44Арена ИСЗ

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Cпутниковые системы мобильной связи


В. Колюбакин Теле-Спутник - 2(28) Февраль 1998 г.


Кто смотрел фильм "Скала", помнит кадр, в котором "главный плохой" достал чемоданчик, развернул антенну и начал звонить в Белый Дом, чтобы ставить свои условия — деньги там, еще что-то... Объединенными усилиями престарелого работника английской спецслужбы и американского ученого, катастрофа, грозившая мирным жителям, была предотвращена. Но дело не в этом. Как главный террорист смог из заброшенной комнаты старого форта позвонить американскому президенту? Весь секрет кроется в том самом ящичке и антенне. Да еще в космическом аппарате, находящемся на орбите. И называется все это — мобильная спутниковая связь.

 Пару десятков лет назад, когда начали появляться первые системы сотовой связи, многие исследователи рынка предрекали этому направлению если не скорую кончину, то участь мелкого, локального бизнеса. Нет смысла говорить, насколько ошиблись эти эксперты. Если человек ни разу не видел, не говорил и не держал в руках мобильного телефона, то вряд ли ему удалось скрыться от рекламы, предлагающей ему при помощи небольшого аппарата связаться со всем миром. Понятно, что на очереди системы связи, работа которых не будет ограничена зоной охвата. Возможность писать в этой графе слово "глобальная" — это только вопрос времени.

Мобильная спутниковая связь проходит путь, аналогичный тому, который проходили все области прикладной спутниковой индустрии: военное и правительственное применение, узкое коммерческое, широкое коммерческое, "бум" — массовый продукт. Наиболее известная на данный момент система Inmarsat, на наш взгляд, проходит как раз вторую стадию. Iridium, о которой говорилось на страницах "Теле-Спутника", собирается сразу выйти на третью стадию. Что касается последней, то о ней говорить пока рановато, но большинство исследователей коммуникационного рынка не сомневаются, что она наступит в обозримом будущем. Эксперты компании Motorolla считают, что в следующем веке мобильная спутниковая связь будет занимать около 20% коммуникационного рынка. Что это значит и какие это сулит доходы, никому объяснять не надо. Вот и сыплются в Федеральную Комиссию по связи США (FCC — Federal Communications Comission) заявки на лицензии на создание и эксплуатацию низко-, среднеорбитальных и гибридных спутниковых систем, вот и идет "дележ" частот на Всемирной Конференции по Радиосвязи в Женеве, которому западные газеты отдают первые полосы, вот и сэр Артур Кларк боится, что в скором времени "Шаттл" не сможет "протолкаться" на орбиту из-за огромного количества спутников.

Teledesic

 В 1990 году по инициативе одного из пионеров сотовой связи, президента компании McCaw Cellular, Крейга Мак Ко (Craig McCaw) была создана компания

Calling Communications. В задачу новой компании входила разработка и создание широкополосной низкоорбитальной спутниковой коммуникационной системы. Техническая команда компании начала разработку проекта. В марте 1994 года произошло несколько весьма важных событий для компании. Во-первых, был закончен проект и подана заявка в FCC. Во-вторых, проектом заинтересовался президент компании Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates), который вместе с Мак Ко стал совладельцем компании. В-третьих, компания получила новое название, под которым и стала известна общественности, и в частности нашим читателям, — Teledesic. В ноябре 1995 года на Всемирной Конференции по Радиосвязи (WRC — World Radiocommunications Conference) был утвержден частотный диапазон для работы системы. Teledesicy были выделены две полосы по 500 МГц в Ка-диапазоне (20-30 ГГц). Up-link: 28,6-29,1 ГГц; down-link: 18,8-19,3 ГГц. Позже, на WRC-97 это решение было опротестовано представителями европейских делегаций, которые посчитали, что Teledesicy создаются особые условия, не обеспечивающие свободной конкуренции на рынке мобильных спутниковых систем. Средства массовой информации уделяли в конце прошлого года этому конфликту достаточно много внимания, рассматривая его как столкновение между Европой и Америкой, хотя системы, представители которых наиболее активно выражали свой протест (Sky Bridge и Celestry), создаются совместными усилиями нескольких компаний и однозначно определить их принадлежность к Старому или Новому Свету нельзя. Тем не менее было найдено компромиссное решение, и WRC подтвердила права Teledesica на выделенный ранее диапазон.

В марте 1997 года к Крейгу Мак Ко и Биллу Гейтсу присоединилось третье заинтересованное лицо — компания Боинг. Помимо того, что она стала генеральным подрядчиком на создание космических аппаратов, она, купив 10% акций предприятия, стала третьим инвестором. Кстати, стоимость проекта оценивается в 9 млрд долларов. Еще один любопытный аспект — именно участие Боинга, как генерального подрядчика, позволило уменьшить количество спутников в системе с первоначальных 840 до 288. По крайней мере такого мнения придерживаются представители компаний и некоторые американские эксперты.

Итак система будет состоять из 288 спутников на 12 орбитах. Все эти спутники, связанные в единую сеть, должны организовать систему "космического Интернета" (Internet in the sky). В пределах зоны радиусом 100 км система сможет поддерживать скорость 500 Мбит/с на и от пользователя. Большинство пользовательских терминалов будут способны поддерживать скорость 64 Мбит/с в обоих направлениях. Базовым режимом, то есть наиболее массовым, по оценкам экспертов компании, будет режим c up-link скоростью 2 Мбит/с и down-link скоростью 64 Мбит/с. Планируемая дата начала работы системы — 2002 год.

Celestri

 Особенность этой системы заключается в совместном использовании низкоорбитальных и геостационарных спутников. Спутники, находящиеся на низких орбитах, будут осуществлять региональную трансляцию, геостационарные спутники — глобальную. Эта система является "второй серией", которую решила продемонстрировать компания Motorolla вслед за уже широко известным Iridiumом. Если Iridium осуществляет телефонную и пейджинговую связь, то система Celestri должна предоставить своим пользователям полный набор мультимедийных услуг.

Низкоорбитальная группировка будет состоять из 63 спутников, расположенных на 7 орбитах. Высота орбиты — 1400 км, наклонение — 48°, период обращения — 1,9 часа. Каждый спутник будет общаться с пользователями со скоростью 80 Гбит/с. Минимальный срок службы каждого аппарата — 8 лет.

ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН

Up-link28,6-29,1 и 29,5-30,0 ГГц
Down-link18,8-19,3 и 19,7-20,2 ГГц
Скорость межспутниковой связи4,5 Гбит/с

Геостационарная группировка будет состоять из девяти спутников, каждый из которых будет формировать 4 широких луча и 84 узких. Скорость связи в каждом луче — 2,8 Гбит/с.

Набор пользовательской аппаратуры предусматривает терминалы со скоростями от 64 Кбит/с до 155 Мбит/с. Стоимость самого дешевого комплекта оборудования не должна превышать 750 долларов.

Система должна начать работать в 2003 году.

Ellipso

 В 1990 году компания Mobile Communications Holding Inc. начала разработку гибридной средне- и низкоорбитальной системы Ellipso. Система будет состоять из 17 спутников. Весь проект оценивается в 910 млн долларов.

На сегодня средние расценки на мобильную связь в США составляют 50 центов в минуту, или 35 долларов в месяц. Создатели системы поставили себе задачу уменьшить эти расценки до 12 центов в минуту. Для этого они пошли по пути достижения максимальной эффективности системы минимальными средствами. То есть сделали так, чтобы спутники обслуживали заселенные области, а время пролета над малонаселенными областями было минимизировано.

Спутниковая группировка разделена на две половины: Ellipso-Boreal и Ellipso-Concordia. Первая предназначена для обслуживания Северного полушария, вторая — южного. В системе Ellipso-Boreal — 10 спутников, выведенных на эллиптические орбиты (апогей — 7846 км, перигей — 520 км, наклонение — 116,5°, период обращения — 3 часа). Апогей орбиты находится в северном полушарии, таким образом, большую часть периода спутник обслуживает северное полушарие. Система Ellipso-Concordia будет состоять из шести спутников, находящихся на круговых экваториальных орбитах высотой 8040 км. Эта система будет обслуживать южное полушарие, причем только до 47° ю.ш. Все территории, находящиеся южнее, по замыслу создателей, не заселены и в мобильной связи не нуждаются. Кстати, на эту орбитальную схему создателями получен патент. По их словам, данное расположение орбит повышает эффективность системы чуть ли не на 20% по сравнению с системой, расположенной на круговых орбитах. Планируемое время начала работы системы — 2000 год.

Globalstar

Компания была основана в 1990 году при участии Space System/Loral и Qual-qomm Inc. Позже участниками проекта стали AirTouch Communications, ACOM/Hyundai, France Telecom/Alcatel, Daimler-Benz, Vodafone, Alenia Spazio, Elsag Bailey и Finmeccanica. Главным подрядчиком по созданию спутников является Space System/Loral. Компания Aerospatiale Espace & Defence — системы контроля и управления, Alcatel Espace — приемо-передающая аппаратура.

Система состоит из 56 спутников на восьми орбитах. При этом шесть спутников на каждой орбите являются рабочими, а по одному — резервными. Высота орбиты — 1414 км, наклонение — 52°. Масса каждого спутника — 450 кг, минимальный срок службы — 7,5 лет.

 Особенность Globalstar заключается в том, что при запросе пользователя сначала будет сделана попытка соединить пользователя через местную сотовую сеть. При невозможности сделать это, сигнал будет отправлен на спутник, с которого — на узловую станцию (Gateway), и далее — в местные коммуникационные сети. Таким образом, Globalstar является не альтернативой традиционным методам связи, а только дополнением. В проект всех остальных систем тоже заложена совместимость с наземными сетями, однако, на наш взгляд, "врастание" в такой сильной степени характерно только для Globalstar.

Первый запуск спутников Globalstar был назначен на начало этого года с тем, чтобы начать эксплуатацию системы в будущем году, но по разным причинам (дополнительное тестирование спутников и наземного оборудования, адаптация аппаратов под носители) был отложен. Однако руководство компании не отказывается от своих планов по срокам начала работы системы. Запуски спутников будут осуществляться компаниями Boeing (носитель Delta, восемь спутников, два пуска, дополнительная договоренность на десять пусков), Sea Launch (носитель "Зенит", 36 спутников, три пуска), StarSem (носитель "Союз", 12 спутников, три пуска, дополнительная договоренность на восемь пусков).

Лицензия FCC на создание сети была получена в ноябре 1996 года, всего компания имеет лицензии на работу в 21 стране. Рабочие частоты были утверждены на Конференциях по Радиосвязи в 1992 и 1995 годах.

1610-1621,35 МГц (Up-link)связь пользователь-спутник
2483,5-2500 МГц (down-link)связь спутник-пользователь
5091-5250 МГц (feeder up-link)связь gateway-спутник
6875-7055 МГц (feeder down-link)связь спутник-gateway

ICO

Компания ICO Global Communications была основана в 1995 году как консорциум нескольких компаний, банков и предприятий. Сейчас их количество равняется 51. Космический флот ICO будет насчитывать 10 спутников, находящихся на двух перпендикулярных средневысотных орбитах (высота — 10355 км). Наземный сектор состоит из 12 станций, осуществляющих связь с местными коммуникационными сетями. Стоимость проекта — 1,7 млрд долларов.

Сеть должна начать работу в 2000 году. Контракт на создание космических аппаратов получила компания Hughes Space & Communications. Запуски будут осуществляться носителями Atlas IIA, Delta III, "Протон" и "Зенит". Центр контроля и управления спутниками находится в Лондоне. Для связи с пользователями зарезервирован 2 ГГц диапазон, для межспутниковой связи — 5/7 ГГц.

Sky Bridge

 Инициатором проекта Sky Bridge явилась французская компания Alcatel Altshom. В качестве партнеров и совладельцев принимают участие Loral Space & Communications Corporation (США), Toshiba Corporation (Япония), Mitsubishi Electric Corporation (Япония), Sharp Corporation (Япония), SPAR Aerospace Limited (Канада), Aerospatiale (Франция), Societe Regionale dInvestis-sements de Wallonie (Бельгия). Лицензия FCC была получена в 1997 году, в том же году на WARC-97 была выделена частотная полоса в Ku-диапазоне. В настоящее время идет разработка и создание космического сегмента. Начать свою работу система ICO должна в 2001 году. Стоимость проекта — 3,5 млрд долларов. 64 спутника на низких орбитах обеспечат пользователям весь "джентльменский набор" мультимедийных услуг: передача данных, корпоративная связь, выход в Интернет, игры. Каждый спутник формирует 45 лучей, каждый из которых обслуживает область радиусом 350 км. Масса спутника — 800 кг, минимальный срок службы — 8 лет. Пользовательский терминал будет обеспечивать скорость 64 Мбит/с на линии "спутник-Земля" и 2 Мбит/с на линии "Земля-спутник". Будет создано около 200 узловых трансляционных станций, обеспечивающих связь Sky Bridge c местными коммуникационными сетями. Эти же станции будут обеспечивать переключение пользователя со спутника, выходящего из зоны видимости.

ORBCOMM

Эта система разработана и создается аэрокосмической корпорацией Orbital Science Corporation. В 1995 г. на орбиту были выведены два экспериментальных спутника. В настоящее время идет разворачивание системы из 28 космических аппаратов. Система осуществляет слежение за передвижными объектами (аналогично системе Euteltraks), автоматический сбор информации (пожарные службы, радиационный контроль и др.), корпоративную и персональную связь. Спутники находятся на орбите высотой 825 км. Для трансляции "Земля-спутник" используется диапазон 137-138 МГц и 400 МГц, для трансляции "спутник-Земля" — 148-150 МГц.

Итак, мы попытались дать краткий обзор спутниковых систем мобильной связи. Разумеется, более подробный разговор о каждой из них еще впереди. Все эти системы в чем-то похожи, в чем-то различны. Каждая имеет какую-то свою особенность. Немного позже к чисто техническим аспектам прибавятся и чисто экономические, несомненно, что ценовая политика у всех систем будет разная. В одном нет сомнения, в начале следующего века пользователю будет из чего выбирать, в зависимости от поставленных задач и состояния кошелька. Все еще зависит и от того, какие из перечисленных систем обратят внимание на нашу страну, а какие — нет. Но вполне возможно (даже почти наверняка), что в обозримом будущем наш взгляд будет натыкаться на щиты с надписью, гласящей что-то вроде: "Ellipso! (или Sky Bridge, или Globalstar, или...) Рождественские скидки! Не упустите свой шанс!"



 
Теле-Спутник Февраль 1998
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт