Любая неверная оценка того или иного фактора при развертывании или эксплуатации систем спутниковой связи (ССС) может иметь негативные последствия. Поэтому цель данной статьи — подробно рассмотреть средства и услуги, которые может получить сегодня российский потребитель (как частный, так и корпоративный).

В настоящее время развитие рынка спутниковой связи уже немыслимо без взаимосвязи с наземными сетями. Те или иные изменения в инфраструктуре последних существенно влияют как на характеристики, так и на услуги спутниковых систем. Так, внедрение волоконно-оптических сетей значительно снизило актуальность магистральных линий спутниковой связи и во многих странах даже частично вытеснило их с рынка. Реакцией на этот процесс стало предложение таких новых услуг, как непосредственное спутниковое вещание, связь через VSAT- и USAT-терминалы. Конечно, эти услуги появились благодаря значительным изменениям в технологии производства космических аппаратов (КА), направленным на увеличение их пропускной способности и энерговооруженности.

Уже очевидны и последующие шаги в этом направлении. В первую очередь модернизация коснется ретрансляционных комплексов. КА значительно усложнятся: их заменят широкополосные спутники с ретрансляторами с обработкой информации, оснащенные 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 доступа в Internet и передачи мультимедийной информации в интерактивном режиме.

Качественный скачок в развитии ССС произошел после появления новых проектов с КА на низких и средневысотных орбитах. Использование этих орбит позволяет расширить спектр и качество предоставляемых телекоммуникационных услуг, обеспечив пользователей глобальной персональной связью с помощью терминала типа «телефонная трубка».

Теперь приведем некоторые количественные оценки, относящиеся к мировому рынку ССС. В 1998 г. на геостационарной орбите находилось 200—215 коммерческих спутников. По данным МСЭ, в период до 2006 г. предполагается изготовить и запустить на орбиту свыше 270 коммерческих КА общей стоимостью более 24 млрд долл., в том числе около 100 КА нового поколения, использующих диапазон 20/30 ГГц. А к 2015 г. прогнозируется увеличение общего числа КА до 11 тыс. По оценкам зарубежных специалистов, вложения в данный рынок с 1997 по 2006 г. составят около 600 млрд долл., в том числе в космический сегмент и средства выведения на орбиту — 60—80 млрд долл., в земной сегмент — 120—150 млрд долл., в оборудование доступа и обеспечение услуг (связь, вещание, доступ в Internet, мультимедиа) — свыше 400 млрд долл.

Потребности российского рынка до 2005 г., по прогнозу вице-президента АО «Телеком» Калью Кукка, составляют не менее 244 стволов, из них 45 — только для цифрового вещания. Общий ресурс всех КА, предполагаемых к запуску в 2005 г. (при самых радужных перспективах для нашей космической отрасли) должен составить 212 стволов. Это необходимый, но, увы, отсутствующий ресурс. Ни для кого не секрет сегодняшнее критическое состояние российской орбитальной группировки (см. «Сети», 1999, № 11, с. 105), и откуда могли бы появиться эти необходимые ресурсы, на взгляд авторов, не представляет никто.

Три ключевых сегмента

Обратимся к структуре рынка спутниковой связи. 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 перспективе ICO, Ellipso и Thuraya. Терминалы персональной связи существенно отличаются от своих старших собратьев — 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 способна обеспечить тот же комплекс и качество услуг, которые предоставляют VSAT-станции, да и тарифы в сетях персональной связи существенно выше.

Второй, наиболее 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, по данным Александра Матвеева, исполнительного директора некоммерческого партнерства «Национальная ассамблея спутниковой связи», количество установленных VSAT-станций составляет не менее 3,2% от общего числа этих земных станций в мире. Однако все аналитики считают, что данный рынок далек от насыщения даже в развитых странах. Поэтому они прогнозируют продолжение в 2000 г. роста объемов производства VSAT-терминалов: по некоторым данным, их число превысит 500 тыс.

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 сельское население и малые города со слаборазвитой кабельной инфраструктурой. В ближайшие годы, по оценкам АО «Телеком», наибольший доход на рынке ССС (до 60—70% от общего) ожидается именно в этом сегменте.

Персональная спутниковая связь

Традиционно инфраструктура связи России строилась на проводных линиях, а потому около 100 тыс. населенных пунктов нашей страны до сих пор не имеют никакой оперативной связи с внешним миром, поскольку таковые до них «не дотянулись». Географически такие населенные пункты сосредоточены 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 развертывание наземной инфраструктуры, тем паче что огромные пространства и низкая плотность населения на большей части этих территорий делают наземные каналы связи экономически неэффективными. Несмотря на бурный рост сотовых сетей связи различных стандартов, услуги персональной спутниковой связи в этих районах все еще предпочтительнее с финансовой точки зрения.

Понятие персональной спутниковой связи (как в мире, так и в России) с самого начала включало не «чисто» спутниковую связь, а комбинированную с существующими сотовыми системами, при этом основное назначение спутниковой связи — дополнение и расширение возможностей сотовой за пределами ее зон покрытия, где создание инфраструктуры других видов связи по экономическим либо технологическим причинам нецелесообразно.

Многорежимные абонентские терминалы при работе в зонах сотового покрытия автоматически устанавливают связь с сотовой сетью (одного из стандартов: GSM, AMPS, TDMA, CDMA, PDC), а за его пределами используют спутниковый ретранслятор (рис. 1).

Рис.1 Схема работы многорежимного терминала

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).

Принцип организации персональной спутниковой связи достаточно прост. Терминал ищет наземную сотовую сеть и работает через нее, если это возможно, или переключается в спутниковый режим, если наземная сотовая сеть недоступна. Сигналы со спутников направляются на станции сопряжения, связанные с сетями общего пользования, а глобальное покрытие позволяет организовать телефонную связь между любыми населенными пунктами России.

Сегодня в нашей стране можно воспользоваться персональной телефонной связью только двух ССС — Inmarsat и Iridium. Однако в конце февраля в России должна начаться опытная эксплуатация системы Globalstar, а в начале марта планируется запуск первого спутника ICO. Российская система связи «Гонец» хотя и претендует на роль персональной, но ее терминал может рассматриваться скорее как персональный двухсторонний пейджер, да и малое количество КА (всего шесть из 48) не позволяет говорить о какой-либо оперативности данной связи — слишком велико (в среднем около часа) время доставки сообщения. Таковы реалии и ближайшие перспективы.

Inmarsat

Международная организация спутниковой связи, которая сегодня насчитывает 86 стран-участниц, обеспечивает работу (по состоянию на 1999 г.) более чем 143 тыс. земных пользовательских станций спутниковой связи Inmarsat. За 20 лет своего существования она, пожалуй, единственная из всех прошла все этапы развития и внедрения подвижной спутниковой связи, «опробовала» абонентское оборудование практически любого типа (начиная от первых судовых станций, весивших до 200 кг, до современных портативных терминалов не тяжелее 1,5 кг). Следует отметить чрезвычайно гибкую маркетинговую политику Inmarsat (вот он, великий опыт!): за прошедшие годы тарифы и цены на оборудование снижались неоднократно. Сейчас портативный мобильный терминал стоит примерно 2 тыс. долл., а одна минута разговора через него — не более 3 долл.

ГУП «Морсвязьспутник», представляющее в Inmarsat интересы России, является не только административным органом системы Inmarsat, но и эксклюзивным провайдером ее услуг в нашей стране. Услуги (в том числе телефонная и факсимильная связь со скоростью 2,4—9,6 кбит/с и высокоскоростная передача данных в зональном луче со скоростью 56/64 кбит/с) предоставляются через береговые станции Inmarsat с единым для всех зон действия (океанских регионов) российским кодом доступа 015.

В настоящее время ГП «Морсвязьспутник» готово приступить к реализации в рамках проекта Inmarsat-М4 новой услуги, которая позволит интегрировать международные и корпоративные информационные сети с глобальной спутниковой связью, впервые обеспечив высокоскоростную передачу данных (64 кбит/с) практически в любой точке земного шара.

Основными производителями портативных абонентских терминалов M4 являются фирмы Thrane&Thrane (Дания), Nera (Норвегия) и STN Atlas (Германия). В качестве базового использован терминал Inmarsat Mini-M, но помимо традиционного для него набора услуг персональной спутниковой связи (телефония, факсимильная связь и передача данных — 2,4 кбит/с) новая модель — M4 — будет обеспечивать высокоскоростную передачу данных с подключением к сетям ISDN, Internet и двухпроводным аналоговым линиям связи.

Несколько слов о новом проекте Inmarsat-4. Его стоимость оценивается в 1,4 млрд долл. Космический сегмент Inmarsat-4 будет состоять из двух геостационарных КА (масса каждого 5 т), расположенных в точках стояния 54о з. д. и 64о в. д. Скорость передачи информации — 144—432 кбит/с. Спутниковый ретранслятор будет иметь 200 узких лучей L-диапазона (ЭИИМ 67 дБВт), 19 широких C-диапазона (ЭИИМ 56 дБВт) и один глобальный (ЭИИМ 39 дБВт). Вывод на орбиту предполагается осуществить с помощью европейской ракеты-носителя «Ариан-5». Планируемый срок развертывания группировки — 2004 г.

В настоящее время все услуги системы M4 предоставляются с использованием спутников третьего поколения Inmarsat.

Первоначально основным рынком для Inmarsat был морской и воздушный транспорт. Однако с 1993 г., после ввода в эксплуатацию нового поколения спутников и станций — Inmarsat-М, услуги этой системы стали широко применяться и на «сухопутном» рынке. Наши читатели хорошо с ней знакомы (см. «Сети», 1999, № 7, с. 84).

В наши дни Inmarsat в очередной раз демонстрирует гибкость и чуткое внимание к требованиям пользователей. Потребитель желает иметь доступ в Internet — пожалуйста. Никакого специального оборудования — только ПК и спутниковый терминал.

В режиме передачи данных владельцы станций Inmarsat B, M, Mini-M и даже А (AERO) могут «выйти в мир» из Inmarsat через земную станцию, но каждый такой пользователь должен получить регистрационное имя и пароль, а также адрес почтового ящика. Все это стоит 50 у. е. («в рублях по курсу»). А все остальное — абсолютно бесплатно, т. е. по той же цене, что и 1 мин связи через Inmarsat, — 3 долл. для абонента с персональным Mini-M и 3,3 долл. — для терминалов В и М*. Здесь уместны два уточнения. Первое — подсистемы В и М работают в глобальных лучах, и второе — скорость передачи в Inmarsat В в 4 раза выше, чем в Mini-M.

Похоже, что Inmarsat со своим широким спектром услуг и надежной глобальной связью имеет вполне устойчивые позиции на российском рынке и, видимо, еще долго будет их удерживать, даже в секторе персональной телефонии.

Iridium

О том, что Iridium — первая в мире система глобальной персональной спутниковой телефонной связи и пейджинга, знают все. Но иногда забывают, что она — первая, а значит, и ошибки и недочеты (о которых порой говорится даже слишком много) — они тоже первые. У других операторов и разработчиков ССС их будет меньше, но вспомнят ли они, на чьем опыте учились? Ведь когда в начале 80-х мы впервые услышали о системе Iridium, трудно было даже вообразить, что данный проект будет реализован, а теперь только ленивый не норовит «помянуть ее добрым тихим словом». Но система работает и заложенные в нее «фантастические» технологические решения постепенно становятся классикой.

В России Iridium используется уже больше года. Коммерческую эксплуатацию системы в нашей стране осуществляет операторская компания ОАО «Иридиум-Евразия». По данным ее генерального директора Спартака Курилова, в 1999 г. сеть Iridium насчитывала около 30 тыс. абонентов в мире, из них примерно 1% — в России.

Хотя о структуре этой ССС написано немало, освежим в памяти ее особенности. Орбитальная группировка Iridium состоит из 66 КА, расположенных на приполярных орбитах высотой 780 км, на каждой из которых, на несколько меньшей высоте, находится еще по одному резервному КА. Уникальность системе придают межспутниковые связи, организованные между двумя соседними КА одной орбиты (вперед-назад) и двумя соседними КА смежных орбитальных плоскостей (вправо-влево). Движение всех спутников точно синхронизировано для обеспечения глобального и непрерывного покрытия всей земной поверхности.

Бортовой ретранслятор спутника Iridium — интеллектуальный: он обеспечивает обработку и коммутацию каналов. Каждый КА оснащен тремя антенными системами. Связь КА с абонентами осуществляется с использованием 48 парциальных лучей, образующих на поверхности земли зону диаметром приблизительно 5000 км.

В Iridium (как и в системах сотовой связи стандарта GSM) формат TDMA кадра состоит из восьми временных интервалов. Но, в отличие от GSM, кадры для радиолиний «вверх» и «вниз», хотя они и идентичны по структуре, отличаются по скорости передачи (180 и 400 кбит/с соответственно). Суммарная длительность кадра равна 90 мс. Ширина полосы частот каждого канала составляет: 126 кГц (линия «вверх») и 280 кГц (линия «вниз»). На одной частотной несущей в каждый момент может передаваться 29 (четыре служебных) и приниматься 64 (девять служебных) каналов.

Наземный сегмент состоит из 12 станций сопряжения, которые размещены по всему миру; одна из них расположена в Москве на территории ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Станция сопряжения связана с ТфОП на верхнем уровне через международные центры коммутации (МЦК).

Абонентское оборудование Iridium представлено терминалами двух типов, поставляемыми на мировой рынок компаниями Motorola (США) и Kyocera (Япония) и рассчитанными на эксплуатацию при температуре от -30 до +60оС. Их основные различия — в конструктивных решениях.

Motorola изготовила портативный спутниковый терминал со сменными картриджами, которые обеспечивают его использование в качестве сотового аппарата (для каждого стандарта: GSM, AMPS, TDMA, CDMA — свой картридж). Средняя мощность абонентского передатчика 0,57 Вт, чувствительность приемника -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 индивидуальный номер телефона, данные об абоненте, блокирующие коды и т. д.

Кроме телефонных трубок Motorola выпускает автомобильный и офисный терминалы, которые обеспечивают весь спектр услуг спутниковой телефонной связи. Автомобильный имеет выдвижную антенну, а офисный — выносную. Последний по сути представляет собой многофункциональный телефонный адаптер массой до 1,5 кг и габаритами 240х200х64 мм с возможностью питания от сети (в штатный комплект входят четыре батареи).

Телефон японской фирмы Kyocera более изящен, чем выпускаемый Motorola. Одномодовый аппарат имеет массу 400 г и габариты 57х146х48 мм. Время работы без подзарядки аккумулятора в режиме разговора 100 мин, в режиме ожидания 24 ч. 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 (масса 400 г).

Речевой кодек Iridium использует алгоритм с линейным предсказанием VSELP (скорость 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). Предлагаемый пейджинговый сервис включает в себя следующие услуги: повтор сообщения, его блокировку, групповой вызов по зоне или абонентам, переадресацию, отправление в указанное время, запись в почтовый ящик и считывание по запросу, а также голосовую почту. Возможна передача сообщений одновременно в несколько регионов (до 10), если точно неизвестно местоположение адресата.

Но хотя сегодня система Iridium задействована в полном объеме, некоторые услуги, связанные с передачей данных, пока не реализованы.

Проблемы первопроходца. Предоставление услуг спутниковой связи в течение года подтвердило давно известный закон рынка: гибкая тарифная политика — основа успеха. Еще год назад, когда были объявлены цены на оборудование и тарифы Iridium, в печати высказывались сомнения по поводу востребованности столь дорогих услуг. Теперь очевидно, что первоначально назначенные цены были завышены из-за маркетинговых просчетов специалистов концерна Iridium.

Прогнозирование рынка, является одним из важных аспектов маркетинговой политики и его, по уже сложившейся традиции, проводят сами разработчики спутниковых систем. Формирование концепции Iridium происходило в период 1993—1995 гг. Разработчиками была тщательно изучена экономическая целесообразность создания такой системы, и картина (на тот момент) выглядела вполне радужной. Однако в оценку числа абонентов персональной связи вошли потенциальные абоненты сотовых сетей, находящиеся вне городской зоны. Кто же мог предположить столь бурный рост сотовой связи, что через пять лет она охватит практически всю Европу, Северную Америку, а также ряд других регионов мира и предоставит почти глобальный роуминг. Предлагаемые сотовыми операторами расценки оказались настолько низкими по сравнению с заложенными первоначально в бизнес-план Iridium, что конкурировать с ними первой спутниковой оказалось невозможно.

Последствия не заставили себя ждать. Малое количество абонентов породило проблемы возврата заемных средств мировым банковским структурам, а в конечном счете привело к смене руководства консорциума и его финансовой реструктуризации.

Первое решение проблемы было обнародовано в июле 1999 г.: снижение тарифов на услуги и стоимости оборудования примерно в 2—2,5 раза. В настоящее время цена портативного терминала составляет 1500 долл., автомобильного — 1600 долл., спутникового пейджера — 550 долл., настольного офисного — 800 долл. Абонентная плата за спутниковый телефон — 50 долл., за пейджер — 90 долл.

Однако наиболее важные ценовые изменения связаны с отказом от ранее используемой дифференцированной сетки оплаты, которая учитывает конкретный регион вызова. Для абонентов системы Iridium был введен единый тариф за международные звонки. Для звонков со спутникового телефона Iridium в ТфОП он составляет 3 долл./мин, а при связи двух абонентов Iridium и того дешевле — 1,43 долл./мин. Российский оператор — компания «Иридиум-Евразия» установила еще более низкие расценки для абонентов российского сегмента: звонок со спутникового телефона в ТфОП стоит 2,08 долл./мин, а обратный обойдется владельцу аппарата Iridium в 1,5 долл./мин.

Другой вывод, сделанный из первого опыта работы Iridium в России, подтверждает давно известную истину, что самое главное в любом бизнесе — формирование рынка должно начинаться задолго до ввода системы в эксплуатацию. И на этом пути важной вехой является получение государственных сертификатов.

Первый круг — сертификация абонентских терминалов и станций сопряжения — пройден. В настоящее время в основном завершены также испытания на обеспечение электромагнитной совместимости с приемными устройствами других систем связи и навигации, использующими тот же диапазон частот.

Однако возникли серьезные разногласия при взаимодействии с операторами ТфОП, главным образом связанные с формированием тарифа исходящей связи. В системе Iridium оплату телефонного разговора производит вызывающая сторона, будь то абонент Iridium или абонент ТфОП. Напомним, что связь в Iridium осуществляется по кодам 8816 (для абонентов, обслуживаемых глобально) и 8817 (для российских абонентов, обслуживаемых в пределах территории СНГ).

При перекрестной схеме субсидирования тариф международного трафика для российских абонентов сети ТфОП должен составить соответственно 14,35 долл. (код 8816) и 9,45 (код 8817), так как расчетные таксы с главным оператором — концерном Iridium LLC были равны 5,5 долл. (код 8816) и 3,5 долл. (код 8817). Очевидно, что такие цены для абонентов ТфОП фактически означали бы закрытие услуги на территории России.

Исходя из этого ОАО «Иридиум-Евразия» предложило иную схему расчетов за исходящий трафик абонентов ТфОП, согласно которой сеть Iridium рассматривается как выделенная на территории РФ со своим международным кодом. Связь с абонентами ТфОП внутри страны обеспечивается через МЦК/МНТС ОАО «Ростелесат».

По согласованию с Минсвязи РФ «Ростелесат» ввел для пользователей ТфОП России единый тариф за минуту международного разговора по кодам 8816 и 8817 (т. е. с абонентами Iridium), где учитываются только затраты на наземное продление соединительной линии. Таким образом, ОАО «Ростелесат» и ОАО «Иридиум-Евразия» при организации исходящей связи применили схему расчетов, аналогичную той, которую использует «Ростелесат» при работе с операторами сотовых сетей.

Однако операторы зарубежных станций сопряжения Iridium, обслуживающие иностранных абонентов, приписанных к этим станциям, в настоящее время не имеют возможности производить тарификацию таких звонков согласно вышеприведенному методу расчетов и, следовательно, для иностранных абонентов такой способ оплаты услуги входящей связи из ТфОП России неприменим. Для них эти услуги обеспечиваются средствами российской станции сопряжения.

Другим «тонким» моментом в вопросах взаимоотношений операторов Iri-dium и ТфОП является отсутствие единого с сетью общего пользования клирингового центра, что, естественно, усложняет и удлиняет процедуру взаиморасчетов.

Globalstar

Вторая низкоорбитальная система глобальной персональной спутниковой связи, которая вскоре начнет действовать на российском рынке — это Globalstar. Территорию России она охватывает почти полностью — до 70о с. ш. включительно.

Официальной датой старта работы сети Globalstar было объявлено 11 октября 1999 г., когда в Женеве на всемирной выставке «Телеком-99» было сделано более 30 тыс. пробных звонков с использованием средств системы через станции сопряжения в Италии (оператор Elsacom) и Франции (оператор TE.SA.M).

В коммерческую эксплуатацию первый сегмент (в Мексике) был введен 19 декабря 1999 г. С октября 1999г. были подключены еще шесть сегментов, покрывающих территорию США (г. Клифтон, шт. Техас, оператор AirTouch), Южной Кореи (г. Йо-Джу, оператор DaCom), Австралии (г. Дуббо, оператор Vodafone), ЮАР (г. Деларвиль, оператор Vodacom) и Аргентины (г. Боско-Аллегре, оператор TE.SA.M). Опытная эксплуатация российского сегмента начнется в марте 2000 г. Сейчас «ГлобалТел» — национальный оператор России и эксклюзивный поставщик услуг Globalstar в нашей стране — активно занимается формированием дилерской сети. Стратегия внедрения на рынок основана на предоставлении своих услуг на первом этапе ограниченному кругу абонентов в рамках программы опытной эксплуатации «Дружественный пользователь», применяемой Globalstar во всем мире, и в нашей стране в частности.

В настоящее время процесс формирования орбитальной группировки практически завершен: 48 спутников выведено на круговые орбиты высотой 1414 км. Предстоит еще последний старт ракеты-носителя Delta в начале февраля 2000 г., когда на орбиту будут запущены четыре резервных КА. (Некоторая задержка в развертывании космического сегмента системы возникла вследствие неудачного старта ракеты-носителя «Зенит» в сентябре 1998 г., когда погибло сразу 12 спутников.)

Спутники Globalstar имеют простые («прозрачные») ретрансляторы без обработки 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 используются активные антенные решетки, формирующие 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).

Globalstar будет иметь свыше 50 станций сопряжения по всему миру, из которых уже построено восемь. Центр управления связью и полетами располагается на территории США, а Центры управления национальных поставщиков услуг — на территории страны сервис-провайдера. В состав каждой станции сопряжения входят четыре идентичных приемо-передающих комплекта, оснащенных следящими параболическими антеннами, подсистемы формирования и обработки ШПС-сигналов, интерфейсное оборудование и оборудование автоматизированных рабочих мест операторов. Коэффициент усиления (на прием) следящей параболической антенны (диаметром 5,5 м) равен 50,2 дБ. Шумовая температура приемного устройства не превышает 190 К.

В России будет три станции сопряжения: в Москве (Павловский Посад), Новосибирске и Хабаровске. В настоящее время на Московской станции проводится тестирование, сертификационные и опытные испытания оборудования ПО. Станция сопряжения в Хабаровске будет введена в строй несколько позднее, сейчас там завершено строительство и идет монтаж оборудования. Каждая станция сопряжения связана с сетью общего пользования РФ и интегрирована с действующими стационарными и сотовыми сетями. Первой начнет действовать станция в Павловском Посаде.

На территории РФ сеть Globalstar будет иметь выделенный код негеографической зоны 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 и МКЦ. Кроме того, три станции сопряжения российского сегмента связаны друг с другом магистральными цифровыми каналами. Для взаимодействия по сети сигнализации должна использоваться национальная версия ОКС-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 переменной скоростью от 1,2 до 9,6 кбит/с обеспечивает среднюю скорость передачи (с учетом шумоподавления) 2,4 кбит/с. Качество восстановленной речи оценивается в 3,5 балла (по методике MOS). На станциях сопряжения Globalstar применяются вокодеры с эхоподавителями.

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» и стационарным телефонным аппаратом. Справка: общая стоимость проекта системы составляет примерно 3,2 млрд долл. Из них 353 млн были выделены на производство спутниковых телефонов компаниями Ericsson (204 млн), Qualcomm (117) и Telit (32 млн).

Рис.2 Двухмодовый (Globalstar/GSM) терминал R290 производства Ericsson

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 на первом этапе внедрения его поставки в нашу страну не планируются. (Главная причина в том, что, в отличие от Северной Америки, в России стандарт CDMA используется преимущественно в сетях фиксированной связи, а AMPS не получил широкого распространения.)

Двухрежимный абонентский терминал R-290 производства Ericsson (рис. 2) предназначен для передачи речи и данных (через порт RS-232). Терминал имеет встроенный факс-модем, который обеспечивает передачу сообщений со скоростями 9,6 кбит/с (режим GSM) и 7,2 кбит/с (спутниковый режим). Размеры терминала со сложенной антенной 162х62х39 мм, масса 350 г. Терминал оснащен плоской ионно-литиевой батареей емкостью 1,05 мАч (возможно применение батареи большей емкости — до 1,65 мАч). Время непрерывной работы при использовании плоской батареи в режиме сотовой связи (GSM 900) 75 ч (ожидание) и 5 ч (разговор), а в спутниковом режиме соответственно 6 и 1,5 ч.

Рис.3 Двухмодовый (Globalstar/GSM) терминал SAT 550 производства Telit

Двухрежимный GSM-совместимый терминал SAT 550 (рис. 3) разработан компанией Telit (г. Триест, Италия), сменившей недавно название (прежнее — Telitel). Терминал Telit весом не более 300 г вместе с батареей (обеспечивает 60 мин работы и 36 ч ожидания) тоже двухрежимный. Второй тип связи — сотовая стандарта GSM.

Трехрежимный терминал GSP 1600 весом 357 г и габаритами 178х57х44 имеет ЖК-дисплей 4х16, записную книжку на 99 номеров, ускоренный автодозвон, голосовую почту, определитель номера. Время работы в режиме ожидания составляет 5/7/35 ч, а в режиме разговора — 1/1,7/3 ч (Globalstar/CDMA/AMPS соответственно).

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 -40 до +55оС, имеет массу 7,3 кг и размеры 525х300х175 мм.

Одна из дополнительных услуг, которая предоставляется абонентам Globalstar, — это возможность автономного определения координат по сигналам собственных спутников, т. е. без непосредственного использования сигналов GPS. И хотя в этом случае точность определения координат несколько ниже, чем в GPS, — от 300 м до 5 км, но для многих практических задач этого вполне достаточно.

Ценовая политика, которую проводит компания «ГлобалТел» в России, пока остается прежней, но окончательные цифры будут обнародованы не ранее ввода российского наземного сегмента в коммерческую эксплуатацию. Пока объявленная стартовая стоимость портативного терминала — 1500—2000 долл. (в зависимости от комплектации и производителя), автомобильный обойдется несколько дороже за счет введения в его состав адаптера (плюс еще 600— 1000 долл.) с режимом громкоговорящей связи. Цена стационарного терминала — не более 2500 долл. Первоначальное подключение будет стоить 150 долл., ежемесячная абонентная плата составит 40 долл., тариф за 1 мин исходящего трафика 1,5—2,0 долл. (включая услуги сети общего пользования).

ICO

Международная система спутниковой связи ICO построена на основе средневысотных спутников, а ее название происходит от английского сокращения ICO — Intermediate Сircular Оrbit. Разработку системы осуществляет компания IСО Global Communications — международная организация, которая выделилась из Inmarsat в январе 1995 г. В нее входит более 50 компаний-инвесторов из 46 стран, в том числе ряд национальных операторов сотовой связи. Штаб-квартира организации расположена в Лондоне.

Сеть ICO (см. «Сети», 1998, № 2, с. 66) станет одним из первых реальных поставщиков услуг персональной связи в диапазонах частот 1980—2100 и 2170—2200 МГц. Глобальный охват обеспечит орбитальная группировка из 10 спутников (по 5 КА в каждой из двух орбитальных плоскостей). Круговая орбита расположена между первым и вторым радиационными поясами Ван-Аллена на высоте 10 390 км (наклонение - 45о). Максимальное время пребывания КА в зоне радиовидимости 6 ч.

Предусмотрены также два резервных КА, по одному в каждой плоскости.

Вследствие перекрывания зон соседних спутников земная станция может видеть от двух до четырех КА. Схема построения вокодера основана на алгоритме AMBE и оптимизирована под кадровую структуру (40 мс) системы ICO.

К настоящему времени несколько КА уже подготовлены к запуску, а первый спутник планируется вывести на орбиту с помощью комплекса «Морской Старт» уже в конце февраля — начале марта 2000 г.

Ретрансляционный комплекс КА создан на базе прозрачного ретранслятора с антенной системой, формирующей 163 раздельных луча на прием и на передачу. Первоначально предполагалось, что ICO будет обеспечивать такие услуги персональной связи, как телефония (скорость 4,8 кбит/с) и передача коротких сообщений. Однако недавно постановили пересмотреть технические решения проекта, чтобы дополнить ICO еще одной услугой — передачей данных со скоростью не ниже 64 кбит/с.

Наземная инфраструктура строится на базе сети ICONET (ICO network), которая объединяет 12 спутниковых узлов доступа SAN (Satellite Access Mode), размещенных в разных странах мира. Большинство из них уже смонтировано и готово к вводу в эксплуатацию (рис. 4). Сегмент управления системой состоит из двух центров управления полетами и двух центров управления сетью, размещенных в Лондоне и Токио. Создание российских узлов SAN первоначально планировалось в центральной части страны и в районе Новосибирска.

Рис.4 Схема расположения узлов доступа сети ICONET 1. США 2. Мексика 3. Чили 4. Бразилия 5. Южная Африка 6. Индонезия 7. Австралия 8. Китай 9. Южная Корея 10. Индия 11. ОАЭ 12. Германия

В качестве базового терминала в системе ICO предполагается использовать мобильный двухрежимный терминал, совмещенный с сотовым телефоном со встроенным ЗУ для хранения данных и внешним портом.

Стоимость системы оценивается в 1,2 млрд долл., из них запуск КА — около 900 млн долл. По предварительным оценкам, абонентский терминал будет стоить 1000— 1500 долл., а поминутная оплата не превысит 2 долл./мин.

В России в 1999 г. было создано ЗАО ICO-R, учредителями которого стали ОАО «Вымпелком», ГУП «Морсвязьспутник» и компания ICO Global Communications. ICO-R будет представлять интересы ICO на российском рынке и станет провайдером услуг ССС. Свою работу данная компания начала с маркетинговых исследований, направленных на изучение спроса на услуги ICO и выявления категорий потенциальных пользователей по всем видам услуг, которые планируется предоставить на первом этапе ее развертывания.

Однако следует посвятить наших читателей и в некоторые проблемы реализации данной ССС. По информации, полученной авторами от руководства ICO-R, в последние несколько месяцев события вокруг проекта ICO развивались следующим образом.

Осенью ряд компаний-инвесторов возбудили процедуру финансового и технического аудита ICO. 18 января она завершилась, и хотя документы с ее результатами еще не обнародованы, уже можно говорить о продолжении работ по созданию ССС ICO. В настоящее время свое участие в данном проекте подтвердили два инвестора, которые готовы предоставить необходимые для его реализации суммы. Вся стоимость проекта оценивается в 1,2 млрд долл. Она будет переведена на счета ICO в два этапа — по 500 и 700 млн долл. Часть средств (225 млн долл.) уже поступила на счета ICO, что позволит в намеченный срок (февраль 2000 г.) запустить первый КА. Вторая часть (275 млн долл.) должна быть перечислена после 31 января 2000 г.

Руководство компании объявило, что реструктуризация всех уровней должна завершиться не позднее апреля этого года, после чего будут анонсированы новые технические возможности системы, которые придаст ей модернизация проекта, проведенная по результатам аудита.

Что же касается нашей страны, то руководство ICO-R намерено в ближайшее время ознакомить будущих потребителей с новыми планами по развертыванию системы, в том числе и состоянием дел по наземному сегменту (российской станции сопряжения), а также с перечнем новых услуг и моделями абонентского оборудования.

По официальным сообщениям ICO, срок ввода в эксплуатацию планируется на начало 2001 г. и не претерпит значительных изменений.

(Продолжение следует)

* Мы поинтересовались, много ли таких желающих наслаждаться общением через Internet за 3 долл. в минуту. Оказалось, что за год в России таковых зарегистрировано около сотни.


Выбираем спутниковый терминал

При почти одинаковых стоимостных показателях и обеспечиваемой скорости передачи речи (см. таблицу), терминалы ССС различаются массой (и соответственно размерами) и еще одним показателем, который можно определить только на основании личного опыта, — устойчивостью связи.

Сравнительные данные по персональной спутниковой связи для разных ССС

Система связи (тип терминала)Масса, гЦена, долл.Тариф на речевую связь, долл./минСкорость передачи речи, кбит/с
Inmarsat (Mini-М)1500—200025003,02,4
Iridium (Motorola)40015001,5—2,082,4
Globalstar (Telit SAT 550)30015001,5—2,02,4

Основные характеристики систем Iridium и Globalstar

Элемент СССХарактеристикаIridiumGlobalstar
Орбитальная группировкаЧисло КА66 + 6 резервных48 + 4 резервных
Высота орбиты, км780 км1414
Наклонение86о52о
Космический аппаратМасса, кг690450
Потребляемая мощность, Вт1,41,1
Срок существования, лет57,5
Диапазон частотАбонентские линии, МГц1616—1626,51610—1626,5

2483,5—2500
Фидерные линии, МГц19,4—19,6

29,1—29,3
5091—5250

6875,95—7052,9
Межспутниковые линии, МГц23,18—23,38Нет
РетрансляторМетод доступаTDMA/TDDCDMA/FDD
Число лучей4816
Ширина полосы частот на луч, МГц10,516
Ширина полосы частот на канал, кГц126 (прием)

280 (передача)
1,25
Скорость передачиРечевой кодек, кбит/c2,42,4
Скорость передачи данных, кбит/c4,89,6 (GSM) 7,2 (Globalstar)

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями