Система Odyssey
Космический сегмент и зоны обслуживания
Наземный сегмент и организация связи
Международная система ICO
Сравнение определяет выбор
История создания системы - история компании ICO

Мы уже знакомили читателей с наиболее крупными проектами низкоорбитальных систем - Iridium и Globalstar (1997, N 9). Компании, традиционно разрабатывающие геостационарные космические аппараты, приняли вызов. Они предложили два проекта систем на средневысотных орбитах, способных конкурировать с "модными" низкоорбитальными сетями связи, - Odyssey и ICO.

Picture_1
Рисунок 1. Основные типы орбит КА: GSO - геостационарная (до 36 000 км), MEO - средневысотная (до 15 000 км), LEO - низкая (до 1500 км)

На пороге XXI века коммерческая спутниковая связь достигла достаточно высокого уровня развития. Почти все ныне действующие системы подвижной связи основаны на применении спутников, вращающихся на геостационарных и высокоэллиптических орбитах; однако аналитики ожидают, что в ближайшее время ситуация коренным образом изменится. По их прогнозам, даже в странах с развитой инфраструктурой около 35% потребностей в услугах будут обеспечивать глобальные системы персональной связи.

Концепцию персональной спутниковой связи можно реализовать в системах, использующих спутники на геостационарных, средневысотных и низких орбитах (рис. 1).

Геостационарные спутники, располагаясь на высоте примерно 36 000 км, постоянно находятся над заданной точкой земной поверхности. Они обеспечивают обслуживание без перерывов, обусловленных взаимным перемещением спутника и терминала пользователя. Срок службы спутника составляет около 10-15 лет, а зона обслуживания - 41%. Система из трех спутников позволяет охватить всю территорию земной поверхности, кроме высокоширотных районов. Однако геостационарные космические аппараты (КА) способны обеспечивать услуги персональной связи лишь в том случае, если формируемые ими на поверхности Земли зоны обслуживания примерно одинаковы с зонами низкоорбитальных систем.

Системы, использующие низкие орбиты (высотой 700-1500 км), обладают лучшими энергетическими характеристиками, нежели системы на высоких орбитах, но проигрывают им в продолжительности активной эксплуатации спутника. Так, если период обращения низкоорбитального КА составляет 100 мин, то в среднем 30 мин он находится на теневой стороне Земли. Соответственно, аккумуляторные батареи на борту низкоорбитальных спутников должны обеспечивать приблизительно 5000 циклов зарядки/разрядки в год. Срок службы низкоорбитальных спутников, как правило, не превышает 5-7,5 лет; один аппарат способен охватить не более 6-7% территории Земли.

Трасса средневысотных КА проходит между первым и вторым поясами Ван-Аллена, т. е. на высоте 5000-15 000 км. Один спутник может охватить около 25% поверхности Земли, что существенно больше зоны низкоорбитального спутника. Срок службы КА от 10 до 15 лет. Период его обращения на средневысотной орбите составляет около 6 ч, из которых он лишь несколько минут проводит в тени Земли, поэтому длительность циклов зарядки/разрядки солнечных батарей и их частота становятся в несколько раз меньшими, чем у низкоорбитальных систем. Это значительно облегчает работу бортовой системы электропитания и, в конечном счете, увеличивает срок службы КА до 12-15 лет. Для круговых орбит с высотой 10 000 км средняя продолжительность обслуживания составляет около 50 мин. (Для сравнения: в низкоорбитальной системе Iridium средняя продолжительность сеанса - 6 мин, а в Globalstar - 7 мин.)

Сети на базе средневысотных КА реализуют лучшие характеристики обслуживания абонентов за счет увеличения рабочего угла зоны обслуживания и числа КА, одновременно находящихся "в поле зрения" наблюдателя. Кроме того, средневысотная орбитальная группировка обеспечивает меньшую задержку при проведении сеансов связи (до 130 мс), чем геостационарная система (до 500 мс).

Конечно, ничего не дается даром. Все преимущества сетей, использующих средневысотные КА, могут быть достигнуты лишь за счет усложнения бортовой аппаратуры и увеличения веса спутника.

Система Odyssey

Система Odyssey предназначена для обеспечения глобальной радиотелефонной связи и предоставления других видов услуг персональной связи. Стоимость проекта Odyssey составляет примерно 2,5 млрд дол.

Головным исполнителем является международная компания Odyssey Telecommunication International (OTI), а финансирует проект группа компаний, в числе которых - его учредители (OTI), основные инвесторы (компании TRW Space & Technology Group, США и Teleglobe, Канада, а также ряд других фирм, таких как Spar Aerospace (Канада), Thomson CSF (Франция) и др. За плечами этих компаний - огромный опыт разработки и эксплуатации систем связи с геостационарными КА. Компания TRW является разработчиком более 185 спутниковых, военных и научных космических комплексов (Milstar, TDRS и др.), Teleglobe - крупнейшим телекоммуникационным оператором в мире.

Фирма 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. Имея лицензии на операторскую деятельность, эти провайдеры будут осуществлять эксплуатацию системы в различных регионах мира.

Функционирование системы Odyssey регламентируется следующими документами:

  • лицензия на создание системы - выдана FCC США в январе 1995 г.;
  • разрешение на работу в L- и S-диапазонах. Частоты для абонентских линий выделены в 1992 г. на Всемирной административной конференции по радиосвязи WARC-92;
  • разрешение на работу в Ka-диапазоне. Частоты для фидерных линий выделены в 1995 г. на Всемирной конференции по радиосвязи WRC-95.

Космический сегмент и зоны обслуживания

Космический сегмент системы ODISSEY будет использовать средневысотные круговые орбиты для глобального покрытия Земли и состоять из 12 КА. Спутники будут выведены на высоту 10 354 км в три орбитальные плоскости с наклонением 500 (в каждой плоскости - 4 КА). Масса космического аппарата составляет 2500 кг, срок эксплуатации КА - 15 лет. Мощность солнечных батарей спутника в конце расчетного срока его существования составит 4,6 кВт.

На орбиту спутники выведет (попарно) ракета-носитель 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 КА, причем хотя бы один из них - не ниже 300 над горизонтом. Система в целом обеспечит обслуживание абонентов на территории от 700 с.ш. до 700 ю.ш. и охватит зону протяженностью свыше 7 тыс. км (при суммарной ширине диаграммы направленности спутника 400).

Отличительная особенность системы Odyssey - квазистатичное покрытие поверхности Земли. Все спутники оснащаются многолучевыми антеннами, которые создают непрерывную сотовую структуру покрытия на поверхности Земли, охватывающую (избирательно) только сушу и наиболее судоходные акватории мирового океана. По мере движения КА по орбите система позиционирования лучей будет отслеживать формирование географически неподвижной сотовой структуры на обслуживаемой территории.

Переключение зон обслуживания намечено проводить только тогда, когда углы видимости для связи с земными станциями становятся небольшими. Радиовидимость двух спутников обеспечивается под сравнительно высокими углами наблюдения практически с любых широт. Даже если для связи доступен лишь один спутник (а второй не используется), угол видимости КА окажется не меньшим, чем 300, и будет гарантирован в течение 95% суточного времени. Это позволит сократить энергетический запас радиолинии, необходимый для компенсации потерь на распространение через деревья, здания и другие преграды.

Для организации связи в системе Odyssey (рис. 2) используется простой "прозрачный" ретранслятор с преобразованием частоты; обработка информации на борту спутника не предусмотрена. Задержка сигналов в ретрансляторе не превышает 5 мс. 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 осуществляется в L-диапазоне (1610,0-1626,5 МГц), передача на абонентский терминал - в S-диапазоне частот (2483,5-2500 МГц). Эквивалентная изотропная мощность излучения для канала "спутник-Земля" составляет 24,2 дБ/Вт. В радиолиниях L- и S-диапазонов используется круговая поляризация.

(1x1)

Рисунок 2.
Схема организации связи в системе Odyssey

Антенная система каждого из КА создает на земной поверхности зону, образуемую 61 узким лучом, причем одни и те же зоны могут использоваться на прием и передачу. Для каждого из лучей выбирается одна пара несущих частот; коэффициент повторного использования частот - не ниже 6. Частотный план функционирования абонентских линий (рис. 3) предусматривает, что ширина полосы частот в приемном луче составит 11,35 МГц, а в передающем - 16,5 МГц.

Picture_3

Рисунок 3.
Распределение частот в системе Odyssey: а - линия "абонент-спутник", б - линия "спутник-абонент"

Два спутника, одновременно обслуживающих какой-либо из регионов, обеспечат радиотелефонную цифровую связь 6 тыс. радиотелефонных каналов. Для стационарных пользователей пропускная способность одного КА - более 10 тыс. эквивалентных каналов по 4,8 кбит/с (режим передачи данных со скоростью 64 кбит/с). Фидерные линии, обеспечивающие связь между КА и узловыми станциями, работают в Ka-диапазоне (табл. 1).

Основные характеристики бортовой аппаратуры Ka-диапазона
Показатель Направление связи
Прием Передача
Диапазон частот, ГГц 29,1-29,4 19,3-19,6
Общая ширина полосы, МГц 300 300
Ширина полосы канала, МГц 2,5 2,5
Вид поляризации LHCP RHCP
Коэффициент усиления антенны, дБи 38,5 35,7
Ширина луча по уровню 3 дБ 2,20 30
Шумовая температура приемника, 0К 780 -
Эквивалентная изотропная мощность излучения, дБ/Вт - 46,4

Наземный сегмент и организация связи

Система спутниковой связи Odyssey предназначена для организации радиотелефонной связи, передачи данных и коротких сообщений о местоположении подвижных объектов. Наземный сегмент Odissey включает в себя узловые (базовые) станции и терминалы. Двухрежимный радиотелефонный терминал обеспечивает работу в сетях стандарта GSM, TDMA, CDMA, PHS. Он позволяет работать не только в системе Odyssey, но и в наземных сотовых сетях, причем доступ к наземной сотовой сети 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 61 луча.

Передача речи осуществляется со скоростью 4,2 кбит/с; вероятность ошибки в речевом канале - не более 10-3. Кроме речевой связи терминал Odyssey предоставляет возможность приема сообщений персонального радиовызова (пейджинг) с буквенно-цифровой индикацией, обеспечивает режим электронной почты, а также определение местоположения абонента. Скорость передачи данных составляет 2,4-64 кбит/с; вероятность ошибки на бит - не более 10-5. Для коррекции ошибок применяется сверточное кодирование (R = 1/2, K = 7).

Определение координат производится по собственным сигналам системы Odyssey. В связи с относительно большим (для средневысотной орбитальной группировки) числом спутников в любой точке обслуживаемой территории можно наблюдать "созвездие" из двух или трех спутников, находящихся под большими углами видимости. Это делает возможным установление местоположения объекта только по сигналам КА Odyssey. Погрешность определения местоположения - не более 15 км.

В системе не предусмотрены межспутниковые связи. Весь трафик данного региона передается через узловые станции (табл. 2), которые связаны между собой многоканальными линиями связи. В задачи узловой связи входят не только прием/передача регионального трафика, но и обеспечение сопряжения с телефонной сетью общего пользования, управление межлучевой коммутацией, прием и обработка телеметрии с борта спутника.

Основные характеристики узловых станций
Показатель Направление связи
Прием Передача
Диапазон частот, ГГц 29,1-29,4 19,3-19,6
Общая ширина полосы, МГц 300 300
Ширина полосы канала, МГц 2,5 2,5
Вид поляризации RHCP LHCP
Коэффициент усиления антенны, дБи 64,8 60,8
Ширина луча по уровню 3 дБ, 0 2,2 0,17
Шумовая температура приемника, 0К 666,5 -
Эквивалентная изотропная мощность излучения, дБ/Вт - 85,9

Заметим, что в системе Odissey при подключении мобильных пользователей к телефонной сети общего пользования задержка сигнала, которая складывается из задержки спутникового канала (84 мс) и задержки наземного тракта (20 мс), обеспечивает качественную передачу речевых сообщений.

Предусматривается построение в каждом из обслуживаемых регионов одной земной узловой станции; для глобального охвата территории Земли достаточно 7 станций. На каждой из них предполагается установить по четыре следящие параболические антенны диаметром около 7 м, три из которых будут использоваться для одновременной работы со спутниками, а четвертая - для передачи трафика от спутника к спутнику через станцию с учетом радиовидимости. Кроме того, эта антенна необходима для повышения надежности связи в случае неблагоприятных климатических условий.

Бортовые антенны спутника имеют узкую диаграмму направленности, а приемные устройства спутников - высокую чувствительность, поэтому в абонентских станциях можно применять передатчики с малой выходной мощностью. Планируется выпустить две модификации абонентских терминалов, различающиеся выходной мощностью передатчика (0,5 и 5 Вт). В конструкции терминала предполагается использовать антенну типа "четырехзаходная спираль" с коэффициентом усиления 2,5 дБ. Энергетический запас на линии связи составит 6-10 дБ.

Услуги системы Odyssey

Развертывание орбитальной группировки сети Odyssey предполагается произвести в 2 этапа. На первом этапе, запланированном на 2000 г., услуги начнут предоставлять только 6 КА. Они обеспечат непрерывное обслуживание в основных регионах в течение 14 часов в сутки. В этот период для пользователей будут установлены льготные тарифы. На следующем этапе развернется полномасштабная орбитальная группировка из 12 спутников. Определены приоритетные зоны обслуживания: территория континентальной части США с прибрежными районами, Европа, Азия и акватория Тихого океана.

Предполагается, что пользователями системы будут частные лица и государственные структуры, нуждающиеся в непрерывной мобильной связи на значительных по площади территориях, а также население регионов с низким уровнем наземной инфраструктуры связи. В регионах, где отсутствуют альтернативные виды связи, использование каналов спутниковой связи позволит расширить зоны действия сотовых сетей. Абонентам таких сетей будет предоставлена возможность глобального роуминга. Служба коротких сообщений предложит услуги, аналогичные пейджинговым. Дополнительно будут предоставляться следующие услуги: определение местоположения клиента, голосовая почта, аварийные сообщения, перевод с одного языка на другой.

Ожидается, что в 2005 г., после окончания развертывания системы ODISSEY, число ее абонентов превысит 2 млн. В дальнейшем прогнозируется рост числа пользователей до 9 млн чел. Цена одного абонентского терминала, видимо, составит 350-1000 дол., размер ежемесячной абонентской платы - 25 дол., а стоимость минуты телефонной связи в спутниковом канале - 0,75 дол.

Международная система ICO

Частотное обеспечение

Система ICO будет использовать для связи L- и C-диапазоны частот, поддерживая цифровую обработку сигнала на борту спутника. В качестве базовой технологии определен метод многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA).

При определении оптимальных полос частот для абонентских линий связи были рассмотрены несколько вариантов. Принимались во внимание следующие соображения. Диапазон 1,5/1,6 ГГц, широко используемый для подвижных спутниковых служб (ПСС), очевидно, окажется чрезмерно перегруженным, что сильно ограничит потенциал служб ICO. Диапазон 1,6/2,4 ГГц, выделенный службе ПСС на Всемирной административной конференции по радиосвязи (WARC-92), чреват серьезными проблемами координации с другими службами, которые применяют этот диапазон, например для фиксированной наземной связи; кроме того, США намерены использовать его для национальных систем.

Наконец, были выбраны следующие диапазоны: "терминал-спутник" - диапазон 1980-2010 Мгц, "спутник-терминал" - 2170-2200 МГц.

Для организации связи между КА и узловыми станциями предназначены фидерные линии. Для их работы Всемирная конференция по радиосвязи WRC-95 рекомендовала диапазон 5/7 ГГц ("узловая станция-спутник" диапазон 5150-5250 Мгц, "спутник-узловая станция" - 6975-7075 МГц).

Космический сегмент

Система ICO состоит из космического, наземного и пользовательского сегментов. Космический сегмент будет включать в себя 12 КА (10 рабочих и 2 резервных), запущенных на круговую орбиту высотой 10 355 км над поверхностью Земли. Стартовая масса спутника - 2750 кг, расчетный период эксплуатации - 12 лет. Спутники предполагается разместить в двух ортогональных плоскостях, по 6 КА в каждой. Угол наклона орбиты к плоскости экватора состалит 450.

Такая орбитальная группировка обеспечит глобальный охват поверхности Земли, в том числе полярных районов. Вследствие перекрытия зон охвата в пределах видимости каждой точки зоны обслуживания будут одновременно находиться два-четыре КА. Один спутник сможет обслуживать приблизительно 25% поверхности Земли (рис. 4). Планируется запустить первый спутник системы ICO в 1998 г.; ввод системы в эксплуатацию намечен на 2000 г.

Picture 4

Рисунок 4.
Диаграмма мгновенной зоны покрытия поверхности Земли системой ICO при использовании 10 КА

Продолжительность обслуживания абонентов определяется следующими величинами:

  • временем пролета одного спутника над зоной обслуживания;
  • средним временем, затрачиваемым на переключение абонента с уходящего за горизонт КА на восходящий КА;
  • продолжительностью установления соединения, определяемого схемой организации связи.

Средняя продолжительность обслуживания абонентов составит 50 мин; максимальное время пребывания одного КА в зоне радиовидимости может достигать 1,5-2 ч.

В системе ICO будут применены, главным образом, уже известные и проверенные технические решения. Для изготовления спутников планируется использовать спутниковую платформу НS-601 корпорации Hughes Sрасе and Communications (США), применяющуюся для создания крупногабаритных спутников на геостационарной орбите. В конструкцию предполагается внести ряд изменений, в частности переработать программу ориентации бортовых антенн и панелей солнечных батарей, установить упрощенные двигательные установки.

Picture 5
Рисунок 5.
Зона обслуживания одного КА (163 луча) системы ICO

Чтобы исключить взаимовлияние трактов приема и передачи, на КА применяются раздельные антенны для каждого диапазона частот. Антенна L-диапазона будет иметь диаметр 2 м. Использование многолучевой диаграммообразующей схемы обеспечивает многократное назначение частот. Согласно проекту, в системе ICO для приема/передачи служат 163 раздельных луча (запас по энергетике составит 8-10 дБ); зона обслуживания одного КА - примерно 7 тыс. км (рис. 5). 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.

Применение арсенид-галиевых батарей обеспечит в конце эксплуатации потребляемую мощность 8700 Вт. В предварительный список ракетоносителей, которые будут производить запуск спутников системы ICO, попали Atlas IIA, Delta III, "Протон" и "Зенит" (для запуска с морских площадок). Первый вывод на орбиту намечен на конец 1998 г.

Наземный сегмент и организация связи

В состав наземного сегмента входят центр управления спутниковой группировкой SCC (Satellite Control Centre), центр управления наземной сетью (Network Management Centre) и наземная сеть ICONET (ICO network), рис. 6.

Picture 6(1x1)

Рисунок 6.
Структура системы ICO

NMS, центр управления наземной сетью ICONET, предполагается разместить в Японии, а центр SCC - в Лондоне. В функции последнего будут входить поддержание орбитальной группировки в работоспособном состоянии, сбор телеметрических данных об отдельных подсистемах КА, контроль рабочих параметров и др. Службы SCC несут ответственность за запуск КА, управление и перераспределение частот между лучами КА.

Спутниковые каналы подключаются к существующим сетям связи через собственную сеть ICONET, которая на первом этапе внедрения будет состоять из 12 наземных станций - так называемых спутниковых узлов доступа SAN (Satellite Access Node). Узлы SAN служат "шлюзами" между спутниками IСО и абонентами наземных сетей общего пользования. Магистральные каналы с высокой пропускной способностью связывают узлы между собой.

Фактически, узел SAN должен обеспечить первичный интерфейс со спутниками ICO, необходимый для маршрутизации трафика и предоставления данных о местонахождении абонентов. Для этого он будет оснащен пятью антеннами спутниковой связи диаметром 8 м, коммутационным оборудованием и вычислительными средствами, необходимыми для создания баз данных и управления сетью. В настоящее время к разработке спутниковых узлов доступа SAN и оборудования центра управления сетью приступили компании NEC (Япония), Hughes Network Systems (США) и Ericsson (Швеция).

Связь между абонентами (как и в существующей системе Inmarsat) организуется только через узлы SAN; непосредственная связь абонентов не поддерживается. Радиотелефонный терминал ICO работает в двух режимах - через КА системы ICO или наземные базовые станции сотовой связи - и совместим с основными стандартами. Для связи с подвижными объектами намечено применять специальные терминалы.

Терминалы пользователя

В спутниковой сети ICO в качестве базового будет использоваться портативный двухрежимный терминал, совмещенный с сотовым телефоном стандарта GSM (или CDMA, D-AMPS, PDC). Предполагается также разработка однорежимного радиотелефонного терминала, работающего только через КА системы ICO. Основные характеристики базового терминала: масса - менее 750 г, объем - около 500 см3, стоимость - 750-1500 дол. Отдельная батарея обеспечивает одночасовую передачу и 24-часовой режим дежурного приема.

Портативный радиотелефонный терминал ICO будет отвечать всем требованиям безопасности, связанным с работой в ВЧ-диапазоне. Средняя мощность передатчика не превысит 0,25 Вт (для сравнения: мощность сотовых радиотелефонов равна 0,25-0,6 Вт).

На основе технологии, используемой в базовом терминале, могут быть созданы различные модификации абонентских терминалов. Это, например, терминал только для передачи данных, терминалы в автомобильном, морском и воздушном исполнении, полустационарные ("сельский таксофон") и стационарные, а также необслуживаемые (SCADA unit) терминалы. Компания ICO заключила соглашение на разработку 3 млн портативных терминалов с тремя ведущими компаниями - Panasonic, NEC и Mitsubishi. Их изготовление должно начаться в ближайшее время.

Услуги системы IСО

Пользователям будут предоставлены следующие виды услуг: двусторонняя речевая связь, передача факсимильных сообщений группы 3, передача данных со скоростью 2,4 кбит/с. Качество речевой связи соответствует стандарту GSM для сотовых сетей. Предусматриваются и пейджинговая связь с глубоким проникновением (т. е. с большим запасом по энергетике канала), а также дополнительные услуги - речевой вызов, связь с оплатой по кредитной карточке, отображение номера вызывающего абонента на встроенном в терминал индикаторе, определение местоположения абонента. При отсутствии КА в пределах прямой видимости планируются оповещение абонентов о вызове, о наличии сообщения электронной почты и отображение на дисплее номера вызывающего абонента.

Разработчики видят пять ключевых областей применения системы ICO:

  • расширение спектра услуг для абонентов спутниковой связи в районах, уже охваченных сотовыми сетями;
  • подвижная связь общего пользования через портативные радиотелефонные терминалы в районах, не охваченных сотовой связью или использующих несовместимые стандарты;
  • специализированная подвижная связь для грузовых перевозок, а также обеспечение автомобильной, морской и воздушной связи;
  • полуфиксированая связь для корпоративных пользователей нефте- и газодобывающей промышленности, малого бизнеса (склады, большие магазины и др.);
  • связь для государственных структур.

Пропускная способность системы составит 1 млн абонентов при средней продолжительности разговоров 60 мин/мес. Для сравнения: по прогнозам специалистов, в системе Iridium при тех же условиях число пользователей будет равно 600-800 тыс., а в Globalstar - 1 млн.

Разработка и изготовление 12 КА оцениваются в 1,3 млрд дол., а их запуск обойдется в 900 млн дол. Согласно расчетам специалистов ICO, цена абонентской аппаратуры составит 750-1500 дол., а стоимость минуты разговора около - 2 дол.

Российский сегмент сети ICO

В последнее время российский рынок становится все более привлекательным для зарубежных поставщиков средств и услуг спутниковой связи. Персональная радиотелефонная связь позволяет абоненту связаться с любой точкой планеты в условиях сельской местности, в удаленных и труднодоступных районах, где реализация обычных наземных кабельных систем весьма проблематична.

В настоящее время известны два крупных проекта, включающих в себя создание российских сегментов систем персональной спутниковой связи, - это проекты Iridium и Globalstar. Вероятно, вскоре В России появится система ICO, интересы которой готово представлять ГП "Морсвязьспутник".

Во время своего последнего приезда в Москву г-н Лундберг, главный исполнительный директор ICO, сообщил, что компания намерена инвестировать около 400 млн дол. в российскую часть проекта. ICO собирается предлагать на российском рынке три вида услуг:

  • персональную связь для бизнесменов;
  • обеспечение грузовых автомобильных и морских перевозок;
  • персональную связь для средств массовой информации, министерств и других правительственных учреждений.

Сравнение определяет выбор

В число наиболее крупных проектов создания систем глобальной персональной радиотелефонной связи входят (кроме рассмотренных выше систем Odyssey и ICO) низкоорбитальные системы Iridium и Globalstar (табл. 3). Предоставляя пользователям практически тот же набор телекоммуникационных услуг (речь, данные, пейджинг, короткие сообщения, определение местоположения), конкурирующие системы существенно 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 несколько проще, чем в Globalstar (благодаря использованию межспутниковых линий связи).

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

Система ICO - единственная из четырех конкурирующих систем - пока не имеет лицензии США на коммерческое использование радиочастот. Однако организация прилагает все усилия для решения этой проблемы. (Очередная заявка в FCC США была подана в сентябре 1997 г.)

Наиболее важными для пользователя являются технико-экономические параметры, но эта информация нередко носит рекламный характер (т. е. является не вполне объективной), что объясняется жесткой конкурентной борьбой на рынке. Особо бурные споры вызывают цена 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, чем они. Какими окажутся окончательные цены и тарифы, покажет время. Ждать осталось недолго. В 1998 г. должны начать предоставление услуг системы Iridium и Globalstar. Двумя годами позже планируется ввести в коммерческую эксплуатацию системы Odyssey и ICO.


История создания системы - история компании ICO

В 1989 г. в рамках компании Inmarsat была образована специальная группа, получившая название "Проект XXI века". Задачей группы являлось изучение возможностей мобильной спутниковой связи для дальнейшей разработки малогабаритного персонального спутникового терминала. Еще до начала проектирования системы был проведен ряд исследований с целью прогнозирования потребностей клиентов, поиска путей их удовлетворения и выбора услуг, на которые предполагается наибольший спрос.

На основании результатов этих исследований было принято решение построить систему ICO на базе спутников, расположенных на средневысотных орбитах. По мнению разработчиков, такое решение значительно снизит уровень технического риска, так как предполагает использование отработанных, а следовательно, проверенных технологий. Кроме того, управлять средневысотной орбитальной группировкой проще, чем низкоорбитальной. Благодаря увеличению рабочих углов видимости и числа КА, одновременно находящихся в зоне обслуживания, система обеспечит более высокие характеристики обслуживания. При этом зона обслуживания расширится, а срок службы КА возрастет до 12 лет. В то же время выбор средневысотной орбитальной группировки, в отличие от геостационарной, позволит получить приемлемую задержку при проведении сеансов связи.

В дальнейшем выяснилось, что в рамках системы Inmarsat нецелесообразно реализовывать концепцию использования глобальной спутниковой сети для мобильной персональной связи. Во-первых, пришлось бы преобразовать Inmarsat из смешанной государственно-коммерческой структуры в чисто коммерческую организацию. Во-вторых, потребовалось бы изменить профиль организации, переориентировав ее на предоставление услуг для широкой категории неспециализированных пользователей. В январе 1995 г. была создана новая компания IСО Global Communications (штаб-квартира в Лондоне) - частная фирма-оператор услуг подвижной персональной связи. Компанию, зародившуюся в недрах Inmarsat, возглавил бывший президент этой компании Олаф Лундберг (Olof Lundberg).

IСО Global Communications - полностью самостоятельная фирма, однако Inmarsat является одним из наиболее крупных акционеров и главным партнером (доля акций Inmarsat - 10,4%). В настоящее время в ICO входит 51 организация. Более 75% акционеров - национальные или местные сотовые операторы связи, которые удерживают более 25 % мирового рынка сотовой связи. По состоянию на июль 1997 г. инвестиции в проект составили 2,1 млн дол. (75% от его общей стоимости).

В планах руководства ICO - открыть представительства компании в Лос-Анджелесе, Африке, Европе, Южной Америке, Азиатско-Тихоокеанском регионе, на Ближнем Востоке, а также в России, Китае и Индии.


Леонид Невдяев - ведущий научный сотрудник НИИТП, с ним можно связаться по адресу leonn@glasnet.ru.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями