Satelliittipuhelin

Satelliittipuhelin on puhelin, joka käyttää maanpäällisten tukiasemien sijasta satelliittiyhteyttä. Tavallisen matkapuhelintekniikan rinnalle on noussut satelliittipuhelintekniikka, jolla on maapallon täysi kattavuus ja siis takaa verkon syrjäseuduille, merialuille ja muualle minne GSM-verkot eivät vielä yllä. Satelliittipuhelimet mahdollistavat internet- ja puhelinyhteydet myös niille alueille, joilla internetyhteydet ovat harvinaisia. Yli puolet maailman väestöstä ei vielä pääse internetiin. Matkapuhelinverkkojen peitto on vain noin 15 % maapallon maa-alueista. Satelliittipuhelimien käyttäjiä ovat laivat, retkeilijät, veneilijät, lentäjät, teollisuus ja myös syrjäseuduilla asuvat. 

Erona satelliittipuhelimilla ja tavallisilla matkapuhelimilla on se, että satelliittipuhelin on yhteydessä avaruuteen sijoitettuun satelliittiin, joilla pystytään kattamaan suuria alueita ja asumattomia seutuja, jonne GSM-tukiasemaverkon rakentaminen ei ole kannattavaa tai mahdollista. Satelliittipuhelimet ovat hieman suurempia kuin matkapuhelimet, sillä niiden radiotekniikalta vaaditaan paljon enemmän. Yhteysmatka puhelimesta satelliittiin on hyvin pitkä verrattuna esimerkiksi tavallisen GSM-puhelimen etäisyyteen maanpäällisissä verkoissa lähimpään tukiasemaan. Siksi satelliittipuhelimilta vaaditaan muun muassa hyviä antenneja, jotta yhteys satelliittiin saadaan muodostettua ja ylläpidettyä. Nykyään uusien satelliittien aikakaudella voidaan sanoa, ettei kapasiteetti lopu ainakaan lähimpään viiteen vuoteen.

Satelliittiverkko on toteutettu yleensä kolmijakoisesti: avaruusosasta, maa-asemista ja liikkuvista asemista eli puhelimista. Avaruusosan satelliitit kommunikoivat keskenään ja maa-asemiin radiosignaalilla. Puhelimen ja satelliitin välimatkan ongelmana on voimakas vaimennus. Luotettava yhteys vaatii esteettömän näköyhteyden satelliitin ja puhelimen välille. 

Satelliittipuhelinverkot käyttävät matalalla kiertäviä LEO-satelliitteja (Iridium, Globalstar) tai geostationaarisia satelliitteja (Thurya, Inmarsat). LEO-satelliitit tukevat suurta käyttäjämäärää, mutta järjestelmä on erittäin kallis. Mitä lähemmäs puhelin lähettää signaalia, sitä pienempää lähetystehoa tarvitaan ja sitä pienempi on signaaliviive. Geostationaarisia satelliitteja käyttävät järjestelmät vaativat täydellisen näkyvyyden satelliittiin, kun taasen LEO-satelliitteja käyttävät järjestelmät sietävät esimerkiksi puiden aiheuttamia esteitä.

Satelliittipuhelimia on erilaisia järjestelmiä, jotka ovat aloittaneet toimintansa eri aikaan. Näitä ovat mm: 1982 Inmarsat-A, 1988 Inmarsat-C, 1998 Iridium, 2000 Thuraya, 2001(?) GlobalStar. Inmarsatilla on lukuisa määrä erilaisia päätteitä uusimpina BGAN ja FleetBroadband, joissa datanopeudet jo liki 500 kb/s.

Satelliittipuhelimet ovat kalliita, koska valmistusmäärät ovat pieniä ja standardit ovat suljettuja eivätkä yhteensopivia eri operaattoreilla. Operaattorit voivat näin hinnoitella puhelimien hinnat lähes vapaasti. Satelliitinpuhelimella soittaminen ei ole enää kallista. Satelliittipuhelimesta toiseen satelliittipuhelimeen soittaessa hinta on kaksinkertainen, sillä se varaa kaksi kaistaa, ja soittaja maksaa kummankin kaistan käytöstä. Poikkeuksena tästä on kuitenkin Iridium, jolla on erilainen tekniikka ja näin erilainen hinnoittelu. Suomessa satelliittipalveluita tarjoavat Hansabaltic, Telemar ja Savantum. Ne edustavat Suomessa Inmarsat-, Iridium-, Globalstar- ja Thuraya-satelliittijärjestelmiä. 

 Satelliittipuhelimen historiaa

Vuoden 1998 lopusta alkaen satelliittipuhelimia ja muita palveluita on tarjottu kännykän kokoisella puhelimella matalan kiertoradan satelliiteilla (LEO = Low Earth Orbit). Ensimmäisenä tuli Motorolan lridium, joka otettiin operatiiviseen käyttöön syyskuussa 1998. Heikon menestyksen johdosta yhtiö meni konkurssiin. Vuoden 2001 keväällä lridium sai uuden omistajan ja siihen tehtiin joitakin muutoksia, joilla mahdollistettiin mm. GSM:nja DECT-puhelujen liittäminen samaan käsipuhelimeen. Vuonna 2000 tulivat Globalstar (LEO; 44 satelliittia) ja ICO Global [Anon. 2000b] sekä muut niin kutsutut isot-LEO:t. ICO Global Communication satelliitit sijaitsevat ns. middle-earth-orbit (MEO)-radalla [Anon 2000c]. Se tarkoittaa, että satelliitit ovat 10 355 km:n korkeudella ja ne on sijoitettu kahdelle eri radalle. 

Kapeakaistatekniikkaan perustuva Iridium-satelliittijärjestelmä salli vuonna 1998 vain puhelut. Vuonna 2000 kyettiin yhdistämään 73 000 satelliittipuhelua kerralla. Jatkossa verkon suunniteltiin välittävän myös fakseja, sähköpostiviestejä sekä muuta dataa. Koska Iridiumin käyttämät satelliitit ovat matalalla radalla, ei lähettimissä tarvita suuria tehoja. Tämä on mahdollistanut laitteen koon pienentämisen kännykkäkokoon. Hyvänä puolena on myös lähes viiveetön, noin 3 ms, tiedonsiirto. Kännykkä on monipuolinen siinä mielessä, että satelliittiyhteys korvautuu maanpäällisellä verkolla aina, kun sellainen on saavutettavissa. Suomessa verkkoyhtiö on tehnyt yhteistyösopimukset Radiolinjan, Telian ja Soneran kanssa. Iridium-satelliittiyhteys toimii vain, mikäli soittajalla on suora näköyhteys taivaalle. Se ei siis toimi sisätiloissa. Sen sijaa kännykän sisartuote eli hakulaite toimii myös sisällä. Iridiumia on suunniteltu mm. lentokoneisiin, laivoihin ja alueille, jonne ei ole muita yhteyksiä. 

Globalstar-järjestelmä käsittää LEO-radalla (ratakorkeus 1414 km = 876 mailia) sijaitsevia aktiivisia satelliitteja. Näillä saadaan peitettyä 80 % maapallon pinta-alasta. Kattamatta jää lähinnä napa-alueet. Kuusi satelliittia on sijoitettu kahdeksalle eri kiertoradalle. Globalstar-satelliittipalvelu aloitti Suomessa toiminnan Radiolinjan välityksellä huhtikuun alusta vuonna 2000. Järjestelmä on liitetty GSM-järjestelmään siten, että siellä, missä GSM ei kuulu, puhelin ottaa yhteyden satelliitin kautta. Puhelut ohjataan suoraan lähimpään maatukiasemaan, jossa tapahtuu teknisesti monimutkainen puhelun prosessointi ja reititys.

ICO-järjestelmä otettiin käyttöön syksyllä 2000. Suomen operaattorina toimi Radiolinja. Sillä voidaan välittää digitaalista ääntä, dataa ja faksia 14,4 kbps:n nopeudella. Järjestelmän antennit toimivat S-alueella muodostaen 162 samanaikaista keilaa mahdollistaen 4 500 puhelua. [Anon 1998d] Järjestelmällä on kaksi etua muihin vastaaviin järjestelmiin verrattuna: Keskimääräinen korotuskulma käyttäjältä satelliittiin on korkea, jolloin rakennusten tai muiden esteiden aiheuttamat estot minimoidaan. Satelliittien hitaat kiertonopeudet mahdollistavat niiden näkymisen pitkään,jolloin muun muassa minimoidaan puhelujen katkeamiset. 

Inmarsat on esimerkki GEO-satelliittijärjestelmästä (International MARitime SATellite Organisation). Alun perin merenkulun viestiyhteyksiä hoitamaan perustettu jätjestö on laajentanut palvelujaan myös maa- ja lentoliikenteeseen. Suomi kuuluu myös kyseiseen järjestöön. lnmarsat käyttää useita geostationaarisella radalla olevia satelliitteja, jotka kattavat neljä valtamerialuetta ja tatjoavat näin ollen maailmanlaajuisia tietoliikennepalveluja liikkuville käyttäjille. Tavallisen puhelinliikenteen lisäksi Inmarsat välittää mm. telex-, fax-, ja dataliikennettä sekä ns. "High-speed data"-palvelua. 

 Hätäpuhelut satelliittipuhelimesta 

Hätäkeskuslaitos vastaanottaa tarvittaessa satelliittipuhelimista Suomen alueella hätätilanteessa soitettuja puheluja numerossa +358 9 2355 0545. Numero ei ole maksuton, eikä siihen soitetuilla puheluilla ole hätäpuhelun prioriteettia puhelinverkossa. 

Satelliittipuhelimille tarkoitettuun numeroon soitetut hätäpuheluihin vastataan aina Keravan hätäkeskuksesta, josta tehtävä siirretään tarvittaessa tapahtumapaikan hätäkeskukseen. Hätäkeskuslaitos ei vastaa numeron toimivuudesta järjestelmien päivitysten aikana ja hätäilmoituksen tekijän tulee pyrkiä aina käyttämään matka- tai lankapuhelinta soittamiseen, mikäli se on mahdollista.

 Lähteet 

 Aiheesta muualla 

 Iridium verkkosivusto 
 Thuraya verkkosivusto 
 Inmarsat verkkosivusto 
 Globalstar verkkosivusto 

Luokka:Puhelintekniikka