SATCOMRUS

LEO и трансформация наземного сегментапо материалам конференции LEO Digital Forum (SATELLITE 2021)
Вашингтон, апрель 2021

0 Понравилось
Источник: Satcomrus
В настоящее время наблюдается конвергенция трёх экосистем: глобальный телеком, информационные технологии (ИТ), наземная инфраструктура и New Space.

New Space ускоряет миграцию от традиционных геостационарных КА к спутникам сверх высокой пропускной способности (VHTS) на различных орбитах, от спутников емкостью 20 Гбит/с к терабитным спутникам, от статических лучей к динамическим, от специализированных полезных нагрузок (ПН) к стандартизированным программируемым ПН.

В экосистеме телекома и ИТ также идёт трансформация: конвергенция всех технологий доступа и агрегациях их в рамках платформы 5G. Полная автоматизация, виртуализация и оркестровка сервиса внутри сети связи. Мгновенная масштабируемость и изменение параметров сетей.

Происходят изменения и в наземной инфраструктуре. Для работы с программируемыми ПН создаются программно-определяемые сети. Наблюдается переход от отдельных сетей к интегрированным экосистемам, а также переход от набора оборудования к виртуальной инфраструктуре, где функция каждого элемента оборудования назначается на программном уровне. От конфигурирования сети переходят к оркестровке процесса предоставления услуги.

Облако становится основой всего. К 2025 г. прогнозируется, что 50% объема корпоративного трафика будет проходить на облачных платформах в публичных и частных облаках, а также на границе сети. Спутник станет неотъемлемой частью решений для «интегрированного предприятия»: бесшовное, облачное взаимодействие между корпоративными пользователями. Должен быть оптимизирован для работы с Облаком и наземный сегмент.

OneWeb

OneWeb стала одной из самых обсуждаемых в 2020 г. компаний как история амбициозного начала, банкротства и новых надежд. В конце ноября 2020 года стало известно о выходе OneWeb из процедуры банкротства и получении всех необходимых разрешений регулятора на продолжение работы. Такое развитие событий стало возможным благодаря инвестициям в размере $1 млрд от консорциума правительства Великобритании и индийского конгломерата Bharti Global.

На текущий момент у OneWeb 110 спутников на заданных орбитах. Всего планируется вывести 648 аппаратов Поколения 1 (Gen1), без межспутниковых соединений. Согласно действующему вектору развития, компания идет по пути «меньше – лучше». О втором поколении аппаратов, их количестве и конфигурации можно будет говорить только после апробации первой группы спутников. Компания производит в настоящее время в среднем по 36 КА в месяц, однако теоретически объем производства могут увеличить в два раза. До конца июня 2021 компания планирует осуществить три запуска, и еще 10 запусков – до конца 2021 г. Таким образом, к середине следующего года все спутники группировки будут на орбите, а глобальное покрытие будет обеспечено к концу следующего года.

Руководитель компании Нил Мастерсон прокомментировал основные направления развития:

  • возможности рынка для OneWeb и других игроков колоссальны;
  • основная стратегия развития компании – B2B сегмент и сотрудничество с другими участниками рынка;
  • фокус на нескольких ключевых заказчиках (британское правительство – один из них).

На начальном этапе развития позиционирование компании было очень размытым: правительственная связь, GPS, транспортные сети связи, связь в самолетах, ШПД в труднодоступных регионах. Сейчас OneWeb отталкивается прежде всего от потребностей заказчиков, предлагая услуги качественной связи с низкой задержкой передачи данных, глобальный охват, хорошее соотношение цена/качество с опорой на партнерства в спутниковой экосистеме. В сегменте правительственной связи основной акцент делается на создание устойчивой и защищенной сети связи с постоянно пополняемыми ресурсами.

Состав акционеров OneWeb не однороден: британское правительство, Bharti, SoftBank, инвеcтировавший 350 млн долларов США, Hughes, вложивший в развитие проектов компании 50 млн долларов США.

При определении стоимости терминалов наземного оборудования OneWeb отталкивается от приоритета технологической разработки и важности использования на рынке многофункционального продукта. Если рассматривать коллективный пункт широкополосного спутникового доступа в населенных пунктах (для обслуживания потребностей, например, больницы или всей деревни), то стоимость терминала будет на уровне 6000 долларов США. Компактные пользовательские терминалы будут сопоставимы по стоимости с iPhone. Безусловно, чем ниже цена терминала – тем шире охват рынка, поэтому компания продолжает прилагать усилия для поиска путей снижения заявленной стоимости.

Запуск многоорбитальных группировок – это всегда высоко затратный и рискованный бизнес. OneWeb уверены, что есть все шансы на успешный рестарт, о чем свидетельствуют переговоры с конечными заказчиками, телеком-компаниями и интернет-провайдерами. Первые сделки уже заключены, компания пока не анонсирует конкретных заказчиков, но раскрывает регионы услуг: Аляска и Северное полушарие, Африка и Индийский субконтинент. Тестирование начнется уже летом 2021 г, чтобы ввести емкость в коммерческую эксплуатацию в конце текущего года.

Если проект будет успешен, OneWeb станет обладателем второй по численности спутниковой группировкой на НГСО, следовательно, вопрос космического мусора становится для них острым. В настоящее время компания предпринимает следующие меры по предупреждению этой проблемы и выстраиванию экологичной политики «заселения» низких орбит: точное проектирование, ответственное управление, просчет снятия аппарата с орбиты, полный контроль всех процессов управления, масштабируемое поступательное развертывание группировки (OneWeb планирует свою группировку гораздо меньшей численности по сравнению с многоспутниковыми группировками НГСО других операторов).

CurvaNet - новый НГСО проект Тома Чоя

Апологет ГСО, в прошлом непримиримый противник низкоорбитального ШПД Том Чой сообщил о планах построить и вывести на низкую орбиту 240 КА группировки CurvaNet. Чой по-прежнему убежден, что низкоорбитальные системы не способны заменить системы связи на ГСО. Во-первых, плотность населения работает против НГСО: пользователи занимают только 5% земной суши, в то время как остальную часть занимают моря и океаны, поэтому большая часть емкости таких группировок будет недоиспользована. Кроме того, по мнению Чоя, тарифы на низкоорбитальный ШПД будут выше тарифов на те же услуги на ГСО. Во-вторых, остро стоит вопрос лицензирования. Каждая страна требует лицензии на использование частотного спектра, при этом в большинстве стран не проработана законодательная база лицензирования работы НГСО группировок, а регуляторам, в свою очередь, проблематично выдавать лицензии на использование частотного спектра «всего космического пространства» в широком смысле. В-третьих, до сих пор не получили разрешения технические вопросы, связанные со стабильным приемом сигнала и затуханиями, а любая доступность системы ниже 100% не удовлетворит заказчиков. В то же время НГСО имеют преимущества использования для предоставления услуг на подвижных объектах, самолетах и кораблях.

Как и другие инициаторы подобных программ, Чой связывает будущее проекта CurvaNet с дешевым обслуживанием 3,2 млрд. человек, которые сейчас не обеспечены высокоскоростным доступом в интернет. Страны с наименьшим уровнем проникновения услуг высокоскоростного доступа – это Индия, Индонезия и Китай (1,7 млрд). За ними следуют Нигерия, Пакистан, Бангладеш и Эфиопия (430 млн чел).

Потребительский широкополосный доступ может работать в Северной Америке, но не будет работать на развивающихся рынках. Использование фазированной антенной решетки (ФАР) LEO, как у SpaceX, за 2000 долларов, даже если она субсидируется до 500 долларов, не будет рабочим решением в Африке, Южной Америке или Юго-Восточной Азии, поскольку потребители не могут себе позволить настолько дорогие терминалы. В развивающихся странах наиболее популярные модели смартфонов находятся в ценовом сегменте до 50 долларов. Кроме того, ФАР требуют высокого потребления электроэнергии (не менее 100 Вт). В то же время около 2 млрд. человек в мире вообще не имеют доступа или имеют ограниченный доступ к электричеству. И наконец, с точки зрения стоимостных характеристик, пользователи в сельской местности не смогут себе позволить платить 100 USD в месяц за сервис. Это 1200 USD в год, что гораздо выше среднего ВВП на душу населения во многих развивающихся странах. При этом тариф, предлагаемый НГСО системами, составляет 3 USD/Гбайт, в то время как уровень тарифов на мобильный интернет в этих регионах составляет 0.2 USD/Гбайт.

Как выглядит идеальная система на НГСО по мнению Тома Чоя? Это в первую очередь доступное оборудование, низкие тарифы, сопоставимые с тарифами мобильных операторов или ниже, а также клиентское оборудование на солнечных батареях. CurvaNet построена на этих трех основополагающих принципах.

Группировка CurvaNet будет состоять из спутников, работающих с наземной многолучевой антенной Curvalux. Планируется вывести 240 космических аппаратов на орбиту 500 км с наклонением 25 град. Запланировано два запуска по 120 КА. Вес одного КА - 140 кг, мощность - 1 КВт, спутники создаются на базе платформы компании Novawurks, используемой в том числе для проекта NationSat. Каждый КА будет оборудован 32 цифровыми антеннами с программируемым формированием луча. Пропускная способность каждого КА - 20-50 Гбит/с. Общая пропускная способность всей группировки из 240 КА - 10 Тбит/с. Зона обслуживания группировки будет включать территорию 20-25 градусов на север и на юг по широте от экватора, это большая часть Латинской Америки, Африка южнее Сахары, Индия, Ближний Восток и вся Юго-Восточная Азия. Система CurvaNet ориентирована на население развивающихся стран, у которых нет электричества и покрытия сотовыми сетями. Стоимость терминала коллективного доступа с точкой раздачи WiFi- 100 долл. Планируется, что часть сервиса будет спонсироваться благотворительными фондами и организациями. Абонентская антенна и терминал - собственной разработки.

Для работы системы заявлено использование частот в диапазоне до 7 ГГц и миллиметровом диапазоне. Это частоты, выделенные для наземных беспроводных сетей, а бизнес модель системы подразумевает работу с национальными операторами связи, которые уже имеют лицензии на этот диапазон. Таким образом, Том Чой предлагает «спутниковый радио удлинитель» для сетей наземных операторов. Такой подход обходит серьезное препятствие для спутниковой группировки - необходимость получения национальных разрешений.

Данные по абонентскому терминалу:
  • стоимость клиентского оборудования - $100;
  • стоимость абонентского трафика - $0.2/Гб;
  • скорости:
    • 50-150 Мбит/с прямой канал,
    • 5-10 Мбит/с - обратный;
  • технология - DVB-S2X;
  • энергопотребление - менее 5 Вт;
  • питание - 5В, от солнечной батареи;
  • доступность сервиса – 95%.

Рынок потребительского широкополосного доступа в перспективе будет ориентирован в основном на наземную беспроводную связь, где есть вышки, или на геостационарные спутники высокой пропускной способности (GEO HTS). Curvanet ориентируется на тех, кто не может позволить себе GEO HTS, на людей, которые находятся на краю цивилизации и которым нужен доступный выход в Интернет.

Основная целевая аудитория: сельская местность, а также регионы с невысокими доходами населения, где нет доступа к электричеству или мобильным интернет-услугам, небольшие суда в океане, небольшие правительственные аванпосты и автономные центры, IOT.

Стоимость развертывания системы составляет 600 млн долларов США. Проект уже привлек финансирование в размере 500 млн долларов США. После привлечения оставшихся 100 млн. долл., группировка сможет быть развернута через 2 года. В настоящее время ориентировочные даты начала коммерческой эксплуатации системы - 2024 г.

О космическом мусоре: аппараты планируется размещать на высоте 500 км, поэтому аварийные спутники могут быть легко деорбитированы в океан. Платформа изначально была разработана для работы на ГСО со сроком активного существования 12 лет.

20/04/2021
Ваши содержательные комментарии к материалам направляйте нам через контактную форму ниже:
Согласен с Политикой обработки данных