В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Стабилизированные VSAT-антенны

Александр Фирсов, исполнительный директор группы "Интехсат"

Стабилизированные антенные системы являются ключевым компонентом систем связи морского базирования. Система стабилизации может быть различной, но, в общем, принцип подвески основан на обеспечении свободного перемещения по нескольким направлениям одновременно. Используя сигнал от гиродатчиков или GPS-приемника, стабилизированная платформа непрерывно подстраивает антенну, сохраняя направление на спутник. Для защиты от неблагоприятных условий, в которых работает такая система (соленая вода, брызги, туман), антенна и электронные компоненты помещаются под специальнымрадиопрозрачным кожухом. Ведущими производителями стабилизированных антенных систем являются компании: Sea Tel (США), занимающая более 70% рынка, и Orbit Marine (Израиль), на долю которой приходится чуть более 15%. Оставшаяся часть распределена между компаниями, работающими с узкоспециализированными приложениями. Существенным препятствием для масштабного освоения рынка новыми производителями является тот факт, что судовладельцы – основные потребители оборудования – требуют наличия сервисных центров практически в каждом порту. Однако выходом в данной ситуации может служить ультрасовременное и компактное решение, которое не заставит искать на борту парома, сухогруза или нефтяной вышки место для размещения тяжелой и громоздкой антенны (в зависимости от частоты и требуемой ширины полосы сигнала диаметр зеркала антенны может достигать 3,5 м). Такое оборудование предлагает, к примеру, компания KVH. Ее антенная система TracPhone V7 имеет диаметр зеркала всего 60 см и использует технологию передачи шумоподобного сигнала (spread spectrum). Данная технология позволяет сделать спутниковый терминал компактным (его могут поднять и установить на место два человека, в то время как для стандартной антенны потребуется кран, а это значит, что монтаж и ремонт системы могут быть проведены только на длительной стоянке в порту), но имеет существенные ограничения по пропускной способности и при этом занимает достаточно широкую полосу на транспондере.

Операторы связи

С развитием базы спутниковых сервисов для морского применения растет и число провайдеров, предоставляющих различные услуги. Пятая часть морских судов в настоящее время не оборудована полноценными системами спутниковой связи или имеет на борту устаревшее оборудование, требующее замены. Это потенциальные клиенты провайдеров и производителей VSAT-систем и сервисов. Всего несколько лет назад услуги связи на море предоставляли 10 операторов VSAT-сетей, а к настоящему времени их число перевалило за 90.

Компания Inmarsat запустила свой сервис широкополосной связи (BGAN) в 2007 году, однако, к большому удивлению конкурентов, нацелила его главным образом на сухопутных потребителей. Учитывая возрастающее давление со стороны конкурентов, предоставляющих услуги связи VSAT на море, такой шаг был весьма опрометчив. К тому же стоит принять во внимание, что более 60% прибыли Inmarsat получала именно от судоходных компаний. Своевременно оценив возможные последствия, компания все же запустила в 2008 году морской широкополосный сервис под названием FleetBroadband (рис. 1). Спутниковые терминалы обеспечивают канал связи с полосой до 432 кбит/с, как и терминалы BGAN последнего поколения (например, Thrane&ThraneExplorer 700).

В октябре компания Iridium в свою очередь представила широкополосный сервис OpenPort (рис. 2, 3) и в настоящее время рекламирует глобальное покрытие, включающее Северный и Южный полюса. Терминалы OpenPort применяют всенаправленную антенну, что позволяет отказаться от использования дорогостоящей стабилизированной системы. Сервис обеспечивает канал связи с полосой от 9,6 до 128 кбит/с.

Не осталась в стороне и компания Thuraya, однако предоставляемый сервис не имеет глобального покрытия, а максимальная пропускная способность IP-терминалов составляет 60 кбит/с.

В начале 1980-х годов Inmarsat владычествовала на море безраздельно, что позволяло ей устанавливать тариф до $10 за минуту телефонной/факсимильной связи. Ежемесячные счета одного абонента достигали астрономических сумм – $30 000 и более. С появлением VSAT-систем морского базирования ситуация стала меняться. Новые операторы быстро освоили клиентскую базу Inmarsat. Несмотря на дороговизну спутниковых терминалов, экономия на трафике оказалась существенной, и начальные вложения быстро окупались. Хотя общее число клиентов VSAT-операторов на море пока невелико, тем не менее по объему передаваемых данных стабилизированные антенные системы VSAT существенно опережают Inmarsat-терминалы, на долю которых остается главным образом голосовая связь. Ключевыми достоинствами системы Inmarsat являются глобальное покрытие, спектр частот, развитая дистрибьюторская и сервисная сети и не в последнюю очередь авторитет и имя компании. Однако необходимо отметить, что спектр одновременно является и недостатком технологии, поскольку пропускная способность L-диапазона ограничена, что и обуславливает высокую стоимость услуг в сравнении со стоимостью спутниковой емкости для VSAT-систем, работающих в Ku– и С-диапазонах.

Пользователь услуг Inmarsat платит за объем – будь то минуты разговора или мегабайты данных, – и при больших объемах приходится иметь дело с серьезными ежемесячными счетами. До недавнего времени с этим можно было мириться, поскольку и наземные абонентские каналы связи не могли похвастаться большой пропускной способностью и были сравнительно дорогостоящими, что заставляло немногочисленных пользователей строго дозировать объемы передаваемых данных и контролировать время. С развитием широкополосных сетей связи, существенным снижением стоимости услуг и соответственно со все более глобальным охватом населения конкуренция со стороны VSAT-операторов станет для Inmarsat все более ощутимой.

Направления развития

Потребность в широкополосных услугах спутниковой связи в дальнейшем с каждым годом будет только возрастать. Ведущие игроки рынка, в число которых входят оператор спутниковой связи Eutelsat и производитель стабилизированных VSAT-систем Orbit, уже проводят испытания нового сервиса с глобальным покрытием в Ku-диапазоне и планируют его коммерческий запуск.

Новый оператор спутниковой связи – компания OverHorizon– планирует в 2010 году запустить широкополосный сервис, обеспечивающий каждому пользователю канал связи с полосой до 8 Мбит/с на передачу при габаритах спутникового терминала, сравнимых с размерами терминалов BGAN Inmarsat. Помимо носимого терминала (рис. 4) будет выпущена и стабилизированная версия, которая может быть установлена не только на морской, но и на сухопутный транспорт и сможет предоставлять связь в движении (рис. 5).

Компания SWEDISH Satellite Systems (A DataPath Company) выпустила стабилизированный VSAT-терминал (рис. 6) с диаметром зеркала 90 см и весом всего 120 кг (с учетом защитного кожуха). Главной особенностью данного терминала, которая сразу выделяет его в ряду аналогичных продуктов, является устойчивость к вертикальным ускорениям. Это позволяет использовать данную антенную систему не только на маневренных быстроходных судах (рис. 7) на скорости более 40 узлов, но и на сухопутном транспорте (рис. 8), который может двигаться по пересеченной местности со скоростью до 90 км/ч. При этом пропускная способность дуплексного канала связи достигает 10 Мбит/с.

Возрастающие требования к полосе пропускания и одновременное уменьшение размера антенн ставит перед разработчиками VSAT-терминалов необходимость интегрировать в систему мощные передатчики. В настоящее время имеются терминалы с усилителями мощностью 120 Вт, но это не предел. В скором времени станут доступны версии терминалов, с помощью которых можно будет вести прямую телевизионную трансляцию в HD-разрешении с борта экспедиционного судна, или быстроходной яхты, или военного корабля.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2008
Посещений: 8694

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций