Satelliittiyhteys kriisitilanteessa, mikä toimii kun GSM-verkko ei toimi?

Satelliittiyhteydet varayhteydeksi liiketoimintaan kriisitilanteiden varalle

Satelliittiyhteydet turvanasi kriisitilanteessa: Mikä varajärjestelmäksi yhteydenpitoon kriisitilanteita varten?

Satelliittiyhteys on investointi, joka usein hankitaan varayhteydeksi sellaisia kriisitilanteita varten, jolloin kun kaikki muut verkkoyhteydet ovat poikki. GSM-verkon mobiilitukiasemat eivät vastaa, kiinteä laajakaista on katkennut. Mikä satelliittiratkaisu toimii parhaiten tällaisissa kriisitilanteissa?

Tämä vertailu käsittelee nimenomaan skenaariota, jolloin maanpäälliset verkot ovat alhaalla, käyttäjiä siirtyy satelliittiin ja kriittisen toiminnan on jatkuttava.

Mitä kaikilla satelliittiratkaisuilla on yhteistä

Iridium, Starlink ja OneWeb ovat kaikki täysin riippumattomia GSM-infrastruktuurista. Ne käyttävät omia satelliittejaan ja maa-asemiaan, GSM-mobiiliverkkojen kaatuminen ei vaikuta niihin millään tavalla.

Ero syntyy kahdesta asiasta:

  • mitä tapahtuu kapasiteetille, kun käyttäjiä siirtyy samalle verkolle
  • mitä kaistaa sinulle oikeasti taataan

Ruuhkautuuko satelliitti kun GSM-verkko kaatuu?

OminaisuusIridiumStarlink PriorityOneWeb CIR
KapasiteettiL-band, pieniSuuri (Ku/Ka-band)Kohtalainen (Ku-band)
Käyttäjiä Suomessa nytErittäin vähänKasvavaErittäin vähän
Ruuhkautumisriski GSM-katkossaTeoreettinen*Realistinen – Priority kilpailee muiden kanssaMatala – CIR takaa oman kaistan

* Iridiumin L-band kapasiteetti on pieni, mutta Suomessa käyttäjiä on niin vähän että todellista ruuhkautumista ei ole dokumentoitu. Tilanne on eri Keski-Euroopassa tai laajemmissa kriiseissä.

Starlinkin ja OneWebin keskeinen tekninen ero on tässä: Starlink Priority pääsee jonon kärkeen – mutta kilpailee silti muiden Priority-asiakkaiden kanssa samasta solun kapasiteetista.

OneWeb käyttää CIR-mallia (Committed Information Rate eli taattu tiedonsiirtonopeus). Tässä mallissa operaattori varaa sinulle kiinteän osan verkon kokonaiskapasiteetista. Muiden käyttäjien lisääntyminen ei vähennä tätä kaistaa.

Kyseessä on olennainen ero. Priority tarkoittaa etuoikeutta jonossa, kun taas CIR tarkoittaa ennalta varattua kapasiteettia. Ero näkyy erityisesti silloin, kun muutkin käyttäjät siirtyvät samaan aikaan satelliittiyhteyksiin.

Mitä kaistaa saat kriisitilanteessa?

OminaisuusIridiumStarlink PriorityOneWeb CIR
PuheyhteysNatiivi, toimii ainaVoIP datan kauttaVoIP datan kautta
Datanopeus20–700 kbpsn. 100–220 Mbpsn. 50–200 Mbps
Taattu minimitasoEiEi (jonoetuus)Kyllä (esim. 5–20 Mbps)
Riittää toimistotyöhönEiKylläKyllä
Terminaalin hintan. 1 500 €n. 350–600 €n. 8 000–12 000 €
Liittymä (kk)n. 120 €n. 100–200 €n. 800–1 500 €

Hinnat ovat suuntaa-antavia ja riippuvat laitteesta, sopimuksesta ja palvelutasosta.

Mikä ratkaisu mihinkin tarpeeseen?

Iridium – kun puheyhteys on kriittisin

Jos tärkein vaatimus on, että puhelinyhteys toimii varmasti kaikissa tilanteissa, Iridium on edelleen hyvä valinta. Sen natiivi puheyhteys toimii suoraan satelliittiverkon kautta eikä vaadi toimivaa datayhteyttä. Suomessa käyttäjämäärä on toistaiseksi niin pieni, että ruuhkariski on käytännössä vain teoreettinen.

Starlink Priority – kun tarvitaan dataa ja budjetti on rajallinen

Priority-liittymä on järkevä valinta tilanteissa, joissa mobiiliverkon katko on lyhytaikainen tai paikallinen eikä samalla alueella ole samanaikaisesti suurta määrää muita Priority-käyttäjiä. Se ei sovellu tilanteisiin, joissa on tarve taata tietty vähimmäiskaista.

OneWeb CIR – kun datan on toimittava myös ruuhkassa

CIR on ainoa malli, joka vastaa kysymykseen: mikä on käytettävissä oleva vähimmäistaso, kun kaikki muutkin siirtyvät samaan verkkoon? Se ei lupaa huippunopeutta, vaan varmistaa minimitason. Ratkaisu sopii teollisuuslaitoksille, pelastuspalveluille ja muille toimijoille, joille kriisitilanteen yhteystaso on määritelty sopimuksessa.

GNSS-häirintä – lisäulottuvuus jota ei saa unohtaa

Iridium – erittäin hyvä häirintäkestävyys. Iridiumin vahvuus on sen arkkitehtuurissa: järjestelmä ei tarvitse GNSS-synkronointia liikenteen välittämiseen, vaan se käyttää omaa verkkoaikaansa. Iridium 9575 Extreme on dokumentoidusti toiminut ympäristöissä, joissa GPS-signaalia on häiritty tai väärennetty.

Starlink – haavoittuvainen GPS-spoofingille, mutta kehittyy jatkuvasti. Starlink-terminaalit käyttävät GPS-signaalia sekä sijainnin määrittämiseen että aikasynkronointiin. GPS-spoofing on tunnettu ja tehokas hyökkäystapa, jossa yhteys voi säilyä, mutta suorituskyky heikkenee merkittävästi. Dokumentoiduissa tapauksissa yhteys on voinut muuttua laajakaistasta käytännössä käyttökelvottomaksi. SpaceX kehittää parhaillaan GPS-riippumatonta sijainninmääritystä satelliittisignaalien avulla, mutta se ei ole vielä vakiona siviilikäytön terminaaleissa.

OneWeb – vaatii erilliset lisäosat häirintäkestävyyteen. OneWebin perusterminaalit eivät sisällä erityistä häirinnänsuojausta. Kriittiseen käyttöön tarvitaan erillisiä lisälaitteita ja palveluita, mikä tuo lisäkustannuksia, jotka on huomioitava järjestelmää määriteltäessä ja kustannuksia arvioitaessa.

JärjestelmäHäirintäkestävyys
IridiumErittäin hyvä – ei riippuvainen GNSS:stä
StarlinkKohtalainen – spoofing voi heikentää merkittävästi
OneWebHeikko perusasennuksessa – vaatii lisäosat

Yksi asia joka koskee kaikkia satelliittijärjestelmiä

Yksikään näistä järjestelmistä ei ole täysin immuuni omille teknisille häiriöilleen. Yksittäiset häiriöt eivät kuitenkaan määritä järjestelmän luotettavuutta, vaan ne kuuluvat kaikkien tietoliikennejärjestelmien todellisuuteen.

Kriittisimmässä käytössä on perusteltua käyttää kahta erillistä satelliittijärjestelmää. Esimerkiksi Iridium puheyhteyteen ja Starlink tai OneWeb datayhteyteen. Molemmat toimivat riippumattomasti mobiiliverkosta ja perustuvat eri infrastruktuureihin.

  • Iridium puheyhteydelle
  • Starlink tai OneWeb datalle

Näin riippuvuus yksittäisestä teknologiasta poistuu.

Yhteenveto

TarveSuositus
Puheyhteys kriisitilanteessaIridium
Data + kohtuullinen hinta + paikallinen kriisiStarlink Priority
Taattu data ruuhkassaOneWeb CIR
Kriittinen ympäristö + GNSS-riskiIridium + Starlink (lisäsuojauksella) tai Iridium + OneWeb
Maksimaalinen varmuusIridium + Starlink tai OneWeb

Varayhteys, joka ei toimi juuri silloin kun pitää, ei ole varayhteys, se on kuluerä.

Käsitteiden selitykset

CIR – Committed Information Rate (taattu tiedonsiirtonopeus)

Operaattorin sopimuksella takaama minimikaistanopeus. Toisin kuin “best effort” -yhteyksissä, CIR perustuu kapasiteetin varaukseen: osa verkon kapasiteetista on erikseen allokoitu sinulle riippumatta siitä, kuinka monta muuta käyttäjää verkossa on samaan aikaan. Vertaus: best effort on jono ravintolaan, CIR on pöytävaraus.

MIR – Maximum Information Rate (maksimitiedonsiirtonopeus)

CIR:n vastapari, eli nopeus, johon yhteys voi nousta silloin kun verkossa on vapaata kapasiteettia. CIR on lattia, MIR on katto.

GNSS – Global Navigation Satellite System (satelliittipaikannusjärjestelmä)

Yleisnimitys kaikille satelliittipohjaisille paikannusjärjestelmille. Tunnetuimpia ovat GPS (USA), Galileo (EU), GLONASS (Venäjä) ja BeiDou (Kiina). Lähes kaikki modernit laitteet, kuten puhelimet, navigaattorit ja monet verkkolaitteet, käyttävät GNSS-signaalia sekä paikannukseen että tarkan ajan määrittämiseen.

GPS – Global Positioning System

Yhdysvaltain puolustusministeriön ylläpitämä GNSS-järjestelmä. Arkikielessä GPS:llä tarkoitetaan usein kaikkia satelliittipaikannusjärjestelmiä, vaikka teknisesti se on vain yksi niistä.

GNSS-häirintä (jamming)

Tarkoituksellinen radiolähetys GNSS-taajuuksilla niin voimakkaana, että vastaanotin ei pysty erottamaan oikeaa signaalia kohinasta. Tällöin laite menettää paikannus- ja aikatiedon. Häirintä on paikallista, eli se on voimakkainta lähellä lähdettä ja heikkenee etäisyyden kasvaessa.

GNSS-väärentäminen (spoofing)

Häirintää kehittyneempi hyökkäys, jossa lähetetään väärennetty GNSS-signaali. Vastaanotin luulee saavansa oikeaa tietoa, mutta saa virheellisen sijainnin tai ajan. Laite ei yleensä hälytä, vaan raportoi väärän tiedon normaalina. Starlink-terminaaleissa tämä on tunnettu riski: virheellinen sijaintitieto voi ohjata antennin väärään suuntaan, jolloin yhteys heikkenee tai katkeaa.

LEO – Low Earth Orbit (matala kiertorata)

Kiertorata noin 200–2 000 kilometrin korkeudessa. Iridium kiertää noin 780 km, Starlink noin 550 km ja OneWeb noin 1 200 km korkeudessa. Matala kiertorata tarkoittaa lyhyttä signaalin kulkua ja pientä viivettä verrattuna geostationaarisiin satelliitteihin, jotka kiertävät noin 36 000 km korkeudessa.

L-band

Radiotaajuusalue noin 1–2 GHz. Iridium käyttää L-bandia (noin 1,6 GHz). Se läpäisee hyvin pilvet, sateen ja kasvillisuuden, minkä vuoksi se soveltuu luotettavaan viestintään haastavissa olosuhteissa. Kapasiteetti on kuitenkin rajallinen verrattuna korkeampiin taajuuksiin.

Ku-band / Ka-band

Korkeamman taajuuden mikroaaltokaistoja (Ku noin 12–18 GHz, Ka noin 26–40 GHz). Starlink ja OneWeb käyttävät näitä. Ne tarjoavat suuren kapasiteetin ja nopeuden, mutta ovat herkempiä sateelle ja ilmakehän häiriöille kuin L-band.

VoIP – Voice over IP

Puheliikenne, joka kulkee datayhteyden kautta. Starlink ja OneWeb eivät tarjoa erillistä puhepalvelua, vaan puhelut kulkevat internetin yli sovelluksilla kuten Teams, Signal tai muut VoIP-palvelut. Jos datayhteys heikkenee tai katkeaa, myös puhe katkeaa. Iridiumissa puhe on natiivi palvelu, joka ei riipu datayhteydestä.


🌐 Savantum Oy, Satelliittilaitteet 📞+358415345100pentti.kotiaho@savantum.com, Villanella 5, 00890 Helsinki

**Kuvat luoto tekoälyllä