اینترنت ماهواره ای چیست؟ هزینه ها و ابزارهای لازم

بعد از اینکه اعلام شد سرویس اینترنت ماهواره ای استارلینک (Starlink) متعلق به ایلان ماسک (Elon Musk) در حال تامین اینترنت مردم جنگ زده اوکراین است، میخائیلو فدروف (Mykhailo Fedorov) معاون نخست وزیر اوکراین در توییتی با انتشار تصویری از کامیون حامل پایانه های استارلینک از ایلان ماسک مدیر عامل اسپیس ایکس (SpaceX) تشکر کرد.

بر اساس گزارشهای سازمان نظارتی نت بلاکس (Netblocks) در 24 فوریه، به خاطر اقدامات نظامی روسیه و درگیریهای حاصل از آن، سرویس های اینترنتی اوکراین در شهر کیف پایتخت و سراسر این کشور با “اختلالات شدیدی” مواجه شده اند.

ولی آیا این را می دانستید که ریشه تکنولوژی اینترنت ماهواره ای به رقابت فضایی جنگ سرد بین اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا برمیگردد؟ اولین ماهواره اتحاد جماهیر شوروی با نام اسپوتنیک (Sputnik) در سال 1957 به مدار فرستاده شد و بعد از آن ایالات متحده آمریکا فضاپیمای اکسپلورر 1(Explorer 1) را در سال 1958 به فضا فرستاد.

با اینکه اولین ماهواره ها در راستای اهداف لجستیکی و دفاعی به فضا پرتاب شدند، اما با گذشت زمان و وقتی که آزمایشگاه های بل (Bell Labs) اولین ماهواره ارتباطی تجاری را در سال 1962 به فضا پرتاب کردند، ماهواره های اینترنتی نقش پررنگتری پیدا کردند.

حتما بخوانید: سرچ پیشرفته در گوگل: همه ترفندهای کاربردی برای سرچ کردن در گوگل

بیش از دو دهه است که اینترنت ماهواره ای در دسترس بشر قرار گرفته است و به نظر می رسد این فناوری حالا آماده عمل به وعده هایش برای ارائه اینترنتی پرسرعت و مقرون به صرفه برای همه افراد دنیا باشد.

نزدیکترین راه برای تحقق این هدف، شرکت آمریکایی اسپیس ایکس است که توسط ایلان ماسک تاسیس شده. این شرکت اخیرا از آزمایشات موفقیت آمیز سیستم استارلینک خبر داده است. استارلینک مجموعه ای از ماهواره های مدار پایین زمین (LEO) است که با هدف ایجاد شبکه ای با تاخیر کم در فضا ساخته شده است. اما فقط آمریکا دنبال گسترش استفاده از اینترنت ماهواره ای نیست. چین هم درست مثل اسپیس ایکس در حال استقرار صورت فلکی LEO است.

اینترنت ماهواره ای چیست و چگونه کار می کند؟

اینترنت ماهواره ای در واقع یک شبکه مخابراتی متشکل از ایستگاه های ارتباطی مداری است. در این شبکه برای انتقال داده ها به جای کابل از سیگنالهای رادیویی استفاده می شود و به این ترتیب سرعت اینترنت بالا می رود. این امواج رادیویی با ماهواره هایی که دور زمین می چرخند ارتباط برقرار می کنند.

داده ها از طریق یک شبکه ارتباطی که از دستگاه شما شروع می شود ارسال و دریافت می شوند. به این صورت که مودم و دیش ماهواره ای اطلاعات را به ماهواره های در حال گردش ارسال می کنند و در نهایت این داده ها به ایستگاه های زمینی موسوم به مراکز عملیات شبکه (NOC) باز می گردند. در واقع داده ها از طریق این شبکه به فضا فرستاده می شوند و دوباره به دیش ماهواره ای روی زمین برمیگردند تا روی دستگاه شما تحویل داده شوند.

اینترنت ماهواره ای از یک سیستم رله یا تقویت کننده 5 قسمتی استفاده می کند:

1- دستگاه آماده اتصال به اینترنت

2- مودم یا روتر

3- دیش ماهواره

4- ماهواره در فضا

5- مرکز عملیات شبکه (NOC)

حتما بخوانید: علت کندی وای فای و ۱۲ روش افزایش سرعت

در ادامه هر کدام از این 5 مورد را بررسی می کنیم:

1- دستگاه آماده اتصال به اینترنت

هر دستگاهی که بتواند از طریق سرویس مناسب به اینترنت متصل شود دستگاه آماده برای اتصال یا دستگاه آماده به کار با اینترنت به حساب می آید. این دستگاه می تواند کامپیوتر، تبلت، گوشی هوشمند، کنسول بازی یا هر دستگاه مجهز به اینترنت دیگری باشد. موقع استفاده از این دستگاهها برای اتصال به اینترنت، مودم یا روتر شما داده ها را ارسال و دریافت می کند.

2- مودم یا روتر

کار مودم تبدیل داده ها برای ارسال آنها از دستگاه متصل به اینترنت به دیش ماهواره است. بعضی از دستگاهها مثل کامپیوتر، تلویزیون هوشمند یا کنسول بازی با استفاده از کابل اترنت مستقیما به مودم متصل می شوند. ولی گاهی اوقات کار کردن با این کابلها شما را به زحمت می اندازد و از طرفی هم برای اتصال گوشی و تبلت هوشمند نمی شود از کابل اترنت استفاده کرد. اینجاست که روتر به کمکتان می آید.

روتر قطعه ایست که به مودم وصل می شود و قابلیت وای فای را فعال می کند. در واقع روتر سیگنال اینترنت را به شکل بی سیم منتشر می کند و گوشی، لپ تاپ یا دستگاه شما می تواند آن را دریافت کند. مودم های اینترنت ماهواره ای HughesNet و Viasat به روتر داخلی مجهزند، ولی اگر بخواهید می توانید از یک روتر دیگر برای تقویت سیگنالهای شبکه تان هم استفاده کنید.

3- دیش ماهواره

دیش ماهواره مرحله بعدی اتصال شما به اینترنت ماهواره ای است. برای اینکه دیش بتواند به درستی داده ها را ارسال و سیگنالها را از ماهواره ارائه دهنده در مدار دریافت کند باید در جای کاملا مناسبی قرار بگیرد. نصب دیش ماهواره توسط تکنسین آموزش دیده انجام می شود.

ترفند های موثر: 5 روش موثر افزایش سرعت اینترنت در ویندوز

4- ماهواره در فضا

احتمالا نام ماهواره های مدار زمین ایستا یا ثابت به گوشتان خورده است. ماهواره هایی که در سرویسهای ماهواره ای قدیمی مثل Viasat و HughesNet استفاده می شوند 35405 کیلومتر بالاتر از سطح زمین و در نزدیکی خط استوا قرار می گیرند. این ماهواره ها با جرخش زمین می چرخند و به این ترتیب سیگنال پایداری ایجاد می کنند. این اتفاق باعث می شود بین دیش ماهواره و مرکز عملیات شبکه یا همان NOC اتصال داده دو طرفه برقرار شود.

اما ماهواره های نسل بعدی یعنی ماهواره های استارلینک (متعلق به شرکت اسپیس ایکس) و ماهواره های پروژه کویپر (Project Kuiper) (متعلق به شرکت آمازون) بسیار نزدیکتر به سطح زمین قرار دارند و در مداری حدودا 482 کیلومتر بالاتر از سطح زمین می چرخند. این ماهواره ها به سمت مدار پایین زمین (LEO) پرتاب می شوند.

ماهواره های نسل بعدی در مقایسه با ماهواره های قبلی، به خاطر نزدیکتر بودن به سطح زمین اینترنت پر سرعت تر و با تاخیر کمتری ارائه می کنند. اما از آنجایی که این ماهواره ها مثل ماهواره های زمین ایستا نمی توانند در مدار زمین ثابت بمانند، برای سرویس دهی در یک منطقه تحت پوشش به جای دو یا سه ماهواره معمولی باید از هزاران ماهواره استارلینک استفاده شود و این نقطه ضعفشان به حساب می آید.

وقتی در اینترنت درخواستی وارد می کنید؛ مثلا روی لینکی کلیک می کنید یا صفحه فیس بوکتان را باز می کنید، داده های این درخواست طبق روالی که گفتیم بارگذای می شوند. بعد ماهواره این داده ها را به مرکز عملیات شبکه ارسال می کند.

5- مرکز عملیات شبکه (NOC)

NOC یا همان مرکز عملیات شبکه درخواست شما را از طریق دیشهای ماهواره ای خیلی بزرگتر از دیش منزل شما دریافت می کند. سپس به NOC به مرکز اصلی شبکه اینترنت متصل شده و پس از جمع آوری درخواستهای شما آنها را برایتان ارسال می کند. تمام این فرایند و از جمله ارسال اطلاعات به فاصله 35405 کیلومتری از سطح زمین و برگشت مجدد آنها در کسری از ثانیه اتفاق می افتد.

بلد باشید: 6 تا از بهترین سایت های تست سرعت اینترنت 

مزایای اینترنت ماهواره ای

• اینترنت ماهواره ای برای مکانهای روستایی یا دورافتاده که به کابلهای اینترنتی مجهز نیستند گزینه ایده آلیست.
• از آنجایی که اینترنت ماهواره ای نرخ قطعی پایینتری دارد، اتصال بهتری ارائه می کند.
• با استفاده از دیش های ماهواره ای ارتباط دو طرفه برای ارسال و دریافت داده ها راحتتر انجام می شود.

معایب اینترنت ماهواره ای

• ارسال داده ها از دستگاه شما به ماهواره ها و برگشت مجدد آنها در اینترنت ماهواره ای با تاخیر بیشتری صورت می گیرد. میزان تاخیر در سرویسهای اینترنتی DSL و مودمهای کابلی 50-150 میلی ثانیه است، در حالی که اینترنت ماهواره ای با تاخیر 500-600 میلی ثانیه ای همراه خواهد بود. به همین دلیل اینترنت ماهواره ای برای انجام کارهایی که به واکنش سریع نیاز دارند مثل بازیهای آنلاین یا کنفرانسهای ویدئویی میلی ثانیه مناسب نیست.
• برف و باران و آب و هوای بد اینترنت ماهواره ای را ضعیف می کنند.
• برای برقراری ارتباط پایدار با اینترنت ماهواره ای آسمان باید کاملا صاف باشد.
• آب و هوای بد روی مسیر سیگنالها تاثیر منفی می گذارد. موقع وزش باد شدید یا طوفان کیفیت اینترنت ماهواره ای پایین می آید یا کلا قطع می شود.
• نمی توانید با اینترنت ماهواره ای از VPN استفاده کنید. VPN ها برای کار کردن به سیستمی با تاخیر پایین و پهنای باند زیاد نیاز دارند که اینترنت ماهواره ای فاقد آن است.
• هزینه اینترنت ماهواره ای نسبتا بالاست. برای استفاده از اینترنت ماهواره ای با سرعت 2 مگابیت در ثانیه، تقریبا باید 100 دلار در ماه بپردازید. این در حالیست که هزینه اینترنت کابلی با سرعت 25 برابر بیشتر، نصف این مبلغ است.

آینده اینترنت ماهواره ای

اینترنت ماهواره ای در زمینه های زیادی کاربرد خواهد داشت که برخی از آنها شامل موارد زیر می شوند:

• صنعت حمل و نقل (کشتی، قطار، هواپیما) به ارتباطات پیشرفته تر مجهز می شوند.
• برای انجام کارهایی مثل مدیریت ناوگان و تعمیر از راه دور به وجود دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) نیاز خواهد بود.
• سایر شرکت های ارتباطی، زیرساختها و بک هاول موبایل نیز پیشرفته تر می شوند.
• بستری فروش مستقیم محصولات مختلف به مصرف کننده در مناطق روستایی و سایر مناطق کم برخوردار فراهم می شود.

اینها رو حتما بلد باشید: 80 اصطلاح رایج تکنولوژی که باید بلد باشید