На что же реально может рассчитывать российский потребитель телекоммуникационных услуг и какова роль России в этих проектах?


Мечты
Реальность
Вместо заключения

Celestri обеспечит любые услуги связи
Internet-in-the-Sky
Система "Вектор"


В нашей стране немало компаний занимаются созданием спутниковых сетей различных типов и уже обеспечивают (или обещают обеспечить) разнообразные услуги связи. Кроме известных зарубежных корпораций, в числе которых Space Systems/Loral, Globalstar L.P., Qualcomm, Alcatel, Motorola, Iridium, ICO и Inmarsat, на этом рынке активно выступают и отечественные компании, причем не только коммерческие фирмы, но и крупные ведомственные структуры типа РАО "Газпром" (спутниковая система "Ямал"), Центробанк (система "Банкир") и ГП "Космическая связь" (система NEC NEXTAR BOD VSAT-AA/TDMA). Выбор систем, представленных в данном обзоре, обусловлен в первую очередь желанием автора обратить внимание читателя на масштабность предлагаемых технологий как в уже действующих, так и в создающихся сетях.

Многие проекты спутниковых систем классифицируются в первую очередь по типу применяемых спутниковых группировок: геостационарные, средневысотные и низкоорбитальные. Наибольшее количество проектов (и все реально существующие спутниковые системы связи) используют геостационарные космические аппараты, которые, располагаясь на высоте примерно 36 тыс. км, постоянно находятся над определенной точкой земной поверхности и обеспечивают обслуживание абонентов без перерывов, обусловленных взаимным перемещением спутника и терминала пользователя. Срок службы такого спутника - 10-15 лет, а зона обслуживания - 41% поверхности Земли. Система из трех спутников позволяет охватить всю земную поверхность, кроме высокоширотных районов. Сейчас в ведомственных сетях России действует более 200 наземных станций, предназначенных для работы с геостационарными спутниками, - по оценкам Минсвязи РФ, их число к 2000 году достигнет 1000. Вместе с тем загрузка ресурса геоцентрических спутников "Горизонт" уже сейчас составляет около 90%, а число заявок продолжает расти. Поскольку по международным нормам угловое расхождение между спутниками не должно быть менее одного градуса, количество их на геостационарной орбите ограничено. Поэтому в начале 90-х годов на рынке связи появились проекты спутниковых систем на низких и средних орбитах, которые отличаются прежде всего "миниатюрными" летательными аппаратами. По сравнению с геостационарными низкоорбитальные и средневысотные спутники позволяют обеспечить совсем иные способы доступа абонентов, поддерживая связь с менее мощной наземной аппаратурой, например со специальным телефоном типа сотового. Системы, использующие низкие орбиты (высотой 700-1500 км), обладают улучшенными энергетическими характеристиками по сравнению с системами на высоких орбитах, но проигрывают им в сроках активной эксплуатации спутника. Так, если период обращения низкоорбитального спутника составляет 100 мин, то примерно 30 из них он находится на теневой стороне Земли. Соответственно аккумуляторные батареи должны выдерживать в среднем 5000 циклов зарядки/разрядки в год. Срок эксплуатации низкоорбитальных спутников, как правило, не превышает 5-7,5 лет, а один аппарат способен охватить не более 6-7% территории Земли.

Трасса средневысотных спутников проходит на высоте 5-15 тыс. км. Один спутник может охватить около 25% поверхности Земли, что существенно больше зоны низкоорбитального спутника. Средний срок службы 10-15 лет. Период его обращения на средневысотной орбите составляет около 6 ч, при этом всего лишь несколько минут спутник проводит в тени Земли, поэтому длительность циклов и частота зарядки/разрядки его солнечных батарей в несколько раз меньше, чем у низкоорбитальных систем. Это значительно увеличивает срок службы спутника. Для круговых орбит с высотой 10 тыс. км средняя продолжительность обслуживания составляет около 50 мин. (Для сравнения: в низкоорбитальной системе Iridium средняя продолжительность сеанса - 6 мин, а в Globalstar - 7 мин.)

Еще один фактор классификации - технология доступа пользователей к спутниковым каналам. Наиболее часто применяются следующие стандарты: DAMA (Demand Assignment Multiple Access - многократный доступ с присвоением запроса), TDMA (Time-Devision Multiplex Access - многократный доступ с временным делением), FDMA (Frequency-Devision Multiple Access - частотное разделение каналов), а также доступ к цифровым каналам сотовой связи в стандарте AMPS (Advanced Mobile Phone System - система мобильной связи с расширенными возможностями), GSM (Global System for Mobile Communications - глобальная система мобильной связи) и CDMA (Code-Devision Multiple Access - доступ к цифровым каналам с разделением кодов). Некоторые сети поддерживают одновременно несколько различных технологий.

Спектр предоставляемых услуг примерно одинаков и определяется не только "джентльменским набором" устройств (телефон, факс, пейджер), он может дополняться роумингом, а также возможностями определения местоположения абонента. Операторы рассматривают системы спутниковой связи как средства для предоставления самых разнообразных видов услуг. Это не только "модные" на сегодня сети персональной радиотелефонной связи и обмен информацией с глобальными и локальными наземными сетями. Одним из важнейших применений является столь "приземленная" сфера деятельности, как грузоперевозки; здесь они носят традиционное название - системы подвижной спутниковой связи (СПСС). Поскольку транспортная отрасль всегда относилась к стратегическим, контроль за перемещением грузов, определение их местоположения, а также возможность передачи аварийных сигналов имеют огромное значение. СПСС способны также осуществлять контроль за состоянием нефте- и газопроводов и могут использоваться для организации и проведения поисково-спасательных работ в чрезвычайных ситуациях.

По данным Европейского космического агентства, потенциальный рынок услуг СПСС в сфере грузоперевозок только в Европе составляет от 100 тыс. до 300 тыс. пользователей. При этом примерно для половины абонентов актуальна только радиотелефонная связь, остальные пользователи нуждаются в обмене цифровой информацией, в том числе и короткими сообщениями. В России интерес к СПСС обусловлен в основном слабо развитой инфраструктурой наземных средств телекоммуникаций; хотя соответствующие исследования у нас не проводились, очевидно, что СПСС в нашей стране гораздо более необходима, чем в Европе.

Среди действующих зарубежных сетей, ориентированных на транспорт, наибольшей известностью пользуются системы Inmarsat, OmniTracs, EutelTracs, Prodat (геостационарные спутники), ORBCOMM и LeoSat (низкоорбитальные). В Федеральную космическую программу развития СПСС вошли сеть "Гонец" и перспективный проект "Марафон" на базе геостационарных аппаратов "Аркос". Кроме того, многие российские компании ведут разработку спутниковых систем связи, в основе которых лежат технологические решения, используемые в сетях Inmarsat, EutelTracs и Prodat. Все системы предоставляют примерно одинаковый перечень услуг, хотя и пользуются разными космическими сегментами и способами навигации.

Космический сегмент почти всех российских систем спутниковой связи на базе геостационарных аппаратов обеспечивается стволами L-диапазона (1631,5-1660,5/ 1530-1559 МГц) спутника "Горизонт" (заменяющие его космические аппараты серии "Экспресс" не имеют стволов этого диапазона). "Горизонт" обслуживает такие ведомственные сети, как системы грузоперевозок "Море" и "Волна", а также "Газком", "Сатком-Тел" и другие. Новые геостационарные спутники "Аркос", разрабатываемые для проекта "Марафон", планируется запустить в 1999 году Они имеют 3 ствола L-диапазона и обладают гораздо более длительным рабочим ресурсом - до 10 лет. Обслуживаемая ими система способна объединить около 27 тыс. абонентских станций для служб разного типа (диапазоны частот 6/4 и 1,6/1,5 ГГц, планируемая пропускная способность канала - до 2,4 Кбит/с). По сути, этот российский проект является главным конкурентом (по спектру предоставляемых услуг) известной международной системы мобильной связи Inmarsat.

СПСС на базе геостационарных спутников используют главным образом наземные станции типа VSAT. В России выпускается достаточно широкий спектр станций этого типа, правда, большая их часть не поддерживает стандартные интерфейсы зарубежных спутниковых систем и опирается на отечественные ведомственные стандарты. Однако уже разработано оборудование, совместимое с наиболее распространенными зарубежными системами. Кроме того, многие отечественные операторы эксплуатируют зарубежные наземные станции различных СПСС, адаптируя их к условиям России.

Не проводя параллелей и не делая никаких сравнительных оценок, рассмотрим некоторые системы спутниковой связи, использующие разные спутниковые группировки: низкоорбитальные - GlobalStar и Iridium, средневысотные - Odissey и ICO, а также системы на геостационарных спутниках: InmarsatC, Prodat и "Памир". Кроме того, автору хотелось бы познакомить читателя с одним из наиболее грандиозных проектов спутниковых систем - космической сетью Teledesic и ее главным конкурентом - системой Celestri.

Однако из перечисленных систем действуют только InmarsatС, Prodat и "Памир", остальные находятся на различных этапах проектирования и строительства.

Мечты

Система Iridium и компания Motorola

Идея системы низкоорбитальных спутников cпутниковой сети Iridium была предложена в 1987 году компанией Motorola. Изначально предполагалось охватить поверхность земного шара 77 спутниками, вращающимися вокруг Земли. Химический элемент иридий, имеющий 77 электронов, "подарил" название будущей сети. Позднее авторы проекта рассчитали, что за счет увеличения числа лучей в каждом спутнике можно будет обойтись 66 спутниками, однако красивое имя осталось. По оценкам Motorola, развертывание такой системы реально осуществить за три года.

В 1993 году консорциум Iridium подписал контракт на приобретение системы спутниковой связи у компании Motorola и объявил о начале реализации проекта (см. табл.). Основные роли распределились следующим образом. Компания Lockheed - разработка ключевых элементов космического сегмента системы, компания Motorola - бортовое оборудование, эксплуатация и техническое обслуживание, фирма COM DEV (Канада) - аппаратура межспутниковой связи. Вывод спутников на орбиту будут обеспечивать корпорация McDonell Douglas (ракетоносители Delta II), Российский космический центр им. Хруничева ("Протон") и китайская компания "Великая Стена" (ракетоноситель Long March IIc).

Сравнительная характеристика глобальных систем спутниковой связи

Название системы Odyssey ICO Iridium Globalstar
Тип орбиты MEO MEO LEO LEO
Число спутников 12 12 66 48
Высота орбиты, км 10 354 10 355 780 1400
Наклонение орбиты, град. 50 45 86 52
Масса спутников, кг 2500 2750 690 450
Потребляемая мощность, Вт 4600 8700 1000 1200
Число лучей 61 163 48 16
Срок эксплуатации спутников, лет 15 12 5 7,5
Метод многостанционного доступа CDMA TDMA TDMA CDMA/FDMA
Число узловых станций 7 12 25 150-210
Число каналов, эквивалентных 4,8 Кбит/с 3000 4500 не менее 600 1300
Стоимость проекта, млр. долл. 2,5 2,8 свыше 3,5 2,0
Стоимость двухрежимного терминала, долл. 350 750 3000 750
Тариф, долл./мин 0,75 2 3 0,35-3

Основная концепция сети Iridium заключается в создании "общей зоны обслуживания", которая обеспечивается межспутниковыми каналами связи и кластеризацией лучей спутника. (В системе Iridium кластерами называют группу лучей спутника (каналов с задаваемым 12-лучевым шаблоном набора частот, специально подбираемых так, чтобы избежать интерференции), которые могут повторно использоваться соседними кластерами. По мнению разработчиков, этот способ формирования "сот" общей области обслуживания обеспечивает надежную передачу информации между каналами.)

Связь между спутниками поддерживается на частотах в Ка-диапазоне (от 23,18 до 23,38 ГГц) со скоростью передачи информации 12,5 Мбит/c, а связь с абонентами - в L-диапазоне частот (1616-1626,5 МГц). Таким образом обеспечивается 1100 полнодуплексных каналов со скоростью передачи пакетов около 50 Кбит/с. Выбранная архитектура сети позволяет реализовать переадресацию сигнала на спутники, находящиеся на той же или соседней орбите, а также обеспечивать роуминг в течение неограниченного времени без нарушения связи. Для контроля бортового оборудования и межспутниковой связи пердусмотрено использование компьютера SVARC на базе нескольких процессоров PowerPC 603. Большую часть бортового оборудования выпустит Motorola, создавшая поточную линию по производству спутников.

Наземный комплекс должен осуществлять связь с наземными сетями общего пользования и биллинг. Особенностью архитектуры Iridium является отсутствие координирующих региональных станций для связи абонентов, необходимых в таких сетях, как Globalstar или Inmarsat. Зона обслуживания будет охватывать не только всю земную поверхность, но и воздушное пространство высотой до 180 км, что позволит курировать авиацию.

Связь между абонентами будет осуществляться через спутниковую сеть с использованием наземных станций сопряжения. В производстве оборудования участвуют компании Siemens (коммутирующие устройства) и Scientific Atlanta (антенный комплекс). Основные функции станции сопряжения - соединение сети спутников с наземными телефонными сетями общего пользования, учет вызовов и времени разговора абонента (биллинг). При этом, если в регионе пребывания пользователя отсутствует наземная сотовая система радиотелефонной связи, то радиотелефон Iridium связывается напрямую с ближайшим спутником и далее - с нужным абонентом или с наземной станцией сопряжения. В настоящее время выпускаются станции сопряжения четырех конфигураций - на 30 тыс., 60 тыс., 90 тыс. и 120 тыс. абонентов.

Другим компонентом наземного сегмента является двухмодовый универсальный радиотелефон Iridium, созданный Motorola на базе цифровых методов обработки и передачи сигнала. Он обеспечивает связь с любой региональной сотовой сетью (вставные заказные модули) и со спутниковой сетью Iridium. В целях повышения эффективности ограниченной полосы частот шириной 5,15 МГц Motorola применила комбинацию методов доступа: соединение частотного (FDMA) и временного (TDMA) разделения каналов. Терминалы будут также поддерживать спецификации CDMA и GSM. Кроме того, наличие в радиотелефоне стандартного интерфейса RS-232 позволит осуществлять передачу цифровых данных и факсимильных сообщений.

Составной частью наземного сегмента является MCF (Master Control Facility), система управления и контроля, предназначенная для глобального администрирования сети Iridium, технической поддержки, а также для планирования запусков, отслеживания работоспособности спутников, мониторинга бортового оборудования, сбора и анализа телеметрии. Первая станция MCF построена в США, а резервная - в Италии.

Первый спутник сети Iridium был запущен в январе 1996 года К настоящему времени на орбиту выведен 41 спутник, и продолжается строительство и оснащение оборудованием наземных станций сопряжения. В Москве завершены строительные работы и ведется монтаж оборудования наземной станции сопряжения на территории космического центра им. Хруничева, который в 1993-м присоединился к консорциуму Iridium, при этом объем его капиталовложений составил 82 млн. долл.

Центр им. Хруничева не только осуществляет запуск спутника с помощью ракетоносителя "Протон" (общее число выводимых "Протоном" спутников - 21, сумма контракта - 174 млн. долл.), но также намерен выступить в роли провайдера услуг Iridium. Он собирается эксплуатировать региональную российскую станцию сопряжения, которая рассчитана также на предоставление услуг связи в ряде стран СНГ. Ввод сети в коммерческую эксплуатацию планируется на сентябрь 1998 года.

Сеть Globalstar и компания "ГлобалТел"

Система персональной связи Globalstar включает в себя три основных сегмента: космический, наземный и сегмент пользователя (см. табл.). Система управления передачей данных и обработки сигнала, сосредоточенная на наземных станциях, использует технологию CDMA. Архитектура сети построена таким образом, что все запросы (как местные, так и международные) обрабатываются и коммутируются в наземной станции сопряжения с последующей передачей в наземную сеть общего пользования, обеспечивая связь с абонентскими терминалами Globalstar и основными наземными телефонными и сотовыми сетями. По мнению участников проекта, данная технология предоставляет более надежную связь, чем при использовании для маршрутизации межспутниковых каналов, и гарантирует "суверинизацию" связи в пределах страны. В соответствии с проектом на территории России одновременно будут доступны не менее 4 спутников. Передача сообщений и управление роумингом обеспечивается спутником Globalstar за счет ретрансляции по принципу "изогнутого волновода". В качестве поставщиков бортового оборудования выступили компании Alcatel Espace (Франция), Loral Space&Communications и Alenia Spazio (Италия). Спутники будут работать с абонентом в диапазонах частот 1610-1626,5 МГц (прием) и 2483,5-2500 МГц (передача), формируя 16 лучей, создающих на поверхности земли зону обслуживания диаметром несколько тысяч километров, внутри которой возможна коммутация на любой частоте стандарта CDMA (полоса 1,23 МГц). Суммарная мощность ретрансляторов составит 1000 Вт. В настоящее время определены только два участника запусков КА Globalstar: это американская корпорация McDonell Douglas (ракетоноситель Delta II) и украинское НПО "Южное" (ракетоноситель Зенит-2). 14 февраля 1998 г. с космодрома на мысе Канаверал была успешно запущена первая четверка спутников Globalstar (разработка SpaceSystems/Loral, ракетоноситель Delta II), а на 24 апреля запланирован запуск следующих четырех КА.

Наземный сегмент Globalstar включает в себя центр управления связью и полетами, а также региональные станции сопряжения, которые обеспечивают коммутацию с сетью общего пользования, осуществляют внешний роуминг и ведут учет вызовов для биллинговых расчетов. Кроме того, для управления всей системой и контроля станции сопряжения будут поддерживать связь друг с другом и с центром управления по наземным выделенным каналам передачи данных (предположительно Е1/Т1) или по каналам сотовой сети PLMN (в стандарте AMPS или GSM). В состав оборудования наземной станции входит антенный комплекс, поставляемый Alcatel, а также высокочастотное и коммутационное оборудование компании Qualcomm. Приобретя у компании Qualcomm лицензию на систему OmniTRACS (для слежения за объектами и определения их местоположения в сотовой сети на базе CDMA), Globalstar получила эксклюзивные права на ее применение в наземной станции сопряжения сети Globalstar. Согласно расчетам, для охвата всей планеты с учетом национальных границ и для минимизации наземного трафика потребуется около 210 станций. Первые наземные станции были построены в 1997 году во Франции, Южной Корее, США и Австралии.

Сеть будет оснащена абонентскими терминалами трех типов: портативными (трубка, аналогичная сотовому телефонному аппарату), мобильными (устанавливаемыми на транспортных средствах) и стационарными (таксофон). Компания Qualcomm, разработчик портативных и мобильных аппаратов, предполагает выпуск трех видов устройств: трехмодовые (Globalstar/AMPS/CDMA), двухмодовые (Globalstar/GSM) и одномодовые (Globalstar). Их главная особенность - специальная схема регулировки мощности передатчика, способная обеспечить безопасный уровень мощности сигнала (мощность передатчика может быть уменьшена без потери качества сигнала с 400 мВт до 2 мВт). Расчетное время установления соединения не более 30 с, задержка сигнала не более 150 мс, скорость передачи - 9,6 Кбит/c.

"ГлобалТел", совместное предприятие компаний Globalstar L.P. и "Ростелеком", будет владеть российской частью наземного сегмента Globalstar и станет эксклюзивным оператором сети, обеспечивающим весь комплекс услуг для абонентов беспроводной связи и сетей общего пользования. Предоставление услуг по системе Globalstar компания-провайдер "ГлобалТел" планирует начать осенью 1998 года. В настоящее время ведутся работы по строительству 3 станций сопряжения в Москве, Новосибирске и Хабаровске, обеспечивающих охват территории России южнее 70 град. северной широты. Ввод первой из них намечен на первую половину этого года. До 2005-го в России предполагается сооружение 9 станций сопряжения, обслуживающих 260 тыс. пользователей.

Система Odyssey

Проект Odyssey разрабатывался для обеспечения глобальной радиотелефонной связи и предоставления различных видов услуг персональной связи с помощью средневысотной группировки спутников (см. табл.). Основным исполнителем является международная компания Odyssey Telecommunication International (OTI), финансирует программу группа компаний, в которую кроме OTI входят основные инвесторы - TRW Space&Technology Group (США) и Teleglobe (Канада), а также ряд других фирм: Spar Aerospace (Канада), Thomson CSF (Франция) и другие. Стоимость проекта - 2,5 млрд. долл. (В активе компании TRW более 185 спутниковых, военных и научных космических комплексов, а Teleglobe является крупнейшим телекоммуникационным оператором в мире.) TRW должна разработать космический и наземный комплексы и сдать систему Odyssey "под ключ" компании OTI. Для предоставления услуг планируется развернуть широкую сеть национальных фирм-операторов.

Спутники будут выводиться на орбиту попарно ракетой-носителем Atlas IIА. Период обращения спутника приблизительно 6 ч, угловая скорость - около 1 град./мин. Над большинством участков суши в зоне обслуживания будут одновременно находиться по 2 спутника, причем один из них обязательно не ниже 30 град. над горизонтом. Система в целом обеспечит обслуживание абонентов на территории от 70 град. северной широты до 70 град. южной широты и охватит зону протяженностью свыше 7 тыс. км.

Отличительная особенность системы Odyssey - квазистатичное покрытие поверхности Земли. Все спутники оснащаются многолучевыми антеннами, которые создают непрерывную сотовую структуру покрытия поверхности Земли, охватывающую (избирательно) только сушу и наиболее судоходные акватории мирового океана. По мере движения спутника по орбите система позиционирования лучей будет отслеживать формирование географически неподвижной сотовой структуры на обслуживаемой территории. Радиовидимость двух спутников обеспечивается под сравнительно высокими углами наблюдения практически с любых широт. Даже если для связи доступен лишь один спутник, его угол видимости окажется не меньше 30 град., что гарантирует почти круглосуточное обслуживание (95% суточного времени).

Связь в системе Odyssey организована на базе простого "прозрачного" ретранслятора с преобразованием частоты; обработка информации на борту спутника не предусмотрена. Маршрутизация и обработка сообщений осуществляются на наземных станциях. Для передачи информации применяются широкополосные сигналы и многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA). Прием информации от абонентских терминалов ведется в L-диапазоне (1610,0-1626,5 МГц), а передача - в S-диапазоне частот (2483,5-2500 МГц) с использованием круговой поляризации в обоих радиолиниях. Эквивалентная изотропная мощность излучения для канала "спутник-Земля" составляет 24,2 дБ/Вт.

Антенная система спутника создает на земной поверхности зону, образуемую 61 узким лучом, причем одни и те же зоны могут использоваться на прием и на передачу. Для каждого луча выбирается одна пара несущих частот; коэффициент повторного использования частот - не ниже 6.

Наземный сегмент Odissey включает в себя базовые станции и терминалы. Двухрежимный радиотелефонный терминал обеспечивает работу в сетях стандарта GSM, TDMA, CDMA, PHS, позволяя работать не только в системе Odyssey, но и в наземных сотовых сетях, доступ к которым является приоритетным.

Связь регламентирована так, что после определения свободных частот вызов всегда направляется в адрес базовой станции сотовой сети. В случае невозможности соединения с базовой станцией (вызов блокирован или все частоты заняты) терминал автоматически передает запрос на спутник системы Odyssey. При запросе спутникового канала пользователю автоматически назначается пара частот (каналы "вверх" и "вниз") в одном из лучей.

Передача речи осуществляется со скоростью 4,2 Кбит/с; вероятность ошибки в речевом канале - не более 10-3. Кроме речевой связи терминал Odyssey поддерживает пейджинг, режим электронной почты, определение местоположения абонента. Скорость передачи данных составляет 2,4-64 Кбит/с; вероятность ошибки на бит - не более 10-5.

Определение координат производится по собственным сигналам системы Odyssey. Погрешность определения местоположения - не более 15 км.

Определяющей характеристикой сети персональной связи является задержка сигнала. В системе Odissey при подключении мобильных пользователей к телефонной сети общего пользования задержка сигнала составляет около 110 мс, что обеспечивает качественную передачу речевых сообщений (задержка спутникового канала - 84 мс, задержка наземного тракта - 20 мс).

В сети не предусмотрены межспутниковые связи. Весь трафик данного региона передается через узловые станции, связанные между собой многоканальными линиями связи. Узловая станция осуществляет не только прием/передачу регионального трафика, но и сопряжение с телефонной сетью общего пользования, управление межлучевой коммутацией, прием и обработку телеметрии с борта спутника.

В каждом из обслуживаемых регионов предусмотрена установка по одной земной узловой станции, а для глобального охвата территории Земли достаточно 7.

На первом этапе развертывания орбитальной группировки, который продлится до 2000 года, в основных регионах в течение 14ч в сутки будут задействованы только 6 спутников. На следующем этапе будет создана полномасштабная орбитальная группировка из 12 спутников. Приоритетными зонами обслуживания сети Odyssey являются США, Европа, Азия и акватория Тихого океана.

Ожидается, что в 2005-м, после завершения развертывания системы Odissey, число ее абонентов превысит 2 млн. В дальнейшем прогнозируется рост числа пользователей до 9 млн.

Система IСО

В 1989 году в рамках компании Inmarsat была образована группа, получившая название "Проект XXI века". В ее задачи входило изучение возможностей мобильной спутниковой связи и разработка малогабаритного персонального спутникового терминала. По результатам исследований руководством Inmarsat было принято решение построить систему ICO на базе средневысотных КА. Для организации работ в рамках системы ICO была создана фирма - оператор услуг подвижной персональной связи IСО Global Communications; Inmarsat является одним из крупнейших акционеров ICO. В настоящее время в концерн ICO входит 51 компания, три четверти которых - национальные или местные операторы сотовой связи, удерживающие более 25% мирового рынка сотовых систем.

Космический сегмент системы ICO (см. табл.) обеспечит глобальный охват поверхности Земли, включая полярные районы. За счет перекрытия зон охвата в пределах видимости каждой точки зоны обслуживания будут одновременно находиться 2-4 спутника. Один спутник сможет обслуживать приблизительно 25% поверхности Земли. Первый спутник системы ICO планируется запустить в нынешнем году, а ввод системы в эксплуатацию намечен на 2000 год.

Система ICO будет использовать для связи L- и C-диапазоны частот. В качестве базовой технологии определен метод многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA). Для передачи информации по каналам Земля-спутник/спутник-Земля были выбраны следующие диапазоны: "вверх" - 1980-2010 МГц, "вниз" - 2170-2200 МГц. Средняя продолжительность обслуживания абонентов составит 50 мин; максимальное время пребывания одного спутника в зоне радиовидимости может достигать 1,5-2 ч.

В системе ICO будут задействованы главным образом уже известные и проверенные технические решения. Так, для изготовления спутников планируется использовать (после внесения некоторых изменений) спутниковую платформу НS-601 корпорации Hughes Sрасе and Communications, применяемую для создания крупногабаритных геостационарных спутников.

Спутники с установленными на них ретрансляторами С- и S-диапазонов смогут одновременно поддерживать 4500 телефонных каналов. В системе ICO не предусмотрена бортовая обработка сигнала в полном объеме. Однако управление назначением частот и маршрутизация сигнала осуществляются с помощью бортового процессора.

В предварительный список ракетоносителей, которые будут производить запуск спутников ICO, попали Atlas IIA, Delta III, "Протон" и "Зенит" (для запуска с морских площадок).

Наземный сегмент будет включать в себя центр управления спутниковой группировкой SCC (Satellite Control Centre), центр управления наземной сетью NMC (Network Management Centre) и наземную сеть ICONET (ICO network). NMС предполагается разместить в Японии, а центр SCC - в Лондоне.

Спутниковые каналы будут подключены к существующим сетям связи через собственную сеть ICONET, в которую на первом этапе войдет 12 наземных станций, так называемых спутниковых узлов доступа (SAN). Узлы должны выполнять роль "шлюзов" между спутниками IСО и абонентами наземных сетей общего пользования и обеспечивать первичный интерфейс, необходимый для маршрутизации трафика и предоставления данных о местонахождении абонентов. Магистральные каналы с высокой пропускной способностью связывают узлы между собой. В настоящее время к разработке спутниковых узлов доступа и оборудования центра управления сетью приступили компании NEC, Hughes Network Systems и Ericsson.

Связь между абонентами организуется только через узлы доступа, непосредственная связь абонентов не поддерживается. Радиотелефонный терминал ICO работает в двух режимах: через спутники системы ICO или через наземные базовые станции сотовой связи. Для связи с подвижными объектами предусмотрено создание специальных терминалов. В качестве базового будет использоваться портативный двухрежимный терминал, совмещенный с сотовым телефоном стандарта GSM (или CDMA, D-AMPS, PDC). Компания ICO уже заключила соглашение на разработку 3 млн. портативных терминалов с компаниями Panasonic, NEC и Mitsubishi.

В составе услуг ICO - весь набор, обеспечиваемый сотовыми сетями GSM, определение местоположения абонента, оповещение о вызове и т. п. Пропускная способность системы составит 1 млн. абонентов при средней продолжительности разговоров 60 мин. в месяц.

В России интересы компании ICO вызвалось представлять ГП "Морсвязьспутник", поэтому существует вероятность, что российский потребитель после 2000 года сможет воспользоваться услугами сети ICO. Во время своего последнего визита в Москву Олаф Лундберг, глава ICO, сообщил, что компания намерена инвестировать около 400 млн. долл. в российскую часть проекта и предложить на нашем рынке три вида услуг:

  • персональную связь для бизнесменов;
  • обеспечение грузовых автомобильных и морских перевозок;
  • персональную связь для компаний, работающих в области средств массовой информации и госучреждений.
  • Реальность

    Система "Памир" и компания "Сабтел"

    Система "Памир", принадлежащая к разряду так называемых сетей малых станций (VSAT - Very Small Aperture Terminal), использует геостационарные спутники "Горизонт" и "Экспресс". Развитие, поддержку и эксплуатацию обеспечивает отечественная фирма "Сабтел", существующая на российском рынке с 1993 года. Учредителями ЗАО "Сабтел" стали РТИ им. А. Минца, КБ "Импульс" и Государственное предприятие "Космическая связь" (ГПКС). Компанией "Сабтел" был создан полнофункциональный комплекс отечественного оборудования наземных станций сети на базе геостационарных спутников, полностью отвечающий международным стандартам связи. К началу 1998 года компания установила и поддерживает сеть из 80 абонентских наземных станций, обслуживающих различные регионы страны: от 20 град. западной долготы до 180 град. восточной долготы и от 15 до 80 град. северной широты. Передача информации осуществляется по закрепленным (выделенным) и незакрепленным цифровым каналам связи (режим DAMA). Скорость передачи по выделенному каналу - 64 Кбит/с, по каналу DAMA - 24 Кбит/с. Космический сегмент представляет собой стволы геостационарных спутников-ретрансляторов "Горизонт" и "Экспресс", а наземный может использовать наземные станции трех типов: координирующие, узловые многоканальные и одноканальные абонентские станции. Координирующая станция служит для управления сетями связи с незакрепленными каналами. Узловые станции "Атлет" (диаметр антенны 5 м, число каналов - до 32) и "Бегун" (диаметр антенны 2,5 м, число каналов - от 1 до 4) предназначены для работы в диапазонах частот 4-6 ГГц (пропускная способность канала до 64 Кбит/с), а также для сопряжения цифровых спутниковых каналов с наземными сетями общего пользования. Доступ наземной станции к ретранслятору осуществляется по методу частотного разделения каналов с передачей каждого из них на отдельной несущей частоте. Абонент подключается непосредственно к узловой станции, при этом координирующая станция выполняет установление или отмену соединения в режиме DAMA, автоматически анализирует вызовы абонентов, выбирает частоты связи для вызывающей и вызываемой станций, устанавливает рабочие частоты и режимы каналов.

    Узловая станция имеет стандартные интерфейсы, обеспечивающие связь с корпоративной АТС, городскими телефонными линиями и каналами локальных сетей (по интерфейсу RS-232), через которые реализуется подключение всех абонентских устройств. Для передачи факсимильных сообщений станция поддерживает режимы RTS/CTS, DTR/DSR и DCD, а также осуществляет подключение к сотовой системе связи через коммутаторы каналов сети общего пользования. Московский телепорт системы "Памир" предоставляет доступ к системам S.W.I.F.T. и Reuters, а также к сети Internet. Разработчики системы "Памир" утверждают, что смогут обеспечить связь с любыми наземными сетями России.

    Все оборудование системы "Памир" было создано на базе разработок учредителей ЗАО "Сабтел" и оказалось намного дешевле зарубежного (например, серийно выпускающаяся наземная станция "Бегун" стоит примерно в два раза меньше, чем ее зарубежный аналог). Тарифы на услуги в системе "Памир" компания устанавливает на договорной основе, однако видит для себя реальные пути их снижения.

    По мнению разработчиков "Сабтел", наличие стандартного интерфейса в спутниковом канале дает возможность применения наземного оборудования системы "Памир" для связи с геостационарными спутниками разных типов, в том числе и с зарубежными. Кроме того, низкая стоимость оборудования системы "Памир" обеспечивает ей конкурентоспособность на российском рынке.

    Система Prodat

    Спутниковая сеть Prodat, введенная в эксплуатацию в 1992 году, разрабатывалась Европейским космическим агентством (ЕКА) исключительно как система передачи данных на суше с помощью геостационарных спутников.

    В соответствии с проведенными ЕКА исследованиями функциональных особенностей эксплуатации мобильных терминалов морского, сухопутного и воздушного базирования, ухудшение приема для терминалов разных типов обусловлено чисто физическими факторами: для морских и воздушных терминалов наиболее сильные помехи вызваны многолучевостью, а для наземных - искажениями, связанными с рельефом земной поверхности. Реализованный EKA в сети для наземного применения (Prodat) протокол передачи данных позволил минимизировать влияние типичных помех, возникающих из-за рельефа местности.

    Космический сегмент Prodat за время ее эксплуатации (с 1994 года) обслуживали различные спутники: сначала - MARECS-А и B2 (Maritime European Community Satellite), с 1996 года ITALSAT-2 (компания Alenia Spazio). Зона обслуживания ITALSAT-2 - вся Европа вплоть до Урала. Начиная с 1998-го в Prodat будет использоваться КА ARTEMIS (диапазон частот 1,5-1,6 ГГц).

    Наземный сегмент системы Prodat представляет собой центр управления, связанный с КА и различными наземными сетями. Для связи с центральной станцией применяется С-диапазон (4/6 ГГц), а для связи с мобильными абонентами - L-диапазон. Прямой канал (центральная станция - мобильный терминал) обеспечивает скорость 1,5 Кбит/с при передаче данных с временным разделением каналов в стандарте BPSK/TDM, а обратный - около 600 бит/c в стандарте SS-CDMA (кодовое разделение каналов с использованием широкополосных сигналов).

    Система Prodat поддерживает связь мобильных объектов между собой, с центром управления и со стационарными абонентами сетей общего пользования. Мобильный терминал Prodat оснащен встроенным приемником, позволяющим определять местоположение мобильного абонента с помощью спутниковой (GPS, "Глонасс") или наземной (LORAN-C) системы навигации. Помимо предоставления стандартных для СППС услуг система Prodat позволяет осуществлять сбор метеоданных, экологической информации, а также оперативную связь со службами безопасности.

    Российская низкоорбитальная система "Гонец"

    Известно, что в настоящее время в России несколько проектов низкоорбитальных систем передвижной связи включены в Федеральную программу развития спутниковых сетей. Однако реально работающие фрагменты имеет (по информации автора) только одна из них - "Гонец". Ее разработчиками являются НИИ точных приборов и НПО прикладной механики (тестирование демонстрационной версии системы проходило еще в 1992-1994 годах). В настоящее время в рамках конверсионной программы существует новая версия этой системы "Гонец-Д1" на базе 6 спутников, рассчитанная на обслуживание до 10 тыс. абонентов и обеспечивающая скорость передачи данных до 2,4 Кбит/с. Абонентское оборудование действующего фрагмента системы произведено при участии Ижевского радиозавода. До конца 1999 года должна появиться следующая версия, предусматривающая передачу данных со скоростью 9,6 Кбит/с при увеличении числа абонентов до 20 тыс. Полномасштабная система "Гонец" будет базироваться на 45 низкоорбитальных спутниках (9 аппаратов в пяти плоскостях) и рассчитана на обслуживание более 1,5 млн. пользователей. Новые технологические решения позволят обеспечить передачу данных со скоростью до 9,6 Кбит/c в прямом и до 64 Кбит/с в обратном канале.

    Система предусматривает различные схемы передачи информации по сети, выбор которых зависит от необходимого уровня оперативности связи и взаимного расположения абонентов:

  • ретрансляция в зоне обслуживания одного спутника;
  • перенос данных между абонентами через спутник (режим "почтового ящика");
  • ретрансляция через наземную станцию;
  • ретрансляция через магистральные каналы наземной или спутниковой связи.
  • Наиболее любопытен режим "почтового ящика". В этом случае отправитель передает спутнику, находящемуся в зоне радиовидимости, сообщение "в конверте" с номером зоны обслуживания и адресом получателя. Записанное в память бортового оборудования сообщение передается получателю в тот момент, когда спутник пролетает над указанным "на конверте" регионом. Время доставки сообщения в пределах России и СНГ - не более 70 мин. Оперативность доставки можно существенно повысить, если организовать передачу информации между соседними аппаратами или использовать спутники других систем связи.

    Центры управления системой, входящие в структуру системы "Гонец", не только обеспечивают обычные функции, но и организуют работу каналов связи, устанавливают приоритеты доступа, контролируют бортовые системы, а также вычисляют области зон обслуживания. Частью архитектуры сети "Гонец" являются региональные наземные станции, каждая из которых одновременно может использовать три спутника. В функции станции входит организация связи в регионе, в том числе коммутация и маршрутизация потоков данных и подключение абонентов к сетям общего пользования, ведомственным радиосетям и ЛС.

    Абонентские терминалы (стационарные, переносные, мобильные, автономные, речевые и приемные) обеспечивают связь без подстройки и поиска. Различные модификации терминала комплектуются устройствами, учитывающими конкретные условия и требования эксплуатации. Например, стационарный терминал предназначен для подключения к ПК или сети Ethernet, автономный - устанавливается на нефте- и газопроводах и позволяет программировать режимы работы и сбор/передачу данных от аппаратуры датчиков, а приемный представляет собой обычный спутниковый пейджер. При необходимости терминал комплектуется навигационным устройством, позволяющим по сигналам GPS и "Глонасс" определить местоположение объекта с точностью до 100 м.

    В системе "Гонец" предусмотрены три уровня защиты информации от несанкционированного доступа: использование специальных протоколов обмена, авторизация доступа и программно-аппаратное шифрование данных.

    Система Inmarsat

    Международная организация Inmarsat, объединяющая поставщиков услуг спутниковой системы связи, существует с 1979 года, и сегодня сеть Inmarsat используют в 80 странах мира. Хотя изначально она создавалась для обеспечения связью военно-морского флота и морских перевозок, последняя ее реализация рассчитана также и на сухопутные транспортные средства. Заметим, что это одна из немногих систем, космический сегмент которой полностью соответствует рекомендациям для служб мобильной спутниковой и аэросвязи, разрабатываемым Международной организацией гражданских авиаперевозок (ICAO).

    Система Inmarsat обслуживается несколькими геостационарными спутниками, охватывающими почти всю поверхность земного шара, за исключением околополюсного пространства. В настоящее время осуществляется переход на спутники нового поколения Inmarsat 3-F3. Суммарная пропускная способность пяти новых спутников (три из них уже выведены на орбиту) будет в 8 раз больше, чем общая мощность 4 аппаратов Inmarsat 2, эксплуатируемых с начала 90-х. Кроме широкого луча, спутники Inmarsat 3-F3 будут создавать еще 5 региональных точечных лучей, дающих возможность использовать портативные терминалы, работающие в частотах L-диапазона. Пользователям станет доступна навигационная информация не только GPS, но и российской системы "Глонасс". Все спутники разработаны и произведены концерном Lockheed Martin.

    Радиально-узловая топология сети Inmarsat обеспечивает взаимодействие мобильных и стационарных средств с центрами управления, но не поддерживает режим прямой связи мобильных абонентов между собой. Это существенно (до нескольких минут) замедляет обмен сообщениями за счет накопления и обработки информации на узловых станциях. Однако для аварийных и экстренных сообщений предусмотрен специальный режим, при котором обработка занимает всего несколько секунд.

    В системе Inmarsat существуют терминалы, имеющие как функциональные, так и конструктивные различия. Например, терминалы морского исполнения оснащены специальной аварийной системой, автоматически генерирующей и передающей сигнал "SOS" вместе с координатами. В состав терминала может входить дополнительное оборудование для телеметрии или навигации. В терминале InmarsatС (работает в стандарте приемопередачи С) объединены антенный блок и системный модуль, имеющий стандартные интерфейсы для подключения приемопередатчика и специальных датчиков, а также параллельный порт типа Centronics. Характеристики системы InmarsatС: диапазон рабочих частот при приеме 1,53-1,545 ГГц, при передаче 1,6265-1,6455 ГГц; скорость передачи данных 600 бит/с.

    Терминал InmarsatC работает с сигналами системы навигации NAVSTAR, причем дифференциальная коррекция спутниковых измерений (DGSP) и обработка специальных сигналов GPS повышают точность определения местоположения объекта до 1-2 м. Примером использования спутниковой системы связи InmarsatC и системы навигации NAVSTAR является предлагаемая российской компанией RRC система управления транспортом "Вектор".

    В перечень услуг, предоставляемых системой InmarsatC, входят автоматизированный сбор информации датчиков транспортных средств, определение координат абонента, координация поисково-спасательных работ и отслеживание угона транспортных средств.

    Вместо заключения

    На пороге XXI века коммерческая спутниковая связь все активнее проникает в нашу жизнь. И хотя почти все ныне действующие системы основаны на применении геостационарных и высокоэллиптических спутников, аналитики прогнозируют скорое изменение ситуации. По их предположениям, даже в странах с развитой инфраструктурой около 35% потребностей в услугах будут удовлетворяться за счет глобальных систем персональной связи с низко- и средневысотными спутниками. Предоставляя пользователям практически одинаковый набор телекоммуникационных услуг (речь, данные, пейджинг, короткие сообщения, определение местоположения), конкурирующие системы сильно различаются по своим характеристикам и наземным структурам. Так, для обеспечения глобальной связи в системах Odyssey/ICO требуются всего 7-12 узловых станций, а для обслуживания пользователей Globalstar - в 20 раз больше. Структура наземного сегмента сети Iridium, благодаря использованию межспутниковых линий связи, представляется более простой, чем в Globalstar.

    И хотя наиболее важными для потребителя являются технико-экономические параметры, они нередко преподносятся в рекламных целях (и поэтому не всегда объективны), что в принципе объясняется жесткой конкурентной борьбой. Особенно бурные споры вызывают стоимость терминалов и предлагаемые тарифы. Так, трудно объяснить, почему двухрежимный терминал Motorola, обеспечивающий практически те же характеристики, что и терминалы других фирм (например, терминалы Mitsubishi для систем Odyssey и ICO), стоит в несколько раз дороже. Какими окажутся окончательные цены и тарифы, покажет время. Ждать осталось недолго. В этом году должны вступить в строй системы Iridium и Globalstar. Двумя годами позже начнется коммерческая эксплуатация систем Odyssey и ICO.

    И хотя на космической сцене появляются все новые и новые действующие лица, пока российские пользователи реально могут рассчитывать только на системы, использующие геостационарные спутниковые группировки и наземные станции типа VSAT.


    Celestri обеспечит любые услуги связи

    Еще не закончилось полное развертывание системы спутниковой связи Iridium, а компания Motorola уже объявила о новом проекте глобальной широкополосной спутниковой системы под названием Celestri (небесная), стоимость которого составит около 13 млрд. долл. Сеть будет состоять из трех подсистем (низкоорбитальной, геостационарной и спутниковой транкинговой) и должна обеспечить предоставление каналов по требованию для разных категорий абонентов.

    Хотя орбитальная группировка Celestri предполагает использование как геостационарных, так и низкоорбитальных спутников, ее основу составит низкоорбитальный сегмент, предназначенный для обслуживания стационарных пользователей, включающий в себя 63 спутника с высотой орбиты 1400 км и наклонением 48 град. к экватору. Предполагается, что космическая глобальная сеть будет организована с помощью межспутниковых каналов. Базовые технологии связи ориентированы на цифровую передачу речи с малыми задержками, а также на обмен аудио-, видео- и мультимедийных данных со скоростью не менее 64 Кбит/с. Планируемая пропускная способность сети составит 80 Гбит/c, что эквивалентно 50 тыс. каналов T1.

    Геостационарный сегмент из 9 спутников рассчитан на охват самых густонаселенных районов Земли. Каждый спутник этого сегмента должен создавать 4 глобальных и 84 узких луча, обеспечивая пропускную способность линии "спутник - Земля" 2,8 Гбит/c. Сегмент предназначен для предоставления широковещательных услуг радио и телевидения в заданном географическом регионе.

    Третьим компонентом Celestri является подсистема M-Star, предназначенная для высокоскоростной транкинговой связи в диапазоне частот 40-50 ГГц.

    Предварительная стоимость "домашнего терминала" Celestri около 750 долл.

    Проектный перечень видов связи, которые обеспечивает Celestri:

  • связь типа "точка-точка" в реальном времени по симметричному каналу (64 Кбит/с - 155 Мбит/с);
  • связь типа "точка-точка" по асимметричному каналу (16 Мбит/c);
  • широковещательный, групповой и интерактивный режимы связи.
  • Развертывание системы запланировано на 2002 году, а ее полный ввод в эксплуатацию намечен на 2003-й. В настоящее время Motorola уже заключила соглашение о сотрудничестве c ведущим производителем спутников в Европе - Matra Marconi Space, которая, возможно, станет главным разработчиком спутников и бортовых комплексов Celestri.


    Internet-in-the-Sky

    Учитывая широкий спектр предоставляемых услуг и заявленную скорость передачи данных, многие аналитики заслуженно называют сеть Teledesic Network "Internet-in-the-Sky".

    Когда в марте 1994 года Грэг Маккоу и Билл Гейтс объявили об организации компании Teledesic, назвав в числе ее главных задач разработку и создание к 2002 году глобальной телекоммуникационной сети на базе системы низкоорбитальных спутников, многие были удивлены. Проект поражал не только своей масштабностью: система, стоимость которой оценивалась в 9 млрд. долл., должна была включать до 924 рабочих и резервных спутников. Разработчики обещали обеспечить скорость передачи данных в 2 Мбит/с - 1 Гбит/с, что эквивалентно характеристикам ВОЛС. Кроме того, применение широкополосных каналов стандарта E1 в режиме предоставления полосы частот по запросу (bandwidth on demand) сулило абонентам исключительные возможности оперативной передачи больших объемов информации (в том числе мультимедиа и видеоданных). Однако в наши дни даже самые фантастические проекты достаточно быстро становятся реальными.

    Вспомним об Iridium. Когда в 1987- м Motorola объявила о создании к 2000 году сети из 66 спутников, многие посчитали этот проект невероятным. В 1998 году, когда уже идут реальные испытания системы управления и запущен 41 спутник, споры вызывает уже не сам проект, а будущие тарифы на обслуживание в этой сети.

    Сегодня со времени основания компании Teledesic прошло почти три года, и проект глобальной спутниковой сети, по-прежнему поражающий воображение, выглядит уже более реалистичным. Компания имеет разрешение Всемирной конференции по радиосвязи и лицензию Федеральной комиссии связи на использование спектра частот шириной 500 МГц в Ка-диапазоне (20-30 ГГц) системой спутниковой связи Teledesic для связи со стационарными объектами. Утвержден и первый соисполнитель проекта - это корпорация Boeing, которая инвестировала в Teledesic 100 млн. долл. и стала совладельцем компании. Согласно контракту, Boeing будет основным разработчиком спутников сети Teledesic, осуществляющим руководство по созданию космического сегмента и запуску КА. В настоящее время Грэгу Маккоу и Биллу Гейтсу принадлежит 66%, а компании Boeing - 10% акций Teledesic.

    Последние данные о Teledesic заставляют говорить уже о материальных объектах: 25 февраля компания Orbital Sciences произвела с самолета-носителяL-L011 запуск ракеты Pegasus с тестовым КА T1, предназначенным для отработки боротовой аппаратуры спутников Teledesic.

    Главная идея, которую собирались реализовать Гейтс и Маккоу, затевая проект Teledesic, - это модернизация и использование существующей телекоммуникационной инфраструктуры. При этом применяемые для доступа в спутниковую сеть технологии должны быть совместимы с действующими стандартами наземных сетей. Согласно проекту сверхбольшая спутниковая система связи с распределенной архитектурой и динамической маршрутизацией будет обеспечивать доступ к наземным терминалам Teledesic, связанными с наземными сетями связи. Протоколы и стандарты, которые должны использоваться в спутниковых каналах, пока окончательно не утверждены, однако предполагаемые спецификации должны обеспечивать характеристики, близкие к параметрам волоконно-оптических линий связи (малое время ожидания, высокие скорости передачи данных). По оценкам разработчиков, с учетом реального неравномерного распределения абонентов по поверхности Земли максимальная емкость системы будет соответствовать обслуживанию 20 млн. абонентов при стандартном уровне загрузки в обычных линиях проводной связи, а охват составит более 95% поверхности земного шара.

    Сегодня разработчики внесли некоторые изменения в структуру космического сегмента Teledesic. Высота орбиты увеличилась до 1400 км, а количество спутников уменьшилось до 288 (по 24 на 12 орбитах). Проектный срок эксплуатации спутника остался прежним - 10 лет. Сеть планируется развернуть в 2002 году, после того как корпорация Boeing выведет на орбиту все рабочие спутники.

    Архитектура системы предусматривает специальные межспутниковые линии связи для передачи информации между соседними аппаратами. В Teledesic каждый спутник является узлом сети с быстрой коммутацией пакетов и связан с 8 соседними межспутниковыми каналами, каждый из которых имеет пропускную способность 155 Мбит/с. Таким образом, в космосе создается 8-связная "геодезическая" ячеистая сеть с суммарной пропускной способностью около 1,2 Гбит/c. Поскольку положение каждого спутника на одной и той же орбите относительно других неизменно, а количество взаимосвязанных узлов-спутников велико, конфигурация сети достаточно устойчива к отказам, способна автоматически адаптироваться при возможных нарушениях или сбоях в отдельных узлах. Кроме того, ячейки сети спроектированы со значительным перекрытием, а на каждой из орбит предусмотрено 4 резервных КА. Топологию такой низкоорбитальной спутниковой сети можно изменять динамически.

    Земной сегмент сети Teledesic Network будет состоять из станций управления сетью, станций сопряжения, а также двух типов терминалов: стандартных (скорость передачи 16-2048 Кбит/с) и высокоскоростных (GigaLink), обеспечивающих скорость 1,2 Гбит/с. В соответствии с проектом в качестве базовой технологии связи пока планируется использовать АТМ и коммутацию пакетов, аналогичную реализованной в каналах сетей B-ISDN. В функции высокоскоростного терминала-шлюза входит трансляция внутренних протоколов сети Teledesic в стандартные протоколы наземных сетей.

    Все земные станции системы, а также терминалы (включая абонентские) будут использовать для передачи сигнала Ка-диапазон частот: по линии спутник - Земля 18,8-19,3 ГГц, по линии Земля - спутник - 28,6-29,1 ГГц. Мощность излучения передатчика составит 0,01-4,7 Вт (диаметр параболической антенны 16 см - 1,8 м). В пределах своей зоны обслуживания каждый спутник сможет передавать информацию, эквивалентную потоку 100 тыс. каналов с пропускной способностью 16 Кбит/с каждый. В проекте рассматривается возможность использования различных типов терминалов, в том числе и для транспортных средств, применяемых на суше, на море и в воздухе.

    В сети предусматривается три уровня администрирования: высший (уровень станций сопряжения), средний (уровень спутниковой коммутации каналов) и низший (уровень идентификации абонента). На станции сопряжения контролируется прохождение вызовов и внутрисетевая передача данных, осуществляются функции сортировки, коммутации и маршрутизации служебной и пользовательской информации. Спутник должен выполнять роль интеллектуального коммутатора каналов, контролировать их состояние, управлять в пределах зоны обслуживания коммутацией и перекоммутацией на терминалы и другие спутники, а также отслеживать степень достоверности данных и координировать мощность наземного передатчика. На низшем уровне происходит не только идентификация абонента, но и регистрация его местоположения и учетных характеристик. Для хранения всей информации о терминалах и абонентах, режимах обслуживания, кодовых ключах, маршрутах, а также других административных данных предусмотрено создание распределенной наземной базы данных сети Teledesic Network.

    Для увеличения пропускной способности канала спутник-Земля/Земля-спутник в Teledesic Network будет применяться комбинация методов доступа. При этом в пределах выделенного временного интервала передачи в направлении "вверх" (Земля-спутник) предполагается использовать спецификацию Multy-Frequency Time Devision Multiple Access (MF-TDMA), а в обратном направлении (спутник-Земля) протокол Asinchronous Time Devision Multiple Access (ATDMA). Расчетная задержка сигнала - не более 100 мс.

    По оценкам руководства компании Teledesic, в 2002 году сеть будет обслуживать более миллиона пользователей. Однако, к сожалению, до сих пор не утверждены соисполнители проекта и разработчики наземного оборудования, не определены базовые технологии и стандарты связи. А время идет, и конкурентов на рынке спутниковых систем становится с каждым годом все больше.


    Система "Вектор"

    Западные транспортные фирмы сразу оценили экономический эффект от использования спутниковой системы связи при перевозке грузов. Однако в России, несмотря на явные преимущества оснащения автомобилей такими средствами, спутниковые системы связи пока не получили широкого распространения (компаний-перевозчиков, использующих СПСС, пока не более 30).

    Компания RRC Business Telecommunications предлагает систему безопасности и управления транспортом "Вектор". Система обеспечивает взаимодействие водителя с различными сетями мобильной связи - Inmarsat, Mobitex, транковыми сетями (MT1327) и сотовыми системами - на территории, охватывающей почти всю страну. При необходимости можно передать дублированный аварийный сигнал в диспетчерский центр и региональные государственные правоохранительные учреждения. Заметим, что договор, существующий между МВД РФ и RRC, позволяет рассчитывать на оперативные меры по обеспечению безопасности транспорта.

    Система "Вектор" создана на базе оборудования Inmarsat в стандарте С (Inmarsat-С), она использует систему навигации NAVSTAR. Комплект оборудования монтируется в автомобиле, а специализированное ПО устанавливается на диспетчерском пункте, который обеспечивает круглосуточную связь с мобильным объектом и определяет его местоположение с точностью от 25 до 80 м. Основное оборудование системы "Вектор" разработано голландской компанией Symac Systems BV.

    Специалисты RRC не только выступили в необычной для себя роли системного интегратора, но и выполнили полную локализацию ПО диспетчерского центра и абонентских терминалов. Они создают также специализированные программы управления и контроля датчиков автомобильного оборудования (терминала сети) по требованиям заказчика.

    Диспетчерский центр подключается к сети почти из 40 наземных станций системы Inmarsat-С (LES), в функции которой входит непосредственная передача сообщений бортовому оборудованию автомобиля через спутник (время доставки сообщения - не более 5 мин). Базовое ПО диспетчерского центра (устанавливается на ПК с процессором не ниже Intel 486) - средство для интерактивного управления LOGIQ Dispatch Interactive компании Simac - полностью адаптировано для российских условий. Кроме того, в состав системы "Вектор" входит специальный картографический модуль (GEO) с набором карт, разработанный специалистами RRC. Программа LOGIQ Dispatch позволяет диспетчеру отправлять и получать сообщения в заранее установленной форме и определять координаты транспортного средства, а также вносить изменения в сопровождающие груз документы. Коммуникационная часть ПО, установленная на сервере диспетчерского центра, обеспечивает связь мобильного объекта через связанный с ним диспетчерский пункт Inmarsat или через одну из наземных станций системы InmarsatC, объединенных в сеть с протоколом доступа Х.25. Система "Вектор" поддерживает передачу макро- и аварийных сообщений, сбор информации от датчиков автомобиля, а также позволяет получить данные автоматического опроса состояния датчиков по заданной программе (по запросу д

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями