Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

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

Тенденции развития спутниковых технологий и критерии оценки их технико-экономической эффективностиTrends in the development satellite technologies and criteria for the evaluation of their technical and economic efficiency

Анализируются тенденции развития технологий HTS. Предлагаются критерии технико-экономической эффективности систем и спутников ФСС для выполнения абсолютных и сравнительных количественных оценок. Приведены оценки технико-экономических критериев для ряда спутников и спутниковых систем ФСС.

The article analyzes the development trends of satellite communications technology. The proposed criteria of technical and economic efficiency of the FSS systems and satellites to perform absolute and comparative quantitative estimates for a decision on the optimal system. Estimates of the technical and economic criteria for certain FSS satellites and satellite systems.

Валентин
Анпилогов
Заместитель генерального директора ЗАО "ВИСАТ-ТЕЛ", к.т.н., доцент
Valentin
AnpilogovDeputy General Director JSC “VSAT-TEL", Ph.D., associate professor
Юрий
Урличич
Заместитель руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ, д.т.н., профессор
Yuri
UrlichichDeputy Head of the Analytical Centre under the Government of the Russian Federation, Ph.D., professor
Ключевые слова:
спутниковая связь, системы HTS, критерии эффективности
Keywords:
satellite communications, HTC systems, criteria of efficiency

Российские компании за последние несколько лет обновили и увеличили свою группировку спутников связи и вещания гражданского назначения [1, 2]. Еще 3 года назад российские операторы выражали готовность увеличить объемы аренды частотного ресурса (в основном в Ku-диапазоне частот) для своего развития, но отмечали отсутствие адекватного частотного ресурса, то сегодня картина обратная. Предложение спутникового ресурса заметно превышает спрос. Причем такая тенденция наблюдается во всем мире достаточно давно [3]. В значительной степени это обусловлено активным развитием наземных сетей и ВОЛС.

Эта тенденция была прогнозируема, и практически все мировые спутниковые операторы и космические агентства, начиная со второй половины 2000-х гг., развернули исследовательские работы с целью поиска конкурентоспособных технологий по отношению к наземным технологиям. Примерно с 2010 г. начался практический этап эксплуатации новых систем HTS [4]. По общему мировому признанию технология HTS является перспективной технологией на ближайшие годы. Эта технология основана на формировании рабочей зоны геостационарного спутника с использованием многолучевых бортовых антенн [3, 9], обеспечивающих многократное использование выделенной полосы радиочастот. Сегодня можно говорить о том, что идет реализация третьего этапа развития систем и технологий HTS. В проектах уже декларировано, что целевой спутник HTS способен обеспечивать емкость до 1000 Гбит/с.

С 2015 г. в мировом сообществе активно обсуждаются достоинства систем LEO-HTS. Такие системы сочетают в себе черты технологии HTS и достоинства низких орбит. Их космический сегмент образован множеством низкоорбитальных спутников связи, а общая емкость системы оценивается десятками Тбит/с [5]. Не исключается и применение систем MEO-HTS, т.е. многоспутниковых систем на средних круговых орбитах.

Можно утверждать, что в ближайшие 10 лет основные тенденции развития технологий HTS будут стимулироваться конкуренцией между геостационарными и негеостационарными многоспутниковыми системами, с одной стороны, и с наземными технологиями, с другой стороны. Этот процесс наблюдается уже сегодня.

Основным критерием конкурентоспособности выступает себестоимость передачи единицы информации для конечного потребителя.

Соответственно, исследования в области технологий спутниковой связи направлены на достижение технических параметров спутниковых систем, которые обеспечивают их паритет по своим тактико-техническими и ценовым показателям с наземными сетями, а в некоторых сегментах телекоммуникационного рынка дают им преимущество.

Системные тренды

Задачи, которые решают разработчики спутников HTS 3-го поколения и систем связи на их основе, – найти технологические и технические решения, которые позволяют без принципиального увеличения массы, потребления и стоимости спутника увеличить его пропускную способность в разы, а в недалеком будущем и на порядок по отношению к спутникам HTS 2-го поколения. Это одна из главных стратегических задач при создании космического сегмента любой системы спутниковой связи.

Однако космический сегмент сам по себе бесполезен. Нужна система. Наземный абонентский сегмент системы должен иметь оптимальные технико-экономические параметры и являться функционально интегрированным с космическим сегментом. Условие функциональной интеграции космического и наземного абонентского сегментов существенно отличает технологии HTS от технологий организации систем связи на основе традиционных спутников.

Закрытые и открытые HTS

Традиционные спутники не привязаны жестко к технологии земного абонентского сегмента (можно применять земные станции любого производителя, которые отвечают требуемым энергетическим параметрам). Таким образом, системы на основе традиционных спутников связи с прямой ретрансляцией сигналов можно назвать открытыми системами.

Системы на основе уже устоявшихся сегодня технологий HTS можно определить как закрытые системы. Выбрав при проектировании системы технологию и оборудование земного сегмента, практически невозможно поменять решение в процессе создания и тем более ее эксплуатации.

Отметим, что системы на основе спутников с обработкой информации и регенерацией сигналов на борту также относятся к системам закрытого типа и здесь не рассматриваются.

Решение обойти проблему закрытости, характерную для систем на основе HTS, предприняла компания Intelsat. Для этого примерно с 2008 г. начаты технические работы, а в 2012 г. и 2013 г. были заказаны два спутника HTS (IS-29e и IS-33e) у компании Boeing с целью реализации практически глобальной системы Epic. Спутник IS-29e запущен 27.01.2016 г.

Для построения полезной нагрузки был использован задел, имеющийся у компании Boeing по созданию военных спутников WGS (США). Работы начаты в середине 2000-х гг., технология апробирована в 2007–2009 г. Спутник WGS имеет 9 перенацеливаемых лучей в X-диапазоне и 10 перенацеливаемых лучей в Ka-диапазоне. Но самое главное – полезная нагрузка позволяет создавать практически произвольные, но дискретные по пропускной способности каналы между локальными зонами лучей. Достигается такое свойство за счет оцифровки на спутнике приемных каналов, их демультиплексирования и маршрутизация потоков в направлении заданного луча. Затем производится операция мультиплексирования всех потоков данного луча и цифро-аналоговое преобразование мультиплексированного потока. Этот поток преобразуется и переносится для передачи на частоты заданного луча. Если сигналы на спутнике только оцифровываются (не обрабатываются), то в системе могут работать любые земные станции любого производителя как в обычной системе, реализованной на основе традиционных спутников. Сегодня такие спутники называют цифровыми, а их полезную нагрузку – цифровой с прозрачными стволами.

Исследования и разработка цифровых устройств и элементов полезной нагрузки проводятся в ряде компаний (Lockheed Martin Space Systems, Mitsubishi Electronic и др.) и поддержаны в Artes программах ESA с 2012 г.

Одной из основных проблем является потребление электропитания и масса цифрового блока (см. рис. 1). Согласно данным, представленным в [6], по состоянию на 2105 г. при условии "один луч – один порт": потребление 50 Вт на один активный порт, масса 5 кг на один порт (включая холодный резерв).


Очевидно, что указанные параметры еще далеки от совершенства, если рассматривать перспективные спутники HTS, которые имеют более 100 лучей.

Получит ли развитие эта тенденция в гражданских системах в будущем, покажет эксплуатация спутников в системе Epic.

Интеграция каналов

Системы на основе HTS с момента своего создания (начало 2000-х гг.) базировались в части организации абонентского земного сегмента на технологии VSAT.

Использование высокоэнергетических лучей спутников HTS позволило использовать абонентские станции с антеннами предельно малых размеров (0,6 м в Ka-диапазоне и даже менее). Однако идеология технического построения сетей VSAT с топологией "звезда" сохранилась практически неизменной с момента их появления на рынке. Устоялись и основные производители VSAT. Но объем рынка VSAT несоизмеримо меньше объема телекоммуникационного рынка.

Очевидно, что спрос на ресурс в наземных сетях принципиально выше, чем спрос на ресурс в сетях VSAT. Также очевидно, что этот разрыв будет фатально возрастать в будущем в процессе развития ВОЛС, 4G и появления на рынке 5G. В результате компании, занятые в спутниковой индустрии и сфере предоставления услуг, задумались о своем будущем и 2–3 года назад начали активный поиск решений, которые позволили бы им обеспечить свое место на телекоммуникационном рынке.

В качестве начальных условий для выработки технологических решений построения спутниковой системы был принят очевидный тезис – емкость предоставляемых спутниковых каналов должна быть адекватна наземным каналам по скорости и качеству. Но даже предварительный анализ показывает, что достичь реализации этого условия в полной мере не получится. Однако и в наземных сетях не все так однозначно. Очевидно, что скорости в сетях 4G, доступные пользователю, далеки от декларируемых показателей (типа 100 Мбит/с) и зависят о нагрузки на сеть. Решение этой проблемы предлагается в европейском проекте BATS [7]. Основная идея заключается в том, что у абонента устанавливается "умный шлюз" (Intelligent User Gateway), который имеет подключение по всем возможным наземным сетям и одновременно является модемом VSAT (см. рис. 2).


"Умный шлюз" анализирует скорость, доступную в каждом из подключенных каналов, и производит балансировку их загрузки по критерию максимизации скорости передачи и приема информации (https://www.youtube.com/ watch?v=1yT6uGfNMuM ). Более того, появляется возможность вернуться к технологиям несимметричного спутникового доступа (запрос по любому каналу, высокоскоростной ответ по спутниковому каналу).

Наращивание емкости

Анализ развития спутниковых систем показывает, что наращивание емкости спутника и системы в целом является очевидной стратегической тенденцией. Очевидно, что емкость системы определяется частотно-энергетическим потенциалом спутника. Но не следует забывать и то, насколько эффективно эта емкость преобразуется в информационную услугу. Решение этой задачи требует отдельного дополнительного анализа протоколов передачи данных и здесь не рассматривается.

Определяющим для HTS в первом приближении является число лучей и полоса частот в луче, доступная для использования. Полосу частот в луче невозможно расширять произвольно. В основном наращивание емкости спутника HTS обеспечивается за счет увеличения числа лучей. Соответственно, при увеличении числа лучей требуется уменьшать их диаграмму направленности, если рабочая зона фиксирована. Аналитические исследования, посвященные этой задаче, показывают, что вполне возможно сужение лучей до 0,2–0,3 град. (см. рис. 3). При сужении лучей происходит увеличение усиления луча, но из этого не следует пропорциональный рост сигнал/шум на приемной стороне. В ряде исследований показано, что существует ограничение на достижимое значение сигнал/шум, связанное с нарастанием взаимных помех между лучами (как по передаче, так и по приему). Значение сигнал/шум обычно не лучше 12–13 дБ на краю локальной рабочей зоны абонентского луча.


Современные целевые спутники HTS имеют 70–80 лучей с шириной диаграммы направленности 0,4–0,7 град. Проектируемые спутники имеют 150–250 лучей с шириной диаграммы направленности 0,2–0,3 град. Соответственно, емкость проектируемых спутников достигает 0,5 Tбит/с, а в некоторых проектах уже заявлено 1 Тбит/с. Это, в свою очередь, вызывает необходимость перехода в Q/V-диапазон частот при реализации фидерных линий связи с центральными станциями. Рассматривается и возможность перехода в оптический диапазон.

Проблема технической реализации связана с тем, что для формирования узких абонентских лучей нужны бортовые антенны с раскрывом 4,5–5 м (передача) и 3–3,3 м (прием). В стандартном решении нужно 4 приемопередающие антенны. Каждая антенна формирует свой пучок узких лучей. С размещением в пространстве лучей этих пучков в "шахматном порядке" достигается возможность минимизировать помехи, вызванные взаимным влиянием лучей, имеющих идентичные частоты и поляризацию.

Попытка сократить число антенн за счет уменьшения углового пространственного разноса смежных лучей, формируемых одной антенной, сопряжена с принципиальным ограничением [8]. Преодолеть это ограничение можно путем перехода от схемы "один рупор – один луч" к схеме "один кластер – один луч". В этом варианте облучатель представляет собой подобие фазированной антенной решетки, в которой кластеры рупоров (подрешеток) физически и электрически пересекаются между собой [9].

Работы по созданию кластерного облучателя для антенных систем спутников HTS были поддержаны в ESA (примерно 2012 г.) и выполнены европейскими компаниями и компаниями США. Цель работ – реализовать антенную систему спутника HTS, состоящую всего из двух антенн (приемной и передающей), формирующих непрерывную гексагональную сетку лучей. Исследования дали положительный результат. Пересечение смежных лучей достигнуто на уровне 4–6 дБ. Соответственно, массу антенной системы можно сократить почти в два раза (используется 2 антенны вместо 4 антенн). Первыми спутниками, в которых применено такое решение при формировании лучей в Ka-диапазоне, были "Экспреcc-АМ5 и "Экспресс-АМ6".

Исследования в этой области активно продолжаются: https://artes.esa.int/pro-jects/development-large-ku-band-single-feed-beam-array.

В инициативном порядке подобные исследования проводятся и в России.

Перераспределение емкости

Стратегической тенденцией является наращивание потенциальной емкости спутника. Очевидно, что емкость каждого его абонентского луча должна быть адекватна потенциальному спросу, который существует в локальной рабочей зоне. Однако прогноз распределения емкости по лучам в процессе проектирования сопряжен с высокой степенью неопределенности. Кроме того, в процессе эксплуатации спутника могут возникать ситуации, которые практически невозможно предвидеть на этапе проектирования. Показательным является пример такой ситуации, возникшей при эксплуатации спутника Wildblue компании Viasat. Планировалось, что на территории США активно будут загружаться лучи там, где отсутствует развитая телекоммуникационная инфраструктура. Но оказалось, что максимальный спрос имеется в тех лучах, где существует максимальная плотность населения и с телекоммуникационной инфраструктурой все относительно благополучно [10]. В результате ресурс этих лучей был быстро утилизирован, а те лучи, на которые возлагались основные коммерческие прогнозы, недогружены [11]. В результате при проектировании нового спутника Viasat-1 его рабочая зона была сформирована так, что все лучи направлены туда, где был спрос. Но будет ли расти этот спрос такими же высокими темпами, пока не очень понятно.

Решение задачи распределения емкости спутника в зависимости от распределения и изменения спроса на его ресурс стало одной из актуальных задач. Одной из наиболее перспективных технологий считается технология пространственно-временного доступа. Предполагается, что центральная станция формирует цифровой поток со скоростью передачи Rb. Этот поток представляет собой информацию c временным мультиплексированием, которую нужно доставить абонентам в рабочей зоне из m лучей. Каждый кадр этого потока длительностью Tk содержит N информационных слотов. Очевидно, что в заданном интервале времени Δt > Tk в каждом из m лучей существует разное число активных абонентов i...n, и разный объем информации нужно доставить Mmi (в зависимости от числа абонентов, особенностей сервиса и приложений). Для решения задачи каждому лучу можно приписать свой весовой коэффициент Xm. Значения весовых коэффициентов {Xm} = {∑ Mmi/ Rb} определяют время, которое необходимо для обслуживания каждого из m лучей на интервале Δt. Соответственно, и число слотов N в кадре можно распределить в соответствии со значениями {Xm}. Изменение весовых характеристик может осуществляться с периодичностью Δt.

Подобная технология адаптации пропускной способности лучей рассматривается в патенте Viasat [12]. Видимо, первый шаг в практическом решении этой задачи связан с реализацией спутника Viasat-2, который должен быть запущен в 2016–2017 г.

Реализация пространственно-временного доступа может быть выполнена разными способами. Например, путем пространственных скачков луча (лучей), которые формируются с использованием АФАР (например, спутник SpaceWay 3) или путем создания управляемого с Земли формирователя лучей в гибридной антенне.

Интеграция спутниковых систем

Последние несколько лет ознаменовались многочисленными проектами, предусматривающими реализацию космического сегмента на основе созвездий спутников на негеостационарных орбитах, в которых используются основные свойства технологии HTS [5, 16]. По сути, это вторая генерация таких проектов. Первая генерация относится к концу 1990-х гг. Несмотря на то, что ни один проект первой генерации не дошел до практической реализации, сегодня возлагаются очень большие надежды на новые проекты. Более того, уже можно отметить как системную тенденцию, что ведущие операторы спутниковых группировок ФСС стремятся к участию в реализации проектов на основе негеостационарных спутников. Так, SES активно участвует в проекте O3b (MEO-HTS). Судя по сообщениям в прессе, система O3b коммерчески успешно развивается, и SES имеет возможность гибко подходить к предоставлению услуг. Intelsat поддерживает проект OneWeb (LEO-HTS) и рассматривает возможность использовать терминалы, которые одновременно могут работать с геостационарным спутником и со спутниками LEO-HTS. Telesat рассматривает целесообразность участия в проекте LEO-HTS. Возможно, это зарождение нового тренда – объединение систем на основе геостационарных и негеостационарных спутников связи с целью достижения гибкости в предоставлении услуг.

Успех многосутниковых систем LEO-HTS их инвесторы связывают с возможностью серийного производства малых спутников и, главное, с возможностью достижение ценовых параметров абонентских терминалов стоимостью менее $300. При этом ставка делается на использование фазированных решеток. Открытых технических материалов, посвященных разработке таких абонентских ФАР, практически нет. Большинство публикаций носят рекламный характер. Надежды возлагаются на технические решения компании Kymeta, однако пока практических результатов не достигнуто (сроки выхода на рынок последовательно переносятся с 2015 г. на 2016 г., затем на 2017 г.)[ http://www.satellite-evolution.com/magazines/EMEA-Jan-Feb-20164/].

Анализ возможных вариантов реализации ФАР для систем LEO-HTS показывает, что заявленные ценовые параметры (ФАР стоимостью менее $300) в обозримой перспективе недостижимы [5]. Отсюда следует вывод, что прямой массовый доступ абонента к спутниковому ресурсу систем LEO-HTS маловероятен. Можно предположить, что утилизация ресурса будет основана на интеграции наземных и спутниковых каналов (например, спутниковая привязка абонентов через оборудование фемтосот и Wi-Fi).

Критерии технико-экономической эффективности

Технико-экономическая эффективность любой системы связи определяется себестоимостью передачи единицы полезной информации. Это объективный количественный критерий эффективности самого спутника и спутниковой системы.

Не менее важной является себестоимость подключения конечного абонента в зависимости от условий (плотность абонентов, скорость канала). Естественно, что сравнение должно учитывать функциональные задачи системы.

В процессе оценки и сопоставления технических решений кроме общих системных критериев целесообразны частные критерии, которые отражают эффективность спутника по % выделения массы и энергопотребления для полезной нагрузки и то, насколько эффективно этот технический ресурс преобразуется в конечный результат, т.е. в информацию.

В табл. 1 предложены простые коэффициенты для экспресс-оценки технико-экономических решений, проектов и систем спутниковой связи, реализуемых на основе геостационарных и негеостационарных спутников.


Коэффициенты, представленные в табл. 1, достаточно очевидны. Однако проблема их применения в оценке суммарной информационной скорости каналов (∑Riu +∑Rid). В данном случае для исключения вероятностных параметров предлагается выполнять оценку при энергетических параметрах радиолиний без учета потерь на распространение в атмосфере. Однако неопределенность остается, поскольку могут применяться различные подходы к утилизации полосы частот луча ΔF. Для прямых каналов типичное значение утилизации полосы частот целесообразно принимать kd = 0,85 от заявленной полосы частот луча ΔF, для обратных ku = 0,80 (в общем случае значения k=1/(1+α), где α – коэффициент roll-off).

Отметим, что в случае идентичных между собой лучей ηm можно записать

Mпн/Na – масса полезной нагрузки отнесенная к одному лучу;
Na – число абонентских лучей.

Значение Mпн/Na иногда приводится в качестве критерия оценки достигнутой технологической эффективности многолучевой полезной нагрузки (включая антенны). Например, в проекте BATS отмечено, что сегодня Mпн/Na = 12–15 кг на луч, в перспективе менее 10 кг на луч.

Если ориентироваться на данные [13, 14], то можно сформулировать обобщенные соотношения для ηm и ηp с учетом того, что в большинстве случаев один передатчик работает на два и более лучей

na – число передатчиков для абонентских лучей;
ng – число передатчиков для фидерных лучей;
Ma – масса антенной системы полезной нагрузки.

Конкурентная устойчивость

Оценка эффективности системы в процессе эксплуатации сопряжена с неопределенностью оценки OPEX. С целью минимизации неопределенности при оценке конкурентоспособности системы в процессе эксплуатации можно принять себестоимость единицы информации или полосы частот, приведенной к месяцу штатной эксплуатации

где САС – срок активного существования спутника, лет;
ηf и ηr – табл. 1.

Значение ηo, естественно, меньше, чем стоимость аренды частотного ресурса или канала связи, предусмотренная тарифным планом оператора. Это гипотетическая граница, косвенно определяющая устойчивость оператора на рынке в процессе конкуренции. Чем больше отношение усредненной стоимости ресурса спутника (сложившейся на рынке в заданном регионе мира) к себестоимости ресурса (ηof или ηor), тем выше конкурентная устойчивость оператора в условиях снижения спроса на рынке спутниковой связи.

Себестоимость подключения

В качестве основной проблемы при использовании спутниковых технологий на рынке телекоммуникаций, как правило, упоминают высокую стоимость подключения в сравнении с наземными технологиями. Для того чтобы оценить реальность этой проблемы в количественном измерении, следует соотнести значение CAPEX системы, с числом потенциальных подписчиков (абонентов, которые создают ARPU).

Число потенциальных подписчиков это проектная емкость системы. В простейшем случае предположим, что всем подписчикам требуется обеспечить скорость доступа в прямом канале rd и в обратном ru. Кроме того, следует задать коэффициент переподписки ξ (более подробно эта методика рассмотрена в [15]). Тогда при использовании геостационарного спутника (ΔT/24 = 1) себестоимость подключения одного подписчика с вероятностью близкой к единице составит

Значения rd следует выбирать исходя из той услуги, которая требует наибольшую скорость в канале. Например, для всех сервисов Интернет достаточно rd =4 Мбит/с (например, для универсальной услуги). Соотношение между rd/ru примем 3. Значение ξ определяется на основе статистических данных об активности подписчиков. Для обычного доступа в Интернет (серфинг) достаточно ξ = 1:50. Для профессионального обслуживания, например малых предприятий, это значение может уже составлять ξ = 1:10.

Значение ηa определяет минимально необходимые затраты для подключения одного подписчика (без учета абонентского терминала). Значение ηa является одним из критериев эффективности системы массового обслуживания. В табл. 2 этот критерий приведен применительно универсальной услуге.


Отметим, что значение ηa не зависит от плотности распределения абонентов в зоне обслуживания. Это принципиальное отличие спутниковой технологии от наземной технологии связи. В любой наземной технологии чем меньше плотность населения (или домохозяйств), тем выше затраты на подключение. На рис. 4 представлены данные о значении ηa для ряда наземных технологий. Эти данные относятся к периоду формирования национальной программы ШПД (NBP) в США 2007–2008 г. (красная линия на рис. 4 – ηa при использовании HTS по состоянию на 2015 г.).


Зависимость бюджета программы от плотности домохозяйств иллюстрируется на рис. 5.


Очевидно, что при использовании технологий спутниковой связи на основе HTS, которые имеются в 2015 г., экономия бюджета составила бы более $20 млрд (80% бюджета), поскольку в сельской местности проживает 19,3% населения. В России примерно 26% (http://data.worldbank.org/indicator/SP. RUR.TOTL.ZS).

Пример эффективности систем

Публикуемые материалы, раскрывающие технические параметры спутников и систем, часто недостаточно полные. Однако, учитывая общие закономерности взаимного соответствия между параметрами, можно устранить недостаточность (или некорректность) исходных данных. Например, в табл. 2 представлено сравнение нескольких спутниковых систем HTS (данные из публикаций SpaceNews и докладов на конференциях). В данном случае принято, что для систем на основе HTS в прямых каналах достигается сигнально-кодовая конструкция, принята APSK¾(стандарт DVB-S2), в обратных каналах 8PSK¾. Это связано с ограничением достижимого значения сигнал/шум (примерно 12–13 дБ) в многолучевых системах HTS. Кроме того, следует учитывать, что эффективность использования полосы частот зависит от того, насколько близко можно располагать спектры сигналов (в данном случае принято значение roll-off = 0,25 для прямых и обратных каналов).

Кроме того, если в качестве исходных данных выступает только общий ресурс спутника, то принято, что пропускная способность прямых и обратных каналов ∑Rijd/∑Riju = 3. Эти предположения могут дать некоторое расхождение с данными, публикуемыми в иных источниках (например, [17]).

Дополнительную погрешность, естественно, вносит оценка стоимости систем, которая является усреднением по данным, публикуемым в информационных сообщениях.

Эти расхождения, по нашей оценке, в совокупности не превосходят 15% от значений, представленных в табл. 2.

Заключение

Анализ публикаций, посвященных перспективным и действующим системам спутниковой связи, показывает, что в мире идет непрерывный процесс поиска новых технических и технологических решений при реализации космического и наземного сегментов [3, 7, 16, 17]. Сегодня достигнуты очень высокие технико-экономические показатели действующих систем на основе HTS. Современные системы HTS по сравнению с традиционными спутниковыми системами в 15 раз более эффективны. Можно с уверенностью говорить о сопоставлении и конкурентоспособности систем HTS с наземными технологиями как по пропускной способности, так и по ценовым параметрам (см. табл. 2 и рис. 5).

Предложенные критерии (см. табл. 1) призваны дать объективные количественные оценки при анализе альтернативных вариантов проектных решений и перспективных задач, например в ФКП до 2025 г., а также в процессе анализа и сопоставления альтернативных системных решений, направленных на выполнение целевых показателей в Минкомсвязи (http://2018.minsvyaz.ru/). Особенно это актуально при решении задач ликвидации цифрового неравенства в России для 10– 20% (возможно и более) так называемых последних домохозяйств, подключение которых по затратам в разы превышают затраты на первые 80% (см. рис. 6).


Соответственно, перспективные задачи ФКП в сегменте спутниковой связи и задачи ликвидации цифрового неравенства Минкомсвязи должны быть взаимоувязаны. Вопрос: "Кто займется этой проблемой?"

Литература

  1. Прохоров Ю.В. О перспективах развития спутниковой орбитальной группировки ФГУП "Космическая связь" // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2014". – 2013. № 6 (2). С. 14–15.
  2. Севастьянов Д.Н. Проектные параметры спутников "Ямал-300К", "Ямал-401" и "Ямал-402" // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2011". – 2010. – № 6 (2). С. 42–44.
  3. Анпилогов В.Р., Тырин П.М., Эйдус А.Г. Характерные особенности развития спутниковой связи и вещания // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2015". – 2014. – № 6 (2). С. 36–40.
  4. Урличич Ю.М., Кузенков А.Н. Спутниковая связь: состояние и перспективы / Аэрокосмический курьер" ("Aerospace courier"). – 2012. – № 2 (80). С.
  5. Анпилогов В.Р., Шишлов А.В., Эйдус А.Г. Анализ систем LEO-HTS и реализуемости фазированных антенных решеток для абонентских терминалов // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2016". – 2015. – № 6 (2). С. 14–26.
  6. Ejima, Minoru Akita, Akinori Fujimura. Digital Channelizer for High Throughput Satellite Communications / Mitsubishi Electric ADVANCE. – September 2014. P. 7–10.
  7. Javier P rez-Trufero and cet. High Throughput Satellite System with Q/V-band gateways and its integration with terrestrial broadband communication networks / 32-nd AIAA International Communications Satellite Systems Conference. 4–7 August 2014. – San Diego. CA.
  8. Анпилогов В.Р., Афонин А.А. Физические ограничения при реализации многолучевых параболических антенн: минимальный угловой разнос смежных лучей / Технологии и средства связи. – 2013. – № 4. С. 56–60.
  9. Анпилогов Р., Шишлов А.В., Эйдус А.Г. Многолучевые антенные системы HTS // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание– 2014". – 2014. – № 6 (2). С. 54–67.
  10. Цисар Л. Широкополосный Ка-диапазон: мировой опыт-2010 // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2011". – 2010. – № 6 (2). С. 50–52.
  11. Анпилогов В.Р. Спутниковые системы массового обслуживания в Ka-диапазоне // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2011". – 2010. – № 6 (2). С. 16–21.
  12. Патент Viasat, Flexible capacity satellite communications system with dynamic distribution and coverage areas. – US 8218476 B2. – Publication date Jul 10, 2012. – Priority date May 2, 2010.
  13. Anderson P., Bartamian L. Growth Trends in Communication Satellites and the Impact on Satellite System Architecture / 26th International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC). – 10–12 June 2008. – San Diego. CA. AIAA 2008-5440.
  14. Анпилогов В.Р. Спутниковые системы массового обслуживания Ka-диапазона // Технологии и средства связи / Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание–2011". – 2010. – № 6(2). С. 16–21, 96–98.
  15. Анпилогов В.Р., Афонин А.А. Методика вероятностной оценки пропускной способности многолучевой сети массового обслуживания / Электросвязь. – 2011. – № 7. С. 45–47.
  16. Анпилогов В.Р. Эффективность низкоорбитальных систем спутниковой связи на основе малых космических аппаратов / Технологии и средства связи. – 2015. – № 4. С. 62–67.
  17. Афонин А.А., Гаврилов К.Ю. Спутниковые сети массового широкополосного доступа в Интернет в Ka-диапазоне: тенденции развития, анализ решений / Вестник Российской Академии Наук. – 2011. – № 5. С. 4—9.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2016
Посещений: 7487

  Автор

Анпилогов Валентин Романович

Анпилогов Валентин Романович

Зам.ген.директора ЗАО "Висат-Теп"

Всего статей:  56

  Автор

Юрий Урличич

Юрий Урличич

Заместитель руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ, д.т.н., профессор

Всего статей:  2

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