوق خط الاستواء حيث تتطابق فترة دوران القمر الصناعي مع دوران الأرض، مما يجعل القمر يبدو ثابتًا بالنسبة لمراقب أرضي. يُستخدم GEO من قبل معظم أقمار الاتصالات التقليدية.
يوفر GEO تغطية مستمرة من موضع قمر صناعي واحد، مما يلغي الحاجة إلى التسليم. ومع ذلك، يُدخل الارتفاع الكبير زمن استجابة ذهاب وإياب يبلغ حوالي 600 مللي ثانية، مما يؤثر على التطبيقات الآنية.
G/T (نسبة الكسب إلى درجة حرارة الضوضاء)
مقياس جودة لنظام الاستقبال، يُعبَّر عنه بـ dB/K، ويُحسب ككسب الهوائي (dBi) مطروحًا منه درجة حرارة ضوضاء النظام (dB-K). يميز G/T مدى قدرة سلسلة الاستقبال على استخلاص الإشارة من الضوضاء.
G/T هو معلمة رئيسية في ميزانية خط الهبوط. G/T الأعلى يعني أن المحطة الطرفية يمكنها استقبال إشارات أضعف أو دعم معدلات بيانات أعلى. يمكن تحسين G/T بزيادة حجم الهوائي أو تقليل خسائر التغذية أو استخدام LNB أقل ضوضاء.
Ground Segment (القطاع الأرضي)
المصطلح الجماعي لجميع البنية التحتية الأرضية في نظام اتصالات الأقمار الصناعية، بما في ذلك البوابات ومرافق التليبورت ومراكز عمليات الشبكة (NOC) والربط الخلفي الأرضي.
يحدد القطاع الأرضي كيفية إدارة سعة القمر الصناعي ومراقبتها وتوزيعها. تؤثر تكرار البوابة والتنوع الجغرافي وسعة الربط الخلفي مباشرة على التوفر والإنتاجية على مستوى النظام.
H
Handover (التسليم)
عملية نقل جلسة اتصال نشطة من حزمة أو بوابة أو قمر صناعي إلى آخر دون مقاطعة الخدمة. في كوكبات LEO، يحدث التسليم بشكل متكرر مع تحرك الأقمار عبر السماء؛ في أنظمة GEO، يحدث عادةً فقط أثناء تبديلات البوابة المخططة.
التسليم السلس أمر بالغ الأهمية للحفاظ على استمرارية الجلسة في الأنظمة غير الثابتة. تؤثر آلية التسليم وسرعته وخصائص فقدان الحزم مباشرة على تجربة المستخدم للتطبيقات الحساسة لزمن الاستجابة.
HTS (قمر صناعي عالي الإنتاجية)
فئة من أقمار الاتصالات تحقق سعة إجمالية أعلى بكثير (عادةً 100+ جيجابت في الثانية) مقارنة بالأقمار التقليدية ذات الحزم العريضة باستخدام حزم بقعية متعددة وإعادة استخدام واسعة للترددات. تعمل أنظمة HTS بشكل رئيسي في Ku-band وKa-band.
تقلل أقمار HTS تكلفة البت من عرض النطاق الترددي للأقمار الصناعية عن طريق مضاعفة السعة الإجمالية للنظام. وهذا يجعل النطاق العريض عبر الأقمار مجديًا اقتصاديًا لنطاق أوسع من التطبيقات.
Hub (محور VSAT)
المعدات الشبكية المركزية في البوابة أو التليبورت التي تدير جميع الاتصالات مع محطات VSAT الطرفية البعيدة. يشمل المحور إدارة الحاملات وتخصيص عرض النطاق وتسريع البروتوكولات ووظائف مراقبة الشبكة.
المحور هو طبقة الذكاء في شبكة VSAT. تحدد خوارزميات تخصيص عرض النطاق وسياسات جودة الخدمة وميزات التسريع مدى فعالية استخدام سعة القمر الصناعي عبر جميع المحطات الطرفية المتصلة.
I
IF (التردد الوسيط)
نطاق تردد قياسي (عادةً 950–2150 ميجاهرتز لـ IF L-band) يُستخدم لنقل إشارات القمر الصناعي بين المعدات الداخلية (المودم) والمعدات الخارجية (BUC/LNB) عبر كابل محوري.
IF هو الواجهة بين المودم والنظام الفرعي للهوائي. يؤثر طول الكابل وجودة الموصل ومستوى الإشارة عند واجهة IF على أداء النظام. فهم تدفق إشارة IF ضروري للتركيب والتشغيل واستكشاف الأخطاء.
Inmarsat
مشغل كوكبات أقمار صناعية GEO يوفر خدمات اتصالات متنقلة وثابتة عالميًا، خاصة في القطاعات البحرية والطيران والحكومية. يشغل Inmarsat خدمات L-band (للنطاق الضيق/السلامة) وKa-band (للنطاق العريض عبر Global Xpress).
خدمات L-band من Inmarsat مطلوبة بموجب النظام العالمي للاستغاثة والسلامة البحرية (GMDSS) لاتصالات السلامة البحرية. توفر كوكبة Ka-band Global Xpress خدمات نطاق عريض تكمل VSAT التقليدي في تطبيقات التنقل.
Interference (التداخل)
طاقة RF غير مرغوب فيها تدخل مسار الاستقبال من مصادر غير الإشارة المقصودة. في أنظمة الأقمار الصناعية، يمكن أن ينشأ التداخل من أقمار مجاورة (ASI) أو بواعث أرضية أو تسرب الاستقطاب المتقاطع أو حاملات أخرى في نفس المرسل المكرر.
يُدهور التداخل نسبة الحامل إلى التداخل (C/I)، مما يقلل C/N الفعال ويحتمل أن يسبب أخطاء في إزالة التعديل. تحديد مصادر التداخل وتخفيفها مهمة تشغيلية رئيسية لمشغلي شبكات الأقمار الصناعية.
J
Jitter (الارتعاش)
التباين في وقت وصول الحزم (تباين التأخير) عبر اتصال الشبكة، يُقاس بالمللي ثانية. في روابط الأقمار الصناعية، ينتج الارتعاش من تأخيرات الطابور المتغيرة في المحور والمحطة الطرفية.
الارتعاش المفرط يعطل التطبيقات الآنية مثل VoIP ومؤتمرات الفيديو، مسببًا تشوه الصوت وعيوب الفيديو. تستخدم آليات جودة الخدمة في محور القمر الصناعي مخازن الارتعاش المؤقتة وتحديد أولويات حركة المرور.
K
Ka-band
نطاق تردد قمر صناعي يعمل عند حوالي 26.5–40 جيجاهرتز (هبوط 17.7–21.2 جيجاهرتز، صعود 27.5–31 جيجاهرتز). يدعم Ka-band عرض نطاق عالٍ لكل حزمة وهو النطاق الرئيسي لخدمات النطاق العريض HTS.
يتيح Ka-band حزمًا بقعية عالية السعة مع هوائيات طرفية أصغر (صغيرة حتى 60 سم). ومع ذلك، فإن Ka-band أكثر عرضة لتوهين المطر مقارنة بـ Ku-band أو C-band، مما يتطلب هوامش تلاشٍ أكبر أو ACM للحفاظ على التوفر في المناطق الاستوائية.
Keying (مفتاح إزاحة الطور)
طريقة تعديل رقمي تُشفر البيانات عن طريق تغيير طور إشارة الحامل. تشمل متغيرات PSK الشائعة في الاتصالات الفضائية QPSK (4 حالات طور) و8PSK (8 حالات) و16APSK/32APSK وفقًا لمعايير DVB-S2/S2X.
يحدد اختيار نظام المفتاح الكفاءة الطيفية وC/N المطلوب لإزالة التعديل الموثوق. تحمل متغيرات PSK ذات الرتبة الأعلى المزيد من البتات لكل رمز لكنها تتطلب رابطًا أنظف. تتبدل أنظمة ACM بين أنظمة المفتاح ديناميكيًا.
Ku-band
نطاق تردد قمر صناعي يعمل عند حوالي 12–18 جيجاهرتز (هبوط 10.7–12.75 جيجاهرتز، صعود 13.75–14.5 جيجاهرتز). Ku-band هو النطاق الأكثر انتشارًا لخدمات VSAT والتلفزيون المباشر وشبكات الأقمار الصناعية للمؤسسات.
يوفر Ku-band توازنًا عمليًا بين حجم الهوائي (عادةً 0.75 م إلى 2.4 م) وتوفر عرض النطاق والمرونة تجاه توهين المطر. إنه النطاق الافتراضي لمعظم عمليات نشر VSAT التجارية.
L
Latency (زمن الاستجابة)
التأخير الزمني بين إرسال واستقبال البيانات عبر رابط القمر الصناعي، يُقاس عادةً كوقت الذهاب والعودة (RTT). تُظهر روابط GEO حوالي 550–650 مللي ثانية RTT؛ أنظمة LEO تحقق 20–50 مللي ثانية RTT.
زمن الاستجابة هو المميز الأساسي للأداء بين أنظمة GEO وLEO. يؤثر زمن الاستجابة المرتفع على إنتاجية TCP والتطبيقات التفاعلية وجودة الاتصال الآني. يخفف تسريع البروتوكول والتخزين المؤقت المحلي بعض تأثيرات زمن الاستجابة.
LEO (المدار الأرضي المنخفض)
نطاق ارتفاع مداري بين حوالي 300 كم و2,000 كم فوق الأرض. تستخدم كوكبات LEO مثل Starlink وOneWeb مئات أو آلاف الأقمار الصناعية لتوفير تغطية عالمية أو شبه عالمية مع خدمة نطاق عريض منخفضة زمن الاستجابة.
يقلل LEO زمن الاستجابة ذهابًا وإيابًا إلى 20–50 مللي ثانية، مقارنة بالشبكات الأرضية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الآنية. ومع ذلك، يتطلب LEO كوكبات كبيرة وتسليمات متكررة وتنسيقًا معقدًا للقطاع الأرضي.
Link Budget (ميزانية الربط)
حساب منهجي لجميع مكاسب وخسائر الطاقة في مسار اتصال القمر الصناعي، من المرسل عبر خط الصعود ومرسل القمر الصناعي المكرر وخط الهبوط والمستقبل. تحسب ميزانية الربط ما إذا كانت طاقة الإشارة المستقبلة تلبي الحد الأدنى من C/N المطلوب.
ميزانية الربط هي الأداة الهندسية الأساسية لتصميم أنظمة الأقمار الصناعية. تحدد أحجام الهوائيات ومستويات طاقة المضخمات وتخصيصات عرض النطاق المطلوبة. تضمن ميزانية الربط الدقيقة تلبية أهداف التوفر في أسوأ الظروف.
Link Margin (هامش الربط)
الفرق بين C/N الفعلي المستقبل والحد الأدنى من C/N المطلوب لإزالة التعديل، يُعبَّر عنه بالديسيبل. يوفر هامش الربط حاجزًا ضد تدهور الإشارة من التوهين الجوي وسوء توجيه الهوائي وتقادم المعدات.
يضمن هامش الربط الكافي بقاء رابط القمر الصناعي عاملاً أثناء الظروف السيئة. يصمم المشغلون عادةً لهامش سماء صافية 2–4 ديسيبل لروابط Ku-band و4–8 ديسيبل لروابط Ka-band في المناطق الاستوائية.
LNB (محول خفض الضوضاء المنخفضة)
مكون RF خارجي مثبت عند تغذية الهوائي يضخم إشارة القمر الصناعي المستقبلة ويحولها من نطاق تردد الاستقبال (مثل Ku-band أو Ka-band) إلى التردد الوسيط (IF/L-band) للنقل إلى المودم الداخلي عبر كابل محوري.
درجة حرارة ضوضاء LNB هي مساهم رئيسي في G/T النظام. LNB أقل ضوضاء يحسن حساسية الاستقبال، مما يتيح هوائيات أصغر أو معدلات بيانات أعلى. يجب أن يتطابق اختيار LNB مع خطة الاستقطاب والتردد للقمر الصناعي المستهدف.