اتصال قمري بالإنترنت
التحديات والقيود > زمن انتقال الإشارة > المدارات الثابتة بالنسبة للأرض

المدار الثابت بالنسبة للأرض (أو المدار الأرضي الثابت بالنسبة للأرض / GEO) هو مدار متزامن مع الأرض يقع مباشرة فوق خط استواء الأرض (0 ° خط العرض)، مع فترة تساوي فترة دوران الأرض وانحراف مداري يساوي الصفر تقريبًا (أي «مدار دائري»). يبدو الجسم في مدار ثابت بالنسبة للأرض ثابتًا، في موضع ثابت في السماء، للمراقبين على الأرض. غالبًا ما تضع أجهزة الإطلاق أقمار الاتصالات وأقمار الطقس الصناعية في مدارات ثابتة بالنسبة إلى الأرض، بحيث لا تضطر هوائيات الأقمار الصناعية التي تتواصل معها إلى التحرك لتتبعها، ولكن يمكن أن تشير بشكل دائم إلى الموضع في السماء حيث تبقى الأقمار الصناعية. بسبب الثابت 0 درجة خطوط العرض والدوران في المدارات المستقرة بالنسبة إلى الأرض، تختلف الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض في الموقع حسب خط الطول فقط.
مقارنةً بالاتصالات الأرضية، فإن جميع الاتصالات الساتلية الثابتة بالنسبة إلى الأرض تشهد زمن انتقال أعلى بسبب اضطرار الإشارة إلى السفر 35,786 كيلومتر (22,236 ميل) إلى قمر صناعي في مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض والعودة إلى الأرض مرة أخرى. حتى عند سرعة الضوء (حوالي 300.000 كم / ث أو 186000 ميل في الثانية)، يمكن أن يبدو هذا التأخير كبيرًا. إذا كان من الممكن القضاء على جميع حالات التأخير الأخرى في إرسال الإشارات، فلا يزال الأمر يتطلب إشارة لاسلكية تبلغ حوالي 250 مللي ثانية (مللي ثانية)، أو حوالي ربع ثانية، للانتقال إلى القمر الصناعي والعودة إلى الأرض. يختلف الحد الأدنى المطلق لمقدار التأخير، نظرًا لبقاء القمر الصناعي في مكان واحد في السماء، بينما يمكن أن يكون المستخدمون الموجودون على الأرض أسفله مباشرةً (مع زمن انتقال ذهابًا وإيابًا يبلغ 239.6 مللي ثانية)، أو بعيدًا عن جانب الكوكب بالقرب من الأفق (مع زمن انتقال ذهابًا وإيابًا قدره 279.0 مللي ثانية).
بالنسبة لحزمة الإنترنت، يتم مضاعفة هذا التأخير قبل تلقي الرد. هذا هو الحد الأدنى النظري. يؤدي احتساب التأخيرات العادية الأخرى من مصادر الشبكة إلى زمن انتقال نموذجي للاتصال أحادي الاتجاه يتراوح بين 500 و 700 مللي ثانية من المستخدم إلى مزود خدمة الإنترنت، أو حوالي 1,000-1,400 مللي ثانية كمون لإجمالي وقت الذهاب والعودة (RTT) إلى المستخدم. هذا أكثر من تجربة معظم مستخدمي الطلب الهاتفي عادة ما بين 150-200 إجمالي زمن الوصول بالمللي ثانية، وأعلى بكثير من زمن الانتقال المعتاد الذي يبلغ 15-40 مللي ثانية الذي يواجهه مستخدمو خدمات الإنترنت الأخرى عالية السرعة، مثل الكبل أو في دي إس إل.
بالنسبة للأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض، لا توجد طريقة للتخلص من زمن الوصول، ولكن يمكن التخفيف من حدة المشكلة إلى حد ما في اتصالات الإنترنت باستخدام ميزات تسريع بروتوكول TCP التي تقصر الوقت الظاهر للرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) لكل حزمة عن طريق تقسيم («الانتحال») حلقة التغذية الراجعة بين المرسل والمتلقي. غالبًا ما توجد ميزات تسريع معينة في التطورات التكنولوجية الحديثة المضمنة في معدات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية.
يؤثر الكمون أيضًا على بدء اتصالات الإنترنت الآمنة مثل بروتوكول طبقة المقابس الآمنة (SSL) التي تتطلب تبادل أجزاء عديدة من البيانات بين خادم الويب وعميل الويب. على الرغم من أن هذه الأجزاء من البيانات صغيرة، إلا أن الرحلات المتعددة ذهابًا وإيابًا المتضمنة في المصافحة تؤدي إلى تأخيرات طويلة مقارنة بالأشكال الأخرى للاتصال بالإنترنت، كما وثقها ستيفن تي كوب في تقرير عام 2011 الذي نشره «تحالف الريف المتنقل والنطاق العريض». يمتد هذا الانزعاج إلى إدخال البيانات وتحريرها باستخدام بعض البرامج كخدمة SaaS أو تطبيقات البرمجيات وكذلك في أشكال أخرى من العمل عبر الإنترنت.
يجب على المرء أن يختبر بدقة وظائف الوصول التفاعلي المباشر إلى جهاز كمبيوتر بعيد - مثل الشبكات الخاصة الافتراضية. لم يتم تصميم العديد من بروتوكولات TCP للعمل في بيئات زمن انتقال عالٍ.