การสื่อสารผ่านดาวเทียม

การสื่อสารผ่านดาวเทียมการสื่อสารผ่านดาวเทียม

ความเป็นมาของดาวเทียมความเป็นมาของดาวเทียม ผู้ริเริ่มให้แนวคิดการสื่อสารดาวเทียมคือนายออาเธอร์ ซิ คลาร์ก เขาได้สร้างสรรค์จินตนาการของการสื่อสารดาวเทียม ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2488 โดยเขียนบทความเรื่อง WIRELESS WORLD"ฉบับเดือนตุลาคม ปี พ.ศ. 2488 ซึ่งบทความนั้นได้กล่าวถึงการเชื่อมระบบสัญญาณวิทยุจากมุมโลกหนึ่งไปยังอีกมุมโลกหนึ่งให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้โดยใช้สถานีถ่ายทอดวิทยุที่ลอยอยู่ในอวกาศเหนือพื้นโลก ขึ้นไปประมาณ 35,780 กิโลเมตร โดยให้โคจรในรูปวงกลมรอบโลกจุดนี้จะใช้เวลา 24 ชั่วโมงพอดี เสมือนว่าสถานีถ่ายทอดวิทยุที่ลอยอยู่นั้นอยู่กับที่ ซึ่งต่อมาเรียกวงโคจรนี้ว่าวงคจรค้างฟ้า (geosynchronous orbit หรือ (geostationaryorbit) ข้อคิดในบทความของ อาร์เธอร์ซี คลาร์ก เริ่มเป็นจริงขึ้นมาเมื่อ๖สหภาพโซเวียตรัสเซียได้ส่ง ดาวเทียม สปุทนกิ 1 ในวันที่ 4 ตุลาคม 2500 ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลกขึ้นสูงอวกาศได้สำเร็จแล้วในเดือนต่อมาก็ได้ส่ง สปุทนิก 2 ดาวเทียมดวงที่ 2 ขึ้นสู่ห้วงอวกาศโดยมีสุนัข ชื่อไลก้าขึ้นไปด้วย และปีถัดมาเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2501 สหรัฐอเมริกาก็ส่งดาวเทียมชื่อเอ็กซ์พลอเรอ 1 ขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จ หลังจากนั้นเป็นต้นมาทั้งรัสเซียและสหรัฐอเมริกาต่างก็ส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศอีกหลายตวง แต่ดาวเทียมเหล่านั้นเป็นดาวเทียมเพื่อการสำรวจบรรยากาศ

การส่งดาวเทียมขึ้นสู่บรรยากาศการส่งดาวเทียมขึ้นสู่บรรยากาศ ต่อมาในปี พ.ศ. 2500 ประเทศสหภาพ โซเวียต (รัสเซีย) เป็นชาติแรกที่ส่งดาวเทียมชื่อว่า สปุตนิค 1" (Sputnik 1) ไปโคจรในอวกาศในระดับต่ำ แล้วส่งข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นและอุณภูมิของบรรยากาศชั้นสูงกลับมาสู่โลก ด้วยความถี่ 20.005MHz และ 40.005 MHz ซึ่งถือว่าเป็นก้าวแรกแห่งการพัฒนาเทคโนโลยีทางดาวอวกาศ และดาวเทียมของโลกทีเดียว มาถึงในปี พ.ศ. 2505 ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ส่งดาวเทียมชื่อว่า " เทลสตาร์ 1" (Telstar 1) ขึ้นไปโคจรรอบโลกเป็นวงรี แต่ยังไม่อยู่ในวงโคจรที่เรียกว่า Geostationary โดยใช้การควบคุมการโคจรจากสถานีภาคพื้นดินที่อยู่บนโลก ดาวเทียมดวงนี้ถือว่าเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลกที่ใช้ในการสื่อสารอย่างแท้จริง และใช้ส่งรายการโทรทัศน์รวมด้วย ต่อมาอีก 3 ปี คือปี พ.ศ. 2508 ได้มีการส่งดาวเทียมที่ชื่อว่า " เออร์ลี่เบริร์ด " ( Early Bird) ขึ้นไปโครจรในวงโคจร Geostationary ซึ่งถือว่าเป็นดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรแบบค้างฟ้า และใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นดาวแรกอย่างแท้จริง โดยมีช่องสัญญาณการถ่ายทอด สัญญาณเกี่ยวกับโทรทัศน์ , เทเล็กซ์ , ข่าวสารต่างๆ รวมทั้งรายการโทรทัศน์ ที่รับมาจากด้านหนึ่ง ของมหาสมุทรแอตแลนติก ผ่านดาวเทียมเพื่อส่งไปส่วนอื่นๆ ของประเทศ หลังจากที่ดาวเทียมเออร์ลี่เบิร์ด ประสบความสำเร็จแล้ว องค์การดาวเทียม เพื่อการสื่อสารโทรคมระหว่างประเทศ ก็ได้ส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโจรอีกหลาย ดวงภายใต้ชื่อของอินเทลแซท ( INTELSAT)

ความเป็นมาเบื้องต้นของระบบดาวเทียมความเป็นมาเบื้องต้นของระบบดาวเทียม การสื่อสารดาวเทียมนับว่าเป็นวิธีการในการส่งข้อมูลข่าวสารในปัจจุบันที่นิยมกันมาก ซึ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานได้อย่างกว้างขวาง และรวดเร็ว เป็นการสื่อสารที่มีวิวัฒนาการมาจากการสื่อสารแบบไมโคเวฟ และมีผู้ที่เขียน นวนิยายวิทยาศาสตร์ขึ้นเมื่อประมาณ 60 ปีก่อน และต่อมาก็สามารถทำขึ้นได้จริง ๆ และพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง มาจนมีเทคโนโลยีในการสื่อสารที่สูงมากขึ้น ในช่วงแรกๆ ดาวเทียมได้ประดิษฐ์ขึ้นมาใช้ประโยชน์ในด้านการทหาร และได้พัฒนามาใช้ทางด้านการพยากรณ์อากาศ การค้นหาทรัพยกรธรณี และการสื่อสาร ซึ่งจะกล่าวถึงในที่นี้คือ " ดาวเทียมสื่อสาร " ที่ใช้ในกิจการระบบโทรทัศน์ ( DTH: DIRECT TO HOME) ดาวเทียมสื่อสารที่ส่งขึ้นไปครั้งแรกเมื่อปี 2508 โดยองค์การโทรคมนาคมระหว่างประเทศ ( INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS SATELLITE

ดาวเทียมนั้นจะลอยอยู่ในอวกาศ โคจรรอบโลก ในลักษณะการโคจรเป็นแบบวงกลม ที่เรียกว่า " Geostationary Orbit " ซึ่งดาวเทียมจะลอยอยู่ เหนื่อเส้นศูนย์สูตร ที่ระดับความสูงประมาณ 35,786 กิโลเมตร วัดจากพื้นโลก ซึ่งวงโคจรนี้จะต้องทำให้ดาวเทียมนั้น โคจรด้วยความเร็วเท่ากับที่โลกนั้นหมุนรอบตัวเอง เท่ากับ 24 ชั่วโมง หรือหนึ่งรอบพอดี ดังนั้นเมื่อเรามองไปยังดาวเทียม จึงทำให้เป็นภาพลวงตาซึ่งมองเห็นว่า ดาวเทียมนั้นลอยอยู่กับที่ แต่จริงแล้วมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา แนวคิดนี้เองที่ทำให้ส่งสัญญาณรายการโทรทัศฯและวิทยุได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงมาก และครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างกว้างขวาง แต่มีการลงทุนที่ค่อนข้างต่ำเพราะไม่จำเป็นต้องสร้างสถานีทวนสัญญาณ ( Repeater) มากเหมือนการสื่อสารภาคพื้นดินอื้นๆ ซึ่งทำให้สามารถส่งสัญญาณมายังลูกค้าโดยตรงอย่างที่เรียกกันว่า DTH Direct To Home

นอกจากนี้นายอาเธอร์ ซี. คลาค ยังให้แนวคิดไว้ว่า โลกจะทำการสื่อสารผ่านดาวเทียม โดยทั่วโลกได้นั้นจำเป็นต้องมีการนำเอาสถานีทวนสัญญาณที่เรียกว่าดาวเทียม ไปลอยอยู่ในอวกาศเหนือมหาสมุทรทั้งสามมหาสมุทรหลักๆ คือ มหาสมุทรแอตแลนติก , มหาสมุทร แปซิฟิก และมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งดาวเทียมทั้ง 3 จุดนี้ จะต้องลอยและโคจรอยู่ในวงโคจรเหนือเส้นศุนย์สูตร ที่มีชื่อเรียกตามสัญญานามว่า Clarke Orbit หรือเรียกเป็นไทยว่า " ดาวเทียมค้างฟ้า "

ความเป็นมาของดาวเทียมธีออสความเป็นมาของดาวเทียมธีออส กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ(องค์การมหาชน) ได้ดำเนินการตามความเห็นชอบของคณะรัฐมนตรี ให้ใช้งบประมาณรายจ่ายเพิ่มเติมประจำปี 2547 เพื่อเป็นค่าใช้จ่ายในโครงการพัฒนาดาวเทียม RemoteSensing ของประเทศไทย หรือดาวเทียมธีออส งบประมาณเป็นระยะเวลา 3 ปี ทั้งนี้ ดาวเทียม ธีออส จะเป็นดาวเทียมดวงแรกของไทย โดยเป็นความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยกับรัฐบาลฝรั่งเศส ภายใต้สัญญาการค้าต่างตอบแทน (CounterTrade) โดยกระทรวงวิทยา ศาสตร์ฯ มีวัตถุประสงค์ในการจัดซื้อดาวเทียมดังกล่าวเพื่อเป็นการสนับสนุนการใช้เทคโนโลยีข้อมูลสารสนเทศในการสนับสนุนการพัฒนาประเทศในระดับต่างๆ นำมาประยุกต์ใช้ในด้านสร้างความมั่นคงทั้งทางด้านเศรษฐกิจ การเมือง และป้องกันประเทศ

การสื่อสารผ่านดาวเทียมการสื่อสารผ่านดาวเทียม หลักการของดาวเทียมมาจากหลักการของฟิสิกส์หรือกฎของเคปเลอร์ที่ว่า คาบของดาวที่โคจรอยู่รอบโลกจะแปรตามยกกำลัง 3/2 ของรัศมี ดาวที่ใกล้โลกมากจะมีคาบประมาณ 90 นาที แต่ไม่มีประโยชน์ที่ว่าจะนำมาทำดาวเทียมเพราะว่า เมื่อมองจากพื้นดินจะเห็นดาวเทียมเป็นระยะเวลาสั้น ๆ เท่านั้น แต่ที่ระยะประมาณ 36000 Km เหนือเส้นศูนย์สูตร คาบของดาวเทียมจะเป็น 24 ชั่วโมงทำให้เสมือนอยู่นิ่งเมื่อมองจากพื้นโลกตลอดเวลา บนท้องฟ้าดาวเทียมจะอยู่ห่างกันประมาณ 4 องศาตามมุม 360 องศาของเส้นศูนย์สูตร ถ้าหากดาวเทียมอยู่ใกล้มากกว่านี้จะทำให้สัญญาณที่ขึ้นมาจากพื้นดินรบกวนดาวเทียมตัวข้าง ๆ ที่อยู่ถัดไปด้วย เพื่อเป็นการป้องกันการแก่งแย่งความถี่และตำแหน่งบนท้องฟ้า จึงได้มีการกำหนดข้อตกลงระหว่างชาติขึ้นว่าใครบ้างที่จะได้ใช้ความถี่ใดและตำแหน่งใด ช่วงความถี่ 3.7-4.2 GHz และ 5.925-6.425 GHz ได้ถูกกำหนดสำหรับการสื่อสารดาวเทียม หรือมีการเรียกย่อ ๆ กันว่า 4/6 GHz หมายถึง ความถี่ขึ้นมีค่าอยู่ในช่วง 6 HGz และความถี่ลงอยู่ในช่วง 4 GHz อย่างไรก็ตามความถี่ช่วงนี้ก็หนาแน่นมากเพราะถูกใช้โดยไมโครเวฟของบริษัทสื่อสารอยู่แล้ว

ปัญหาด้านความถี่ ความถี่ช่วงที่สูงกว่านี้ก็คือ 12/14 GHz ทำให้ดาวเทียมสามารถวางอยู่ใกล้กันได้ถึง 1 องศา แต่มีปัญหาที่ตามมาก็คือ ความถี่ช่วงนี้ถูกลดทอนได้สูงด้วยฝนและพายุได้ง่าย ทางแก้ที่เป็นไปได้ก็คือตามหลักความจริงที่ว่าพายุหรือฝนมักจะเกิดเป็นหย่อม ๆ ถ้าหากตั้งจานรับเอาไว้กระจายไปทั่ว ( และต่อถึงกันด้วยสายเคเบิล) เมื่อมีฝนที่ใดที่หนึ่ง ก็ใช้สถานีพื้นดินที่บริเวณอื่นที่ไม่มีฝนตกรับแทนได้ ดาวเทียมทั่วไปจะแบ่งแถบกว้างความถี่ขนาด 500 MHz ออกเป็นทรานส์ปอนด์ เดอร์ แต่ละ ทรานส์ปอนด์เดอร์มีแถบกว้างความถี่ 36 MHz แต่ละทรานส์ปอนด์เดอร์อาจจะใช้ส่งข้อมูลขนาด 50 Mbps เพียงชุดเดียว หรือส่งขนาด 64 Kbps จำนวน 800 ชุดหรือจะรวมในลักษณะอื่นก็ได้ และแต่ละทรานส์หอนด์เดอร์สามารถใช้การส่งแบบคนละขั้วคลื่น ( polarize) ได้ทำให้ 2 ทรานส์ปอนด์เดอร์สามารถใช้ความถี่เดียวกันโดยไม่มีการรบกวนกันได้ ในดาวเทียมยุคแรก ๆ การแบ่งแถบกว้างความถี่ของทรานส์ปอนด์เดอร์ออกเป็นช่อง ๆ นั้นทำแบบตายตัว (static) ที่ความถี่เดียว แต่ในปัจจุบันช่องแต่ละช่องจะถูกแบ่งออกตามเวลา เช่นช่อแรกสำหรับสถานีแรก ช่องทีสองสำหรับสถานีที่สอง และต่อ ๆ ไป การทำแบบนี้ช่วยให้การจัดการอ่อนตัวต่อการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย มีชื่อเรียกว่า time-division multiplex

ความก้าวหน้าทาง ดาวเทียม ดาวเทียมดวงแรกนั้นมีลำคลื่นจากอวกาศลำเดียวครอบคลุมสถานีพื้นดินทั้งหมด และเมื่อเวลาผ่านไป ราคาของอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ , ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ และขนาดได้ลดลง จนปัจจุบันสามารถ ที่จะใช้ทำให้ดาวเทียมมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่ละลำคลื่นที่ส่งลงมาสามารถที่จะเจาะจงลงไปยัง บริเวณใด ๆ ที่ต้องการและสามารถใช้ลำคลื่นหลาย ๆ ลำขณะส่งขึ้นหรือส่งลงพร้อม ๆ กันได้ บริเวณ ที่ลำคลื่นเล็งไปนั้นเรียกว่า ลำคลื่นเป็นจุด ( spot beam) ซึ่งบริเวณที่เล็งอาจจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางไม่กี่ ร้อยกิโลเมตรการสื่อสารผ่านดาวเทียมมีคุณลักษณะหลายอย่างต่างจากการสื่อสารผ่านตัวกลางบน พื้นดิน เช่น การหน่วงของเวลา ถ้าเทียบกับไมโครเวฟแล้วจะมีค่าเพียง 3 ไมโครวินาที/กิโลเมตร หรือ ถ้าเป็นโคแอกเชียลก็จะมีค่า 5 ไมโครวินที/กิโลเมตรเท่านั้น ( คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางในอากาศได้ เร็วกว่าเดินทางในสายทองแดง)แต่โดยอีกนัยหนึ่งถ้าคำนึงถึงแถบกว้างความถี่และอัตราการเกิด ผิดพลาด ( error rate) ของข้อมูลด้วยแล้วการหน่วงเวลาของสัญญาณอาจจะไม่ใช่จุดสำคัญก็ได้ เช่น เวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูล x กิโลไบท์ผ่านสายขนาดความเร็ว 9600 bps คือ x/19.6 วินาที แต่ถ้าส่งผ่าน ดาวเทียมที่มีความเร็วการส่งข้อมูล 5 Mbps แล้วจะใช้เวลา x/5000+0.270 วินาที (รวม 0.27 วินาที สำหรับเวลาที่หน่วงในอากาศ) สำหรับข้อมูลมากกว่า 2.6 Kbps แล้วดาวเทียมจะเร็วกว่า และถ้าหากว่า นับเวลาที่เสียไปเนื่องจากการส่งใหม่ (เมื่อมีการส่งข้อมูลผิดพลาด จะมีการส่งข้อมูลชุดนั้นมาใหม่ ทำ ให้เวลาที่ใช้ส่งข้อมูลจนครบเท่าที่ต้องการเพิ่มขึ้นไปด้วย) ดาวเทียมก็จะได้เปรียบมากกว่าเพราะว่า ดาวเทียมมีอัตราส่งข้อมูลผิดพลาดต่ำกว่ามาก

นอกจากนั้นค่าเวลาที่หน่วงที่เสียไปไม่ขึ้นกับระยะทาง เช่น การส่งข้อมูลระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่ง ที่อยู่คนละฟากของมหาสมุทรก็จะใช้เวลาเท่ากับส่งระหว่างที่อยู่ตรงข้ามถนน ทำให้การคิดราคาค่าส่ง ข้อมูลไม่ขึ้นอยู่กับระยะทางไปด้วย จุดอื่นที่ต่างกันอีกก็คือการสื่อสารผ่านสายเช่า สามารถส่งข้อมูลได้เร็วสุดเพียง 56 Kbps เท่านั้น (ถึงแม้ว่าจะมีสายขนาดความเร็ว 1.544 Mbps ให้ใช้ ถ้าหากว่าสามารถจ่ายค่าเช่าไหวให้ใช้ใน บางพื้นที่ก็ตาม) แต่การส่งจากจานสายอากาศบนหลังคาไปยังอีกฝ่ายที่มีจานอากาศอยู่บนหลังคาผ่าน ดาวเทียมนั้น สามารถทำได้เร็วกว่าถึง 1000 เท่า และสำหรับการส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์แล้วละก็ การส่งข้อมูลปริมาณมาก ในช่วงเวลาสั้น ๆ นั้นเป็นที่ต้องการมากกว่าใช้เวลานาน ๆ เช่น การส่งข้อมูล ในม้วนเทปผ่านสายโทรศัพท์ที่มีความเร็ว 56 Kbps ใช้เวลา 7 ชั่วโมง แต่ถ้าผ่านดาวเทียมจะใช้ เวลา 30 วินาที เท่านั้น คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างของดาวเทียมก็คือว่าเป็นการส่งข้อมูลแบบ กระจายไปทุกที่ (broadcast) ทุก ๆ สถานีพื้นดินที่อยู่ภายใต้รัศมีลำคลื่นสามารถที่จะรับ สัญญาณได้หมด รวมทั้งสถานีเถื่อนด้วย และบริษัทสื่อสารเองก็ไม่มีทางรู้ด้วยดังนั้นจึงต้องมีกา เข้ารหัสข้อมูลเพื่อความปลอดภัย

เทคโนโลยีโทรคมนาคมสมัยใหม่เทคโนโลยีโทรคมนาคมสมัยใหม่ เทคโนโลยีโทรคมนาคมสมัยใหม่ เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคมกำลังได้รับความสนใจอย่างยิ่ง การสื่อสารเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญต่อการพัฒนาประเทศ ประเทศที่พัฒนาแล้วจะมีระบบสื่อสารโทรคมนาคมที่ทันสมัย ขณะเดียวกันพัฒนาการทางเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคมก็ได้ก้าวหน้าขึ้นไปอีกมาก มีการให้บริการระบบสื่อสารสมัยใหม่อยู่มากมาย เทคโนโลยีเหล่านี้จึงได้รับความสนใจ

การสื่อสารผ่านดาวเทียมการสื่อสารผ่านดาวเทียม ( satellite-based communication) เนื่องจากท้องที่ทางภูมิศาสตร์เต็มไปด้วยภูเขา หุบเขา หรือเป็นเกาะอยู่ในทะเลการสื่อสารที่ดีวิธีหนึ่งคือการใช้ดาวเทียม ดาวเทียมได้รับการส่งให้โคจร รอบโลก โดยมีการเคลื่อนที่ไปพร้อมกับการหมุนของโลก ทำให้ดาวเทียมอยู่ในตำแหน่งคงที่เมื่อมองจาก พื้นโลก ดาวเทียมจะมีเครื่องถ่ายทอดสัญญาณติดตั้งอยู่ การสื่อสารโดยผ่านดาวเทียมจะทำโดยการส่ง สัญญาณสื่อสารจากสถานีภาคพื้นดินแห่งหนึ่งขึ้นไปยังดาวเทียม เมื่อดาวเทียมรับก็จะส่งกลับมายังสถานี ภาคพื้นดินอีกแห่งหนึ่งหรือหลายแห่ง เราจึงใช้ดาวเทียมเพื่อแพร่ภาพสัญญาณโทรทัศน์ได้การรับจะ ครอบคลุมพื้นที่ที่ดาวเทียมลอยอยู่ ซึ่งจะมีบริเวณกว้างมากและทำได้โดยไม่มีอุปสรรคทางภูมิศาสตร์ เช่น มีแนวเขาบังสัญญาณดาวเทียมจึงเป็นสถานีกลางที่ถ่ายทอดสัญญาณจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้

การสื่อสารผ่านดาวเทียมการสื่อสารผ่านดาวเทียม ปัจจุบันประเทศไทยมีดาวเทียมไทยคมสามดวงลอยอยู่เหนือประเทศทางด้านมหาสมุทรอินเดียและอ่าวไทย ดาวเทียมไทยคมนี้ใช้ประโยชน์ทางด้านการสื่อสารของประเทศได้มาก เพราะเป็นการให้บริการสื่อสารของประเทศในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่การรับส่งสัญญาณโทรทัศน์ สัญญาณจากวิทยุ สัญญาณข้อมูลข่าวสารต่างๆ

ดาวเทียมไทยคม ระบบสื่อสารเคลื่อนที่ ( mobile phone system) หรือที่เรียกว่าระบบเซลลูลาร์โฟน ( cellular phone system) ที่ใช้กับโทรศัพท์ ทำให้มีโทรศัพท์ติดรถยนต์โทรศัพท์เคลื่อนที่ ปัจจุบันการสื่อสารระบบนี้เป็นที่แพร่หลายและนิยมใช้กันมาก ลักษณะการทำงานของระบบสื่อสารแบบนี้คือ มีการกำหนดพื้นที่เป็นเซลเหมือนรวงผึ้ง แต่ละเซลจะครอบคลุมพื้นที่บริเวณหนึ่ง มีระบบสื่อสารเชื่อมโยงระหว่างเซลเข้าด้วยกัน ครอบคลุมพื้นที่บริการไว้ทั้งหมด ดังนั้นเมื่อเราอยู่ที่บริเวณพื้นที่บริการใด และมีการใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ สัญญาณจากโทรศัพท์เคลื่อนที่จเชื่อมโยงกับสถานีรับส่งประจำเซลขึ้น ทำให้ติดต่อไปยังข่ายสื่อสารที่ใดก็ได้ครั้นเมื่อเราเคลื่อนที่ออกนอกพื้นที่ก็จะโอนการรับส่งไปยังเซลที่อยู่ข้างเคียงโดยทสัญญาณสื่อสารไม่ขาดหาย

โทรศัพท์เคลื่อนที่ ระบบสื่อสารไร้สาย ( wireless communication) เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อสร้างความสะดวกในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าสู่เครือข่ายระบบที่รู้จักและใช้งานกันแพร่หลายคือ ระบบแลนไร้สาย (wireless LAN) เป็นระบบเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ต่างๆ เข้าสู่เครือข่ายด้วยสัญญาณวิทยุสามารถเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าสู่ระบบด้วยความสูงถึง 11 เมกะบิตต่อวินาทีระบบเครือข่ายไร้สายที่รู้จักและนำมาประยุกต์ใช้กันมากอีกระบบหนึ่งคือ ระบบบลูทูธ ( bluetooth) เป็นการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่างๆ เข้าสู่เครือข่ายในระยะใกล้ เพื่อลดการใช้สายสัญญาณ และสร้างความสะดวกในการใช้งาน

เทคโนโลยีไร้สายกับดาวเทียม และอวกาศ ดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลกนับร้อยๆดวงนั้นมีการยิงสัญญาณข้อมูลต่าง ๆ มาที่พื้นโลก และยิงสัญญาณจากพื้นโลกไปยังดาวเทียม โดยมี วัตถุประสงค์หลายอย่าง รวมทั้งการตรวจสอบสภาพอากาศ การส่งสัญญาณโทรศัพท์ ทีวี และสัญญาณวิทยุมีการใช้งานในการระบุตำแหน่ง และส่งไปให้ผู้ที่ต้องการใช้และอื่น ๆ บางเรื่องจากที่กล่าวมาข้างต้นนั้น จะมีการส่งข้อมูลจากนอกโลกหรือในอวกาศ เช่น จากดาวอังคารหรืออาจจะส่งมาจากระบบสุริยะจักรวาล ของเราก็ได้ และในการสื่อสารเช่นนี้ได้นั้นก็จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีไร้สายในการทำงานทั้งสิ้น สิ่งที่น่าสนใจและน่าแปลกใจในการสื่อสาร ผ่านดาวเทียมก็คือการใช้เครื่องมือสื่อสารพื้นฐานที่ใช้อยู่บนโลกในการสื่อสารผ่านดาวเทียม เช่น อุปกรณ์ส่งสัญญาณ จานรับสัญญาณ อุปกรณ์รับสัญญาณ และอื่น ๆ ซึ่งในความคิดของคนทั่วไปนั้นอาจคิดว่าการสื่อสารอย่างนี้จะต้องใช้อุปกรณ์ราคาสูง และเทคโนโลยีขั้นสูงมาก

ดาวเทียมหลาย ๆ ชนิดนั้นเกี่ยวข้องกัน ทำงานร่วมกันในด้านการสื่อสาร ดาวเทียมชนิดแรกคือGeostationary ซึ่งโคจรรอบโลกที่ความสูง จากพื้นโลก 35,784 กิโลเมตร โดยที่ความสูงขนาดนั้นจะมีรอบของการโคจรอยู่ที่ 24 ชั่วโมง หรือพูดอีกอย่างก็คือดาวเทียมโคจรที่ความเร็วเท่ากับ ความเร็วของโลกที่โคจรครบ 1 รอบนั่นเอง ดังนั้นดาวเทียมจึงอยู่กับที่เมื่อเทียบกับตำแหน่งบนพื้นโลก ณ จุด ๆ หนึ่ง เนื่องจากสาเหตุนี้เองจาน ดาวเทียมบนโลกจึงทำการชี้ตรงไปที่ดาวเทียม โดยที่ไม่จำเป็นต้องมีการเคลื่อนย้ายเนื่องจากตำแหน่งสัมพันธ์ระหว่างดาวเทียมและจานดาวเทียมนั้นจะคงที่เสมอ ดาวเทียมชนิดที่สองคือดาวเทียม Middle Earth Orbit (MEO) ซึ่งโคจรอยู่ที่ความสูงระหว่าง 5,000 ถึง 15,000 กิโลเมตร เหนือพื้นโลก ดาวเทียม ที่อยู่ในช่วงความสูงระยะนี้เป็นดาวเทียมสำหรับการระบุตำแหน่งบนพื้นโลก( Global Positioning System หรือ GPS) อย่างที่คุณจะได้เห็นในการทำงานของ GPS ในตัวอย่างต่อไป คือการที่ GPS สามารถที่จะระบุตำแหน่งและบอกว่าคุณอยู่ที่ลองติจูดและละติจูดที่เท่าไรบนพื้นโลก ณ ในขณะนั้น และเมื่อนำมารวมกับเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์และฐานข้อมูลของแผนที่ ก็จะทำให้สามารถสร้างระบบการนำทางได้ และนอกจากนี้ยังสามารถที่จะบอกเวลาที่ถูกต้องแม่นยำได้อีกด้วย

ดาวเทียมชนิดที่สาม คือ ดาวเทียม Low Earth Orbit (LEO) คือดาวเทียมที่โคจรอยู่ที่ความสูงตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 กิโลเมตร การสื่อสารผ่านดาวเทียมแรกๆนั้น สื่อสารโดยการใช้ดาวเทียมสะท้อนสัญญาณ ( Echo Satellite) ซึ่งเป็นแบบ LEO โดยเริ่มใช้เมื่อ ค.ศ. 1960 บริษัท Iridium ได้ทำการปล่อยดาวเทียมชนิด LEO ถึง 12 ดวงเพื่อใช้สำหรับบริการให้คนที่ใช้โทรศัพท์สามารถที่จะติดต่อกันได้ทุกๆที่บนโลก โดยการยิงสัญญาณและรับสัญญาณกับดาวเทียม แต่ด้วยเหตุผลด้านการเงินและด้านเทคนิค ดาวเทียมเหล่านี้มีการใช้งานน้อยลงเรื่อยๆ จนกระทั่งปี ค.ศ. 1990 และสุดท้ายการดำเนินธุรกิจก็ล้มละลาย แต่อย่างไรก็ตามธุรกิจก็กลับฟื้นฟูขึ้นมาใหม่ เนื่องจากมีหลายบริษัทอย่างเช่น Globalstar นั้นมีแผนการที่จะขายบริการด้านโทรศัพท์ผ่านดาวเทียมโดยการใช้ดาวเทียมของบริษัทนี้

ดาวเทียมชนิดอื่น ๆ ที่ใช้ระบบการสื่อสารไร้สายถูกใช้สำหรับด้านการสำรวจอวกาศ เมื่อคุณมองดูที่รูปภาพที่ถ่ายจากดาวอังคารหรือดาวพฤหัสบดี ภาพเหล่านั้นถูกส่งมาที่โลกโดยใช้เทคโนโลยีไร้สาย คุณจะได้เห็นจากตัวอย่างภายในบทความนี้ ว่าจริง ๆ แล้วอุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ทำงานในงานด้านนี้นั้นไม่ได้ใช้ความเข้มของสัญญาณมาก ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 8 เท่า ของสัญญาณโทรศัพท์ที่เราใช้อยู่ เทคโนโลยีหลาย ๆ ด้านนำมาใช้เพื่อให้เกิดสิ่งเหล่านั้น เพื่อทำให้ดาวเทียมสามารถที่จะส่งข้อมูลมาที่โลก หรือแม้กระทั่งส่งมาจากขอบของระบบสุริยะจักรวาลของเราก็ตามก็สามารถทำได้

องค์ประกอบระบบสื่อสารดาวเทียม (Satellite System) ในระบบการสื่อสารดาวเทียมจะมีองค์ประกอบหลัก ๓ ส่วน คือ ดาวเทียมอยู่ในอวกาศ , ระบบควบคุมและสั่งการ และสถานีดาวเทียมภาคพื้นดิน โดยมีการทำงานง่ายๆ ดังนี้ สถานีภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณขาขึ้น (Uplink) กำลังส่งสูงผ่านจานสายอากาศไปยังจานสายอากาศไปยังจานสายอากาศและเครื่องบนดาวเทียม ทำการขยายสัญญาณ , แปลงความถี่ แล้วขยายให้กำลังสูงส่งผ่าน จานสายอากาศเป็นสัญญาณขาลง (Downlink) มายังจานสายอากาศรับสถานีภาคพื้นดิน สถานีรับจะทำการขยายสัญญาณแล้วดำเนินกรรมวิธีนำข้อมูลต่างๆ ไปใช้งาน ก . สถานีภาคพื้นดิน ( Earth Station) ประกอบด้วยส่วนหลักๆ คือระบบจานสายอากาศ , ระบบการส่ง , ระบบการรับ และอุปกรณ์ช่องสัญญาณ ๑ ) จานสายอากาศ (Antenna) ทำหน้าที่แพร่กระจายคลื่นสัญญาณขาขึ้นไปยังดาวเทียม ๒ ) ภาคขยายกำลังสูง (High Power Amplifier:HPA) ทำหน้าที่ขยายกำลังให้สูงก่อนส่งกำลังออกอากาศ อาจใช้หลอด Klystron, TWT (Travelling Wave Tube) หรือ Solid State ๓ ) ภาคขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (Low Noise Amplifier: LNA) ทำหน้าที่ขยายสัญญาณกำลังต่ำมากๆ ที่เครื่องรับรับได้เพื่อให้มีกำลังพอที่จะนำมาใช้งาน โดยให้มีสัญญาณรบกวน

๔ ) ภาคแปลงความถี่ขาขึ้น (Up Converter) และภาคแปลงความถี่ขาลง (Down Converter) ภาคแปลงความถี่ขาขึ้น ทำหน้าที่แปลงความถี่ IF ให้เป็นความถี่ RF ก่อนส่งอากาศ และภาคแปลงความถี่ IF เพื่อให้สะดวกในการขยายสัญญาณ ข . ดาวเทียม (Satellite) ดาวเทียมมีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ ระบบควบคุมตำแหน่งและวงโคจร , ระบบตรวจจับและสั่งการดาวเทียม (TT&C), ระบบจ่ายกำลังไฟฟ้า , ระบบสื่อสารของดาวเทียมและระบบสายอากาศดาวเทียม ๑ ) ระบบควบคุมตำแน่งและวงโคจรดาวเทียม ปกติจะประกอบด้วยมอเตอร์จรวดที่คอยทำหน้าที่ปรับเปลี่ยนวงโคจรดาวเทียม ให้อยู่ในวงโคจรถูกต้องเมื่อเกิดการคลาดเคลื่อน (Beam) มายังตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างถูกต้อง ระบบการควบคุมตำแหน่งอาจใช้ตัวดาวเทียมหมุน ที่เรียกว่า spinners & Momentum ๒ ) ระบบตรวจจับและสั่งการดาวเทียม (Telemetry, Tracking and Command:TT&C) ระบบนี้มีทั้งส่วนที่อยู่บนดาวเทียมและบนพื้นดินทำงานสัมพันธ์กัน โดย Telemetry จะส่งข้อมูลได้จากการตรวจจับ (Sensor) สัญญาณควบคุมต่างๆ บนดาวเทียม แล้วส่งกลับมายังสถานีภาคพื้นดิน ระบบ Tracking ๓ ) ระบบจ่ายกำลังไฟฟ้า ดาวเทียมทุกแบบได้รับพลังงานมาจากแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cells) เพื่อนำไปใช้ในระบบสื่อสารของดาวเทียมโดยเฉพาะภาคส่งพลังงานที่เหลือจะนำไปใช้ในส่วนอื่นๆ ซึ่งเรียกว่า Housekeeping เพื่อสนับสนุนดาวเทียมให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

๔ ) ระบบสื่อสารดาวเทียม เป็นส่วนประกอบหลักของดาวเทียมสื่อสารระบบอื่นเป็นเพียงส่วนสนับสนุนระบบนี้จะประกอบด้วยจานสายอากาศที่คอบรับส่งสัญญาณแบนด์กว้าง , ภาครับ - ส่ง และขยายกำลังของสัญญาณ ที่เรียกว่า Transponder ซึ่งเป็นหน่วยรับ - ส่งสัญญาณแต่ละช่องในตัวดาวเทียม ๕ ) ระบบสายอากาศ ระบบนี้อาจถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบสื่อสารดาวเทียมโดยแยกออกมาจากทรานสปอนเดอร์ (Transponder) ปัจจุบันดาวเทียมมีระบบจานสายอากาศที่ซับซ้อนเพื่อให้สามารถแยกลำคลื่น (beam) ส่งมาครอบคลุมพื้นโลกในรูปแบบต่างๆ ได้ตามต้องการ • การสื่อสารระบบโทรศัพท์ ซึ่งเป็นแบบจุดถึงจุดโดยใช้เป็นเครือข่ายเพิ่มเติมหรือ ทดแทนเครือข่ายการสื่อสารที่มีอยู่ • การสื่อสารแบบจุดถึงหลาย ๆ จุด (Point To Multipoint Transmission) • การสื่อสารแบบเครือข่ายมีการสื่อสารไม่มากนัก (Thin Route) โดยใช้เป็นเครือข่ายเชื่อมโยงไปหาพื้นที่ที่อยู่โดดเดี่ยว เช่น ในหุบเขาหรือหมู่เกาะ เป็นต้น • การสื่อสารข้อมูล ซึ่งอาจเป็นจุดถึงจุดหรือจุดถึงหลายๆ จุด • บริการพิเศษ ได้แก่ การประชุมเห็นกันได้ (Video Conference) โทรทัศน์เพื่อการศึกษา และการเชื่อมโยงเข้ากับวิทยุติดรถยนต์ วิทยุ

การส่งสัญญาณ • การแพร่ภาพโทรทัศน์ (TV Boardcast) ตัวอย่างของการบริการการสื่อสารผ่านดาวเทียมในประเทศไทย คือ iPSTAR โดยโครงสร้างของระบบเครือข่าย iPSTAR จะเป็นแบบดาวกระจาย คือ ทุกๆอุปกรณ์ปลายทางของผู้ใช้ จะต้องติดต่อกับเกตเวย์ (Gateway) ซึ่งจะทำหน้าที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต (Internet) ชุมสายโทรศัพท์ หรือ เกตเวย์ (Gateway) ในระบบ iPSTAR ในประเทศอื่นๆ

ด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าของ iPSTAR ในการจัดรูปแบบคลื่นวิทยุ และภาคติดต่อ ( Wave Forms and Air Interface) ที่ใช้ในทั้งภาคส่งและรับ ซึ่งทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดแก่ทั้งระบบนั้น ส่งผลให้อุปกรณ์พื้นดินของ iPSTAR นั้นมีต้นทุนราคา ที่ต่ำกว่า ระบบต่างๆที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน สำหรับอุปกรณ์ภาครับส่งสัญญาณปลายทางรูปแบบสัญญาณของภาครับใช้เทคโนโลยีแบบ CFDM/TDM เทคโนโลยีดังกล่าว จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดให้การส่งข้อมูลมีความเร็วที่สูงขึ้น รูปแบบสัญญาณของภาคส่งจะใช้เทคโนโลยีใน ๒ รูปแบบ คือ แบบ Slotted Aloha สำหรับการใช้งานอินเตอร์เน็ต (Internet) ทั่วไป และแบบ TDMA สำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วสูงมากๆ ( มีขีดความสามารถในการส่งสัญญาณสูงสุดเท่ากับ ๔ Mbps ต่อหนึ่งช่องสัญญาณ)

จุดเด่นของระบบ iPSTAR • ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับ การให้บริการอินเตอร์เน็ตแก่ผู้ใช้บริการปลายทางหรือที่เรียกว่า Last Mile User โดยเฉพาะทำให้ โครงการมีศักยภาพที่สูงกว่าดาวเทียมปัจจุบัน ในด้านการให้บริการที่ถึงตรงแก่ผู้บริโภครายย่อย และการให้บริการเสริมต่างๆ • ใช้ดาวเทียมแบบวงจรค้างฟ้า ไม่ใช้เทคโนโลยีที่ยังมีความเสี่ยง หรือ ต้นทุนสูง เช่น ดาวเทียมวงโคจรระดับกลาง หรือ ระดับต่ำ ระบบประมวลผลบนอวกาศ (On-board Processing) หรือ ระบบติดต่อเชื่อมโยงระหว่างดาวเทียม เป็นต้น และใช้ความถี่ย่าน เคยู แบนด์ ( Ku-Band) ในส่วนที่ติดต่อกับผู้ใช้บริการ ทำให้ดาวเทียม iPSTAR มีความได้เปรียบในด้านต้นทุนและมีความเสี่ยงทางเทคโนโลยีต่ำ • นอกจากนี้ เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการให้บริการสูงสุด iPSTAR ได้ถูกปรับปรุงและใช้เทคโนโลยีใหม่ๆที่สำคัญต่างๆ ดังนี้ •ตัวดาวเทียม ( iPSTAR) • ใช้เทคโนโลยีการกระจายคลื่นแบบรังผึ้ง เหมือนกับที่ใช้ในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ผนวกกับ ระบบจานสายอากาศดาวเทียมแบบ ใหม่ทำให้ดาวเทียม iPSTAR สามารถนำความถี่กลับมาใช้งานใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้ได้ประสิทธิภาพในการรับส่ง สัญญาณเพิ่มขึ้นมาก

• ใช้ระบบบริหารกำลังส่งตามสภาพความต้องการ เพื่อทำให้การส่งสัญญาณบนดาวเทียม มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยระบบจะจัดการบริหารกำลังส่งให้สอดคล้องกับความต้องการในการใช้งานของผู้ใช้ ให้เหมาะสมกับสภาพสภาวะอากาศต่างๆ • อุปกรณ์ปลายทาง และกระบวนการรับส่งสัญญาณ ( Satellite Modem) ใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสและการปรับแต่งสัญญาณแบบใหม่ ทำให้สามารถเพิ่มความสามารถในการรับส่งสัญญาณ โดยใช้กำลังส่งที่ต่ำลง ซึ่งมีผลให้สามารถลดขนาดจานสายอากาศ กำลังส่งและค่าใช้จ่ายในส่วนอุปกรณ์ปลายทาง • เทคโนโลยีการรับส่งสัญญาณแบบใหม่ที่ได้ถูกนำมาใช้ดังกล่าวนี้ ทำให้ iPSTAR มีระบบการสื่อสารแบบใหม่ ที่มีความสามารถพิเศษดังนี้ • สามารถจัดสรรแถบความถี่ในการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยให้ผู้ใช้สามารถใช้งานร่วมกันได้ ซึ่งเหมาะสมกับรูปแบบการใช้บริการอินเตอร์เน็ต ที่เป็น Asymmetric และ Bursty Traffic • สามารถปรับเปลี่ยนการเข้ารหัส ให้เหมาะสมกับตามสภาพสภาวะอากาศต่างๆ เพื่อไม่ให้เกิดการขาดการติดต่ออันเนื่องจากสภาวะอากาศรบกวนการรับ-ส่งสัญญาณ จากเทคโนโลยีต่างๆของ iPSTAR ที่ได้ถูกปรับปรุงให้ดีขึ้นนี้ ทำให้ iPSTAR เป็นทางออกที่มีประสิทธิภาพ และประหยัด ทางด้านต้นทุน ให้แก่การบริการหรือธุรกิจต่างๆที่ต้องความเร็วสูงในการรับส่งข้อมูล อย่างเช่น การประชุมผ่านวิดีทัศน์ (Video Conference) หรือ การบริการวิดีทัศน์ตามความต้องการ ( Video on Demand ) ให้มีโอกาส

ประเภทของดาวเทียม ดาวเทียม ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีอยู่ด้วยกัน 2 ชนิด จำแนกตามแนวโคจรที่มันโคจรอยู่ดังนี้ • ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรทั่วไป มีวงโคจรเป็นรูปวงรี มีระบาบไม่แน่นอน ตำแหน่งของตัวดาวเทียมเมื่อเทียบกับโลกก็ไม่แน่นอน มักใช้ในการสำรวจสภาพภูมิอากาศ ภูมิประเทศ แหล่งทรัพยกรธรณี และงานทางด้านการทหาร ดาวเทียมค้างฟ้า ( Geostationary Satellite) เป็นดาวเทียมที่อยู่กับที่ เมื่อเทียบกับโลกมีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกับเส้นศูนย์สูตร อยู่สูงจากผิวโลกประมาณ 35,786 กิโลเมตร วงโคจรพิเศษนี้อาจเรียกว่า " วงโคจรค้างฟ้า " หรือ " วงโคจรคลาร์ก "เพื่อเป็นเกียรติแก่นาย Arthur C. Clarke ผู้ค้นพบวงโคจรนี้ ดาวเทียม คือ วัตถุที่เกิดจากการประดิษฐ์คิดค้นโดยมันสมองของมนุษย์ ซึ่งสามารถจะลอยอยู่ในอวกาศ และคจรรอบโลก หรือขับเคลื่อนไปยังจุดหมายปลายทางที่มนุษญ์ต้องการได้ โดยอาศัยกฎเกณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ดาวเทียมมีมากมายหลายประเภท สามารถแบ่งประเภทการใช้งานได้ 11 ประเภท ดังนี้ • ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารระหว่างจุดต่อจุด • ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารระหว่างดาวเทียม

• ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเคลื่อนที่บนบก ในน้ำ และในอากาศ • ดาวเทียมเพื่อการสื่อสารวิทยุกระจายเสียง และโทรทัศน์ • ดาวเทียมเพื่อการสำรวจโลก สำรวจทรัพยากรธรรมชาติ • ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศ • ดาวเทียมเพื่อการพยากรณ์อากาศ • ดาวเทียมเพื่อการปฎิบัติในห้วงอวกาศ • ดาวเทียมเพื่อกิจการวิทยุสมัครเล่น • ดาวเทียมเพื่อการกำหนดตำแหน่ง • ดาวเทียมเพื่อการนำร่องเรือ

กำหนดรูปแบบการให้บริการดาวเทียมกำหนดรูปแบบการให้บริการดาวเทียม ITU (International Telecommunication Union) ได้กำหนดรูปแบบการให้บริการดาวเทียม เป็น ๒ แบบ ได้แก่ •ดาวเทียมสำหรับผู้ใช้บริการประจำที่ () ได้แก่ สถานีภาคพื้นดินที่ จานดาวเทียมติดตั้งประจำที่ สามารถพบเห็นได้ในกิจการทั่วไป ดาวเทียมหลักที่ให้บริการแบบนี้ เช่น INTELSAT, EUTELSAT, THAICOM เป็นต้น • ดาวเทียมสำหรับผู้ใช้บริการเคลื่อนที่ ได้แก่ดาวเทียมที่ใช้สถานีดาวเทียมภาคพื้นดินติด ตั้งอยู่บนยานพาหนะบนบก เรียกดาวเทียม LMS ติดตั้งอยู่บนเครื่องบินเรียกดาวเทียม AMS(Airborne Mobile Satellite) เทคนิคการเข้าถึงหลายทาง ( Multiple Access Technique ) เนื่องจากทรัพยากรด้านดาวเทียมเป็นทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัด เช่น จำนวนดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้าที่ มีอยู่ ๓๖๐ องศา ห่างกัน ๒ องศาเป็นอย่างน้อย จึงดาวเทียมเพียงประมาณ ๑๘๐ ดวงเท่านั้น นอกจากนี้ ทรานสปอนเดอร์ (Transponder) ที่ใช้งานในดาวเทียมแต่ละดวงก็มีจำกัด แม้จะใช้หลักการความถี่ซ้ำเข้า ช่วยแล้ว จึงต้องพัฒนาเทคนิคการเข้าถึงหลายทางเพื่อให้สามารถเข้าไปใช้งานช่องดาวเทียมได้อย่างเต็มที่ และให้ผู้ใช้เข้าใช้ ทรานสปอนเดอร์ (Transponder) ดาวเทียมเดียวกันพร้อมกันได้มากมายโดยไม่รบกวน กันปัจจุบันมีเทคนิคที่นิยมใช้กันอยู่ ๓ แบบ คือ

๑ . การเข้าถึงหลายทางแบบแบ่งความถี่ ( Frequency Division Multiple Access: FDMA ) ผู้ใช้แต่ละรายจะได้รับการจัดสรรช่องความถี่มาให้แม้ช่องความถี่ว่างไม่มีผู้ใช้งาน ผู้อื่นก็ไม่สามารถเข้ามาใช้งานได้ซึ่งเป็นข้อจำกัดประการหนึ่ง แต่ก็มีใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากหลักการง่ายคือ สถานีภาคพื้นดินที่อยู่ในข่ายสื่อสารดาวเทียมจะทำการส่งคลื่นพาห์หนึ่งคลื่น หรือ หลายคลื่นความถี่ในทรานสปอนเดอร์ (Transponder) ใดทรานสปอนเดอร์ (Transponder) หนึ่ง คลื่นพาห์แต่ละคลื่นจะประกอบด้วยแถบความถี่ทีมีความกว้างตามที่กำหนดในกิจการนั้นๆ เช่น ใช้ความกว้างของแบนด์ ๓๖ KHz สำหรับการส่งแบบ SCPC ( Single Carrier Per Channal ) หรือกว้าง ๓๐ MHz

๒. การเข้าถึงหลายทางแบบแบ่งเวลา ( Time Division Multiple Access : TDMA ) ผู้ใช้จำนวนมากสามารถใช้ช่องสัญญาณความถี่ร่วมกันได้ แต่จะส่งข้อมูลเฉพาะช่วงเวลาที่ได้รับการจัดสรรมาให้เท่านั้น วิธีการ คือ ทุกสถานีในข่ายการสื่อสารดาวเทียมจะใช้ความถี่คลื่นพาห์เดียวกัน ในการส่งสัญญาณแบต่างๆผ่าน ทรานสปอนเดอร์

๓ . การเข้าถึงหลายทางแบบสุ่ ม ( Random Multiple Access : RMA ) หรือ แบบแบ่งรหัส ( Code Division Multiple Access: CDMA ) สถานีภาคพื้นดินใช้ความถี่ร่วมกันและจะส่งเวลาใดก็ได้โดยใช้ช่องสัญญาณร่วมกันหลายสถานีโดยผู้รับสามารถแยกแยะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนได้ เนื่องจากมีรหัส ( Code ) เป็นของตนเอง วิธีการเข้าถึงหลายทางแบบแบ่งรหัสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ความถี่ในการส่งสัญญาณดาวเทียม

ดาวเทียมแต่ละดวงนั้นเป็นเหมือนสถานีทวนสัญญาณ หรือที่เรียกว่า รีพีทเตอร์ (Repeater) ซึ่งติดตั้งอยู่สูงมากถึง 35,786 กิโลเมตร จึงต้องทำหน้าที่เป็นทั้งเครื่องรับ และเครื่องส่งเพื่อติดต่อกับสถานีภาคพื้นดิน โดยสถานีภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณในช่วง "ขาขึ้น" ที่ความถี่หนึ่งซึ่งเรียกว่า Uplink ไปให้ดาวเทียม เมื่อดาวเทียมได้รับก็จะทำการเปลี่ยนความถี่ ที่รับได้ให้เป็นอีกความถี่หนึ่ง และส่งกลับมาให้สถานีภาคพื้นดินอื่นๆ ซึ่งสัญญาณที่ส่งลงมาจากดาวเทียมจะเรียกว่า Downlink หรือความถี่ " ขาลง" โดยสัญญาณที่ส่งลงมานี้ สามารถจะครอบคลุมพื้นผิวโลกได้ถึง 40% ของจำนวนพื้นที่โลกทั้งหมด ช่องสัญญาณของดาวเทียม ดาวเทียมทุกดวงที่ใช้อยู่นี้จะมีช่องสัญญาณซึ่งเรียกว่า ทรายสปอนเดอร์ (Transponder) ซึ่งมีหลายๆรูปแบบ เพื่อใช้กับการสื่อสารลักษณะต่างๆกัน ดาวเทียมดวงหนึ่งๆ สามารถจะมีทรายสปอนเดอร์ได้มากถึง 24 ช่อง หรืออาจจะมากกว่า เพื่อใช้ในงานต่างๆ ได้อย่างครบถ้วน โดยแต่ละช่องสามารถใช้ถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ได้หนึ่งสัญญาณหรือสามารถรับ - ส่งสัญญาณโทรศัพท์พูดติดต่อพร้อมกันได้ เป็นจำนวนหลายพันคู่สาย

ปัจจุบันเทคโนโลยีการสื่อสารเข้ามามีบทบาทอย่างมากในการทำงานต่างๆซึ่งเทคโนโลยีพื้นฐานที่ใช้กันอยู่มี 2 ระบบคือ ระบบเครือข่ายแบบใช้สายนำสัญญาณ ( Wireline network ) และระบบเครือข่ายไร้สาย ( Wireless network ) ในรายงานฉบับนี้ขอกล่าวถึงเรื่องเครือข่ายไร้สาย ( Wireless network ) ซึ่งในปัจจุบันมีแนวโน้มจะถูกนำมาใช้และพัฒนาเพิ่มมากขึ้นอาทิเช่นระบบการสื่อสารผ่านไมโครเวฟและการสื่อสารผ่านดาวเทียม

ดาวเทียมสื่อสารดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชม. ไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที มันจุส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า "Transponder" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก ดาวเทียมสื่อสารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่ง

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดาวเทียมสำรวจทรัพยากร การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกลหลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายถาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง

ดาวเทียมประเภทอื่นๆ ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขา งานทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาทปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความ เคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ ก็ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิต ความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์ ดาวเทียมสำรวจอวกาศดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่มาก โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใด ๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต

การสื่อสารผ่านดาวเทียม