В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Основным преимуществом спутникового Интернета является его полная независимость от любых других провайдеров. Но этого единственного преимущества часто хватает для того, чтобы спутниковый Интернет стал наилучшим, если не единственным, выбором.
Если вы живете в отдалении от населенных пунктов, где есть местные интернет-провайдеры, и даже сотовая связь вам недоступна или доступна с трудом, то и выбирать больше не из чего. Спутниковый Интернет по самой своей природе глобален и позволяет подключиться практически везде. Нужна только прямая видимость на спутник.
Даже если возможны иные способы подключения к Интернету – может оказаться, что спутниковый доступ дает больше возможностей. Это может быть актуально в любых небольших населенных пунктах, дачных поселках, даже вблизи крупных городов. Например, в поселке может быть доступна сотовая связь, но если хотя бы несколько человек попробуют одновременно воспользоваться Интернетом – пропускной способности канала может не хватить. Хотя с обеспечением телефонной связи этот канал вполне справляется.
Для спутникового доступа, в силу его глобального охвата, плотность населения не является критичным параметром. Поскольку спутниковому оператору, в отличие от наземных, нет разницы – предоставлять доступ тысяче человек, живущих в одном месте (что может быть интересно и наземному оператору), или каждому из той же тысячи, но живущих на удалении в десятки и сотни километров друг от друга (что для наземного оператора – включая сотовых – может быть нерешаемой задачей).
Длительное время проникновению спутникового Интернета на массовый рынок мешали дорогое и сложное в установке оборудование и просто запредельные, по сравнению с "наземным Интернетом", тарифы.
Компромиссом стал так называемый "односторонний" спутниковый Интернет, обеспечивающий пользователю только получение данных через широкополосный спутниковый канал, а для отправки использующий любые доступные каналы, пусть медленные и дорогие. Такой способ доступа начал распространяться вместе со спутниковым телевидением, поскольку применялось фактически одно и то же оборудование.
Однако ориентация на недорогое "телевизионное" оборудование стала, в конце концов, препятствием для дальнейшего развития "одностороннего" доступа, а развитие как "наземных" сетей, так и технологий "двустороннего" доступа привело к тому, что объем "односторонних" услуг стал быстро падать. Сейчас "односторонний" доступ еще имеет приверженцев, но продолжится это, судя по всему, недолго. Наверное, основное, что от него останется, – это технологии оптимизации и управления трафиком большого количества пользователей при ограниченной пропускной способности канала.
В то же время в технологиях "двустороннего" доступа произошло стремительное развитие сразу по нескольким направлениям, снизившее стоимость как оборудования, так и самих услуг.
Прежде всего, это появление новых спутников с высокой энергетикой, которая позволяет уменьшить размер используемых антенн. Если ранее для двустороннего спутникового доступа типичными были антенны VSAT диаметром от 1,2 м и более, весом несколько десятков килограмм, то сейчас возможно использовать антенны размером 80–90 см и существенно меньшего веса. Сложность установки таких антенн уже сравнима с "телевизионными". Стоимость комплекта VSAT для широкополосного доступа также существенно снизилась и уже сравнима со стоимостью, например, среднего смартфона или планшета. Использовать "чисто приемные" антенны для построения VSAT все равно нельзя, так как они не обеспечивают необходимые параметры и не приспособлены для установки передающих блоков, но, тем не менее, VSAT-оборудование стало гораздо доступнее и по цене, и в установке.
Не менее существенные изменения произошли и в технологиях спутниковой передачи данных. Практически во всех современных сетях VSAT используется адаптивное кодирование и модуляция сигнала (ACM), позволяющие строить сети в расчете на нормальные условия передачи сигнала, а не на наихудшие, как ранее. Если у какой-то станции или группы станций происходит ухудшение условий приема (например, из-за плохой погоды), то трафик для них автоматически начинает передаваться с меньшей скоростью и большей избыточностью, а значит, и с большей помехозащищенностью. Станции же, имеющие нормальные условия приема, продолжают работать на "высоких", то есть более эффективных и скоростных видах модуляции.
В сетях, где такие возможности отсутствуют, приходится постоянно рассчитывать на наихудшие условия работы станций, чтобы связь не прерывалась при ухудшении условий, а значит, для большей части станций нужно постоянно использовать спутниковый канал гораздо менее эффективно, чем возможно. На сегодня массовых широкополосных сетей VSAT, не использующих ACM, практически не осталось.
Аналогичные технологии выбора оптимального кодирования применяются и в "обратных" каналах, то есть в направлении "от абонента на спутник". В сочетании с автоматическим управлением уровнем передачи абонентских станций из центрального узла сети это позволяет строить спутниковые сети, максимально эффективно использующие спутниковый ресурс как в направлении "к абонентам", так и "от абонентов". Поскольку стоимость услуг спутниковой связи определяется, в первую очередь, ценой спутникового ресурса, все это позволяет существенно уменьшить цену спутникового доступа в Интернет.
При этом нужно заметить, что если обновление существующих сетей двустороннего доступа (VSAT) до новых возможностей поддержано всеми основными производителями, то "односторонние" сети обновлены быть не могут (либо их обновление встанет в цену, сравнимую с ценой VSAT, то есть теряет смысл). Поэтому одновременное существование VSAT-сетей и "одностороннего доступа" на одном спутниковом ресурсе окончательно становится невозможным.
Ну и, конечно, сейчас у всех на слуху слова "Ка-диапазон", от которого ждут высоких скоростей и низких тарифов. Однако сам по себе Ка-диапазон еще не панацея и не гарантирует дешевого и быстрого доступа в Интернет. В первую очередь, надо говорить не столько о Ка-диапазоне, сколько о "многолучевом доступе" и новой модели предоставления услуг, которая появилась и стала развиваться именно в Ка-диапазоне, более высокочастотном, чем традиционные C и Ku.
Суть в том, что за счет узкой диаграммы направленности антенн возможно формировать много узких лучей, дающих зоны покрытия небольшого размера (шириной две-три сотни километров против привычных тысяч километров в Ku-диапазоне). Суммарную пропускную способность спутника можно при этом многократно увеличить за счет использования одних и тех же частот в непересекающихся лучах. Технически аналогичные возможности ожидаются в будущем и в Ku-диапазоне, однако какая там будет предложена модель оказания услуг – пока неизвестно.
Существенной проблемой является планирование зон покрытия в Ка-диапазоне: если загрузка между ними будет распределяться неравномерно или в разных лучах будет дублироваться один и тот же трафик (например, телевещание), то большого эффекта от многократного использования частот не будет. Поэтому существующие услуги в Ка-диапазоне нацелены, в первую очередь, на массовый спутниковый Интернет при равномерной загрузке лучей. То есть уже на этапе проектирования спутника, за несколько лет до того, как с него начнется предоставление услуг, нужно предугадать, в каких местах эти услуги окажутся наиболее востребованными. В первую очередь, покрытие Ка-диапазона планируется там, где от него ожидается максимальная отдача, – в зонах с большей плотностью населения. Для "Экспресс АМ5", например, это области вдоль Транссибирской магистрали, Приморье, Сахалин и Камчатка. Но тем самым нарушается принцип глобальности спутникового Интернета и увеличивается риск конкуренции со стороны "наземных", в частности, сотовых операторов, которые тоже в первую очередь развивают услуги там, где плотность населения максимальна.
Для организации услуги по такой "многолучевой" схеме требуется создание гораздо более дорогой и сложной наземной операторской инфраструктуры, чем для традиционных диапазонов. Требуется одновременная согласованная работа нескольких мощных центральных станций спутниковой связи, объединенных скоростными наземными каналами и мощными маршрутизаторами. Стоимость самих центральных станций в Ка-диапазоне при этом на порядок выше, чем в Ku.
Все это приводит к тому, что операторами всех существующих на сегодня "многолучевых" сетей в Ка-диапазоне являются те же компании, которые заказывают разработку самих спутников и осуществляют их эксплуатацию. Viasat на спутнике Viasat-1 и Hughes Networks на спутнике Jupiter 1 в США, Eutelsat (через свою дочернюю компанию SkyLogic) на спутнике Ka-Sat в Европе. По аналогичной схеме будут предоставляться в ближайшее время и услуги Ка-диапазона на спутнике "Экспресс-АМ5", а потом, видимо, и "Экспресс-АМ6". Оператор VSAT-сети на этих спутниках будет единственный – ФГУП "Космическая связь", а компании, предлагающие услуги конечному пользователю, будут выполнять, фактически, роль розничных продавцов и установщиков единой услуги на едином типе оборудования. Аналогичная схема в России уже работает при предоставлении услуг Ka-Sat, несколько лучей которого покрывают часть европейской территории страны.
Это коренным образом отличается от привычной схемы оказания услуг в Ku-диапазоне, где владелец спутника предоставляет в аренду только частотный ресурс ретранслятора на спутнике, а организацией услуг на нем занимаются различные независимые операторы, выбирая технологии, оборудование и условия предоставления услуг в зависимости от своих задач и возможностей.
Можно предположить, что ожидаемое развитие скоростного VSAT-доступа в Ка-диапазоне будет происходить одновременно с развитием традиционных услуг в диапазоне Ku. Цена абонентского оборудования у них практически одинакова (в Ku оказывается даже дешевле), стоимость услуг также оказывается близка – если сравнить тарифы единственной пока доступной в России сети Ka-диапазона на базе спутника Ka-Sat и популярных сетей Ku-диапазона, работающих с физическими лицами. Основным преимуществом сетей Ка на сегодня являются более высокие доступные скорости, в активе же традиционных сетей Ku – действительно глобальный охват (StarBlazer, например, работает на всей территории России без исключений) и возможность интегрировать в рамках одной сети VSAT различные сервисы – и широкополосный интернет-доступ, закрытые корпоративные сети, выделенные каналы, многоадресную передачу данных и многое другое.
Литература:
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2014
Посещений: 6523
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
