Судьба спутниковой связи в России способна повлиять на развитие многих отраслей промышленности, экономику страны, и конечно, интересы государственных структур и конечных пользователей. Любая неверная оценка того или иного фактора при развертывании или эксплуатации ССС может иметь негативные последствия.
В настоящее время развитие рынка спутниковой связи немыслимо без взаим связй ССС c на земными сетями. Те или иные изменения в инфраструктуре наземных сетей существенно влияют на характеристики, так и на услуги спутниковых систем.Так,внедрение волоконно-оптических линий постепенно начало вытеснять с рынка мaгистрaльные линии cпyтникoвoй cвязи. Рынок немедленно отреагировал на это, предложив ряд новых услуг, таких как спутниковое непосредственное вещание, связь через VSAT и USAT станции.Это стало возможным благодаря коренной переработке космических аппаратов, резкому увеличению их пропускной способности и энерговооруженности. Уже очевидны и последующие шаги в этом направлении.
В первую очередь модернизация коснётся ретрансляционных комплексов. КА значительно усложнится их заменят широполосные спутники с ретрансляторами с обработкой информации ,оснащённые бортовыми многолучевыми узконаправленными антеннами, с межлучевой коммутацией сигналов, что позволит переложить часть основных сетевых функций с наземного сегмента системы на космический. Другое перспективное направление развития - переход в более высокочастотные диапазоны 20-30 и 40-50 ГГц. Такие спутники обеспечат абонентам возможности широкополосного доступа к Интернету и передачи мультимедийной информации в интерактивном режиме. Качественный скачок в развитии ССС произошел после появления новых проектов с Ка на низких и средних орбитах. Использование этих орбит позволяет расширить спектр и качество представляемых услуг, обеспечить пользователей персональной связью с помощью терминала типа "телефонная трубка".
Российский рынок спутниковой связи в своих основных структурных характеристиках повторяет этапы развития мирового рынка. В настоящее время в России уже сформировались три крупных сегмента этого "рынка. Первый и самый молодой сегмент этого рынка связан с развитием таких сетей персональной спутниковой связи, как Iridium, Inmarsat, Globalstar, а в нерспективе ICO, Ellipso и Thuraya. Терминалы персональной связи существенно отличаются от VSAT-станций. Они более компактны, универсальны, сопрягаются с сетями сотовой связи, а самое главное, работают при движении абонента. Вместе с тем персональная связь пока не cпособна обеспечить тот же комплекс и качество услуг, которые предоставляют VSAT-станции, да и тарифы в сетях персональной связи существенно выше.
Второй, достаточно крупный сегмент связан с развитием корпоративных сетей, базирующихся на технологии VSAT, т.е. на использовании малогабаритных спутниковых терминалов с антеннами диаметром от 1,8 до 2,5 м. На сегодняшний день в мире насчитывается около 300 тыс. станций VSAT. В России количество установленных VSАТ-станцйй составляет не менее 3,2 % от общего числа этих земных станций в мире (около 10 тыс. станций). Однако все аналитики считают, что данный рынок далек от насыщения даже в развитых странах. Поэтому прогнозируется продолжение в 2000 г. роста объемов производства VSAT-терминалов: по некоторым данным , их общее число превысит 500 тыс., а в России может увеличиться до 20 тыс. станций.
Третий сегмент охватывает системы непосредственного телевизионного вещания , работающие главным образом в Ku-диапазоне частот(14/11 ГГц), что позволяет использовать на приеме малые земные станции, стоимость которых не превышает 500 долл.Этот вид спутникового вещания ориентируется в первую очередь на массовые услуги высокоскоростного доступа к Интернету, системы домашнего и офисного приёма ТВ-программ, а также на сельское население и малые города со слабо развитой кабельной инфраструктурой. В ближайшие годы по оценкам ФЩ "Телеком",наибольший доход на российском рынке ССС(до 60-70% от общего) ожидается именно в этом сегменте.
На каждом из этих трёх сегментов в последние годы достигнуты крупные практические результаты . Анализ опыта разработки и применения ССС на данных рыночных сегментах имеет важное значение при определении перспективных направлений развития спутниковой связи.
Традиционно инфраструктура связи в России строилась на проводных линиях, а потому около 40 тыс. населённых пунктов нашей страны до сих пор не имеют никакой оперативной связи с внешним миром. Географически такие населённые пункты рассредоточены на севере страны, в Сибири, и на Дальнем Востоке. В наши дни связь в этих районах можно обеспечить с помощью ССС , не требующих, в отличие от проводной связи, огромных средств на развёртывание наземной инфраструктуры, тем более, что огромные пространства и низкая плотность населения на большей части этих территорий делают наземные каналы связи экономически невыгодными.
Персональная спутниковая связь (как в мире , так и в России) с самого начала развивалась не как "чисто" спутниковая , а как её сочетание с наземными сетями сотовой связи. Основная задача систем спутниковой связи - дополнение и расширение возможностей сотовой за пределами её зон покрытия , где создание инфраструктуры других видов связи по экономическим либо технологическим причинам нецелесообразно.
Много режимные абонентские терминалы при работе в зонах сотового покрытия автоматически устанавливают связь с сотовой сетью одного из стандартов(GSM, AMPS, TDMA, CDMA) , а за его пределами используют спутниковый ретранслятор.
Стационарные спутниковые абонентские терминалы особенно выгодно применять в тех районах , где связь отсутствует вообще, поскольку они обеспечивают (через спутник) подключение к наземным сетям общего пользования( в том числе и телефонным - ТФОП).
В России коммерческую эксплуатацию системы осуществляла компания ОАО "Иридиум - Евразия" около 1,5 года. На момент её закрытия в марте 2000 г. она насчитывала 80 тыс. абонентов в мире, из них около 1% - в России. Motorola изготовила портативный спутниковый терминал со сменными катриджами, которые обеспечивали его использование в качестве сотового аппарата (для каждого стандарта связи: GSM, AMPS, TDMA, CDMA). Средняя мощность абонентского передатчика 0,57 Вт, чувствительность приёмника 118,4 дБм. Штатная батарея рассчитана на непрерывную работу до 2 ч. в режиме разговора, до 16 ч. в режиме ожидания. Каждый спутниковый телефон имеет свой модуль идентификации абонента (sim-карту) , содержащий единый в системе идентификационный номер телефона , данных об абоненте, блокирующие коды и т.д.
Кроме телефонной трубки Motorola выпустила автомобильный , офисный терминалы , которые обеспечивали весь спектр услуг спутниковой телефонной связи. Автомобильный имеет выдвижную антенну, а офисный - выносную. Последний представляет собой многофункциональный телефонный адаптер массой 1,5 кг и габаритами 240х200х64 мм с возможностями питания от сети(в штатный комплект входят 4 батареи).
Телефон японской фирмы Kyocera более изящен , одномодовый его вариант имеет массу 400г. и габариты 57х146х48мм. Время работы без подзарядки аккумулятора в режиме разговора 100 мин., в режиме ожидания 24ч.
Двухмодовый телефон выполнен в виде базовой конструкции в которую вставляется обыкновенный сотовый телефон одного из стандартов: GSM, CDMA, AMPS или PDC(последний распространен только в Японии). Компактный телефон ( 40х130х23 мм.) можно использовать автономно. Если необходимо работать через спутниковый канал, то аппарат вставляется в "базовую" станцию (400г). Речевой кодек Iridium использует алгоритм с линейным предсказанием VSELP (cкорость передачи 2,4 кбит/с). В линии связи речь передается дискретными блоками с защитой от ошибок при помощи помехоустойчивого кода с прямым исправлением ошибок. Средний уровень качества работы составляет 3,2 балла (по оценке MOS). Кроме телефонной связи в сети Iridium обеспечивается глобальный персональный радиовызов, В спутниковом пейджере Motorola,Satellite Series 9501 реализована передача цифровых (20 знаков) и буквенно-цифровых,(200 символов) сообщений.и прозрачная передача данных (например, иероглифов).
Прогнозирование рынка является одним из важных аспектов маркетинговой политики и его , по уже сложившейея традиции проводят сами разработчики спутниковых систем. Формирование концепции Iridium происходило в период 1993 -1995 г.г. Разработчиками системы была изучена экономическая целесообразность создания такой системы, и картина (на тот момент) выгдядела вполне радужной. Однако в оценку числа абонентов персональной связи вошли потенциальные абоненты сотовых сетей, находящиеся вне городской зоны. В то время, трудно было предположить бурный рост сотовой связи и, что через пять лет она охватит практически всю Европу, Северную Америку, а также ряд других регионов мира. Предлагаемые сотовыми операторами расценки оказались настолько низкими по сравнению с заложенными первоначально в бизнес-план Iridium, что конкурировать с ними оказалось невозможно.
В конкурентной борьбе с сотовыми операторами в системе Iridium были сделаны важные ценовые изменения, связанные с отказом от ранее используемой дифференцированной сетки оплаты, которая учитывает конкретный регион вызова. Для абонентов системы Iridium была введён единый тариф за международные звонки. Для звонков со спутникового телефона Iridium в ТФОП он составлял З долл./мин, а при связи двух абонентов Indium и того дещевле-1,43 долл./мин. Российский оператор- компания "Иридиум-Евразия" - установила ещё более низкие расценки для абонентов российского сегмента: звонок со спутникового телефона в ТФ0П- 2,08 долл./мин. , а обратный-1,5 долл./мин. Опыт Iridium как технической системы заслуживает глубокого изучения. Рыночные стратегии и коммерческие аспекты, принятые менеджерами Indium при развертывании системы, многими экспертами оцениваются как ошибочные.
Вторая низкоорбитальная система глобальной персональной спутниковой связи, которая начинает действовать в России в конце 2000 г. - это Globalstar. Территорию России она охватывает почти полностью - до 70° с. ш. включительно. В настоящее время процесс формирования орбитальной группировки завершен полностью. На орбиту выведено 52 КА(в том числе 4резервных).В начале августа 2000 г. объявлено о вводе в эксплуатацию российского сегмента Globalstar.
Спутники Globalstar имеют простые ("прозрачные") ретрансляторы без бортовой коммутации сигналов, что обуславливает их малый вес (450 кг), высокую надежность, длительный срок жизни (7,5 года), а также более низкую стоимость по сравнению с другими проектами аналогичного назначения. Для связи с абонентами в L (1610-1626,5 МГц, линия "вверх") и S (2483,5-2500 МГц линия "вниз") диапазонах, частот на КА используется активная антенная решетка формирующая 16 лучей. Межспутниковые линии связи не предусмотрены. Принятый бортовым ретранслятором поток ретранслируется на Землю с помощью рупорных антенн в С диапазоне частот: 6875,95-7052,9 МГц (передача) и 5091-5250 МГц (прием).
Globabtar будет иметь свыше 50 станций сопряжения по всему миру , из которых уже построено более 10.Центр управления связью и полетами располагается на территории США, а центры управления национальными поставщиками услуг - на территории соответствующей страны. В состав каждой станции сопряжения входят четыре идентичных приёмо-передающих комплектов, оснащенных следящими параболическими антеннами, подсистемой формирования и обработки ЩПС-сигналов, интерфейсное оборудование и оборудование автоматизированных рабочих мест операторов. Коэффициент усиления следящей параболической антенны (диаметром 3,4 м) равен 42,4 дБ. Шумовая температура приемного устройства не превышает 190 К.
В России будут установлены три станции сопряжения: в Московской области,Новосибирске и Хабаровске. В настоящее время на Московской и Новосибирской станциях проводится тестирование, сертификационные и опытные испытания. Станций сопряжения в Хабаровске будет введена в строй несколько позднее, сейчас там завершено строительство и идёт поставка оборудования. Кажцая станция сопряжения связана с сетью общего пользования РФ и итегрирована с действующими стационарными и сотовыми сетями.
На территории РФ сеть Globalstar будет иметь выделенный междугородный код DEF ("город ГлобалТел" - код 954). Российским станциям сопряжения присвоен статус междугородных станций национальной сети, и они будут подключены к сети ТфОП через узлы автоматической коммутации. Кроме того, три станции сопряжения российского сегмента связаны друг с другом магистральными цифровыми каналами. Для взаимодействия по сети сигнализации должен использоваться национальный ресурс сети OKC-7R. Время установления соединения в сети 5 с (в среднем) при вероятности потерь вызовов в часы наибольшей нагрузки -менее 5%.
Технологической основой Globalstar является стандарт CDMA с адаптивным управлением мощностью бортового и абонентского передатчиков, что обеспечивает (как уже показали пробные звонки) более высокое качество речи и лучшую защищенность от прослушивания по сравнению с другими системами. Речевой кодек с линейным предсказанием и перемённой скоростью от 1,2 до 9,8 кбит/с обеспечивает среднюю скорость передачи (учетом шумоподавления) 2,4 кбит/с. Качество восстановленной речй оценивается в 3,5 балла (по методике MOS). На станциях сопряжения Globalstar примёняются вокодеры с эхоподавлением.
Использование технологии CDMA в сочетании с непрерывным охватом каждого региона несколькими спутниками позволяет осуществить плавную эстафетную передачу сигнала со спутника на спутник и сводит к минимуму потери из-за экранирования сигналов городскими строениями и рельефом местности.
Абонентское оборудование системы Globalstar представлено многорежимными "трубками" стационарным телефонным аппаратом. Общая стоимость проекта системы примерно 4 млрд. долл. Из них 353 млн. были выделены на производство спутниковых телефонов компаниями Егcsson(204млн.),Qualcomm (117млн.) и Telit (32 млн.).
В России предполагается использовать GSM-совместимые аппараты Ericsson (модель R-290) и Telit (модель SAT 550). Что же касается трехрежимного аппарата Qualcomm (модель GSP 1600) совместимого с сетями сотовой связи стандартов AMPS и CDMA, то пока поставки его в нашу страну не планируются. (Главная причина в том, что, в отличие от Северной Америки, в России стандарт СDМА используется преимущественно в сетях фиксированной связи, a AMPS нe получил широкого распространения). Двухрежимный-абонентский терминал R-290 производства Eriсsson предназначен для передачи речи и данных (через порт-232). Терминал имеет встроенный факс-модем , который обеспечивает передачу сообщений со скоростями 9,6 кбит/с (режим GSM) и 7,2 (спутниковый режим). Размеры терминала со сложенной антенной 162х62х39 мм, масса 350 г. Терминал оснащен ионно-литиевой батареей емкостью 1,05 мАч (возможно применение батареи большей ёмкости 1,65 мАч). Время непрерывной работы при использовании плоской батареи в режиме сотовой связи (GSM 900) 75 ч. (ожидание) и 5ч. (разговор), а в спутниковом режиме соответственно 6 и 1,51.
Стационарный телефон состоит из наружного блока FAU (Fixed Access Unit), устанавливаемого на мачте, и обычного телефона, находящегося в помещении пользователя .Блок FAU работает в диапазоне температур от 0 до+55°С, имеет массу 7,3 КГ и размеры 525*300*175. Одна из дополнительных услуг, которая предоставляется абонентам Globalstar-это возможность автономного определения координат по сигналам собственных спутников, т.е. без непосредственного использования GSP.И хотя в этом случае точность определения координат несколько ниже , чем у GSP,- от 300м до 5 км, но для многих задач этого вполне достаточно.
Система Globalstar, как и Irididm, относится к классу низкоскоростных ССС. Опыт развёртывания Globalstar и коммерческие результаты в 2000-2002 г.г.будут иметь большое влияние на практические оценки рынков ССС.
В настоящее время наряду с глобальными системами персональной спутниковой связи начинают все более активно развиваться и региональные системы. Уже начата опытная эксплуатация региональной системы ACeS, предназначенной для обслуживания Азиатско-Тихоокеанского региона. На стадии, близкой к завершению, находится и еще один проект - система Thuraya с зоной покрытия которая включает 99 стран Европы, Северной и Центральной Африки, Среднего Востока Центральной Азии и Индии. На покрываемой территории, простирающейся по долготе от - 20° з.д. до 100° в.д. и по широте от 20° ю.ш. до 60° с.ш., проживает около 40% мирового населения.
В России также планируется создание региональной системы "Зеркало-КР". Одним из в преимуществ проекта региональной системы "Зеркало-КР" по сравнению с проектами глобальной спутниковой связи - существенно меньшая сложность и стоимость разработки. Принципиально новым для мировой практики стало появление новых технологий, которые сделали возможным создание и развертывание в космосе многолучевых антенн с рефлектором больших размеров (диаметром 12 м и более).
Стоимость создания региональных систем в 2-5 раз меньше, чем глобальных, т.е. является привлекательным фактором для инвесторов. Немаловажным является также тот факт, что для развертывания региональной сети на начальной стадии требуется минимальный состав оборудования как на Земле, так и в космосе - всего один КА и комплект наземного оборудования для контроля и управления работой системы. Архитектура и принципы построения различных систем во многом совпадают. Система включает три основные сегмента: космический, пользовательский и наземный сегмент управления. Орбитальная группировка состоит из 1 -2 КА на геостационарной орбите. Управления работой системы осуществляется с помощью, центральной земной станции, называемой также первичной станцией сопряжения (PGW - Primary Gateway). В наземный сегмент метут входить также независимые региональные станции сопряжения (СС) которые могут устанавливаться независимо в разных странах. Их использование позволит сделать тарифную политику более гибкой за счет сокращения объема международного трафика.
предыдущая страница | начало | следующая страница | глоссарий