Компания «Исател» (дочернее предприятие МОКС «Интерспутник») в партнерстве с порталом о спутниковом интернете в России KA-BAND.INFO и при поддержке ФГУП «Космическая связь» выступила организатором онлайнового круглого стола, который состоялся 23 декабря 2020 года. Данное мероприятие было посвящено обсуждению актуальных вопросов развития низкоорбитальных широкополосных систем (ШПД) спутниковой связи в рамках эволюции глобального спутникового рынка.
Год цифрового прорыва
Ксения Дроздова, заместитель генерального директора ГП КС, председатель Эксплуатационного комитета МОКС «Интерспутник», открывая работу круглого стола, призналась, его организаторы не ожидали, что общественность проявит такой большой интерес к этому мероприятию, и оно соберет такое количество участников: «Оглядываясь на 2020-й год, мы видим, что он оказался в определенной степени «моментом истины», поскольку он позволил связистам всего мира проверить на прочность созданную ими инфраструктуру и своих специалистов – кому-то пришлось работать в авральном режиме, кто-то оказался в большей степени готовым к кризисным ситуациям. И сегодня многие компании уже уходят с рынка – в первую очередь те операторы, которые имели очень сложную бизнес-модель. Нельзя сказать, что у них была неправильная бизнес-модель – она была хороша для своего времени и места, но оказалась неприменимой в ситуации кризиса, связанного с пандемией и последовавшими за ней ограничениями».
Как отметила Ксения Дроздова, все эксперты сегодня сходятся во мнении, что за 2020-й год наша «цифровая грамотность» выросла в разы: большинство операций мы уже сумели перевести в онлайн – многие традиционные активности, которые раньше планировались только в физической реальности, сегодня спокойно осуществляются в виртуальном мире: «Мы адаптировались к новой реальности и можем назвать 2020-й год годом цифрового прорыва и индивидуальной цифровизации Поэтому мы решили посвятить этот круглый стол низкоорбитальным системам, которые сегодня позиционируют себя в качестве (и прежде всего) систем индивидуального пользования».
При этом Ксения Дроздова особо подчеркнула, что приход низкоорбитальных систем не означает «гибель геостационарных спутников»: «Это не связанные друг с другом вещи – для каждого спутникового сегмента найдется свой потребитель. И не стоит ожидать, что операторы низколетов предложат своим пользователям какие-то нереально низкие цены за предоставляемые им услуги».
Реальность низкоорбитальных систем
Андрей Кириллович, директор департамента интеграционных услуг и комплексных проектов ГП КС, заявил о том, что на сегодняшний день аналитики отрасли отслеживают порядка 118 негеостационарных спутниковых группировок – они находятся на различных этапах: кто-то уже стал историей, кто-то пока существует только на бумаге, но есть и такие, кто активно продвигает свои проекты в реальной действительности. Их можно разделить на четыре больших класса: 1) системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) – 57 группировок; 2) системы связи – 45 группировок; 3) системы ситуационной осведомленности – 14 группировок; 4) другие системы – 2 группировки.
Далее выступающий предложил свой анализ текущего статуса четырех крупнейших низкоорбитальных мега-группировок: One Web, SpaceX Starlink, Amazon Kuiper и Telesat LEO (Low Earth Orbit). Рассматривая целевой вертикальный рынок четырех проектов, Андрей Кириллович обратил внимание на тот факт, что для SpaceX Starlink и Amazon Kuiper таковым является массовый ШПД, в то время как One Web и Telesat LEO в первую очередь нацелены на военных, связь в движении, корпоративный сектор и бэкхолл. Что касается военных и бэкхолла, они также есть в планах SpaceX Starlink, но не являются для этого проекта приоритетными целями.
К основным преимуществам проекта One Web Андрей Кириллович относит: законченный облик системы, все элементы взяты от лидеров отрасли, присутствие на рынке. Что же касается SpaceX Starlink, то неоспоримым преимуществом этого проекта является наличие вертикальной интеграции, полный контроль за ценами по всей цепочке, наличие в США контракта на сельский интернет (это положительно влияет на инвесторов), капитализация компании SpaceX (приближается к $100 млрд.). Преимуществом проекта Amazon Kuiper является финансирование (практически безграничное) и наличие профессиональной команды бывших специалистов из Starlink, которых Amazon переманил в свою команду. Единственным реальным преимуществом четвертого игрока – Telesat LEO – является то обстоятельство, что он не начинает с нуля, поскольку является признанным игроком на рынке спутниковым систем связи на глобальном рынке.
Основными проблемами проекта One Web Андрей Кириллович считает: высокую цену абонентских терминалов; непонятную схему финансирования; неясное позиционирование на целевом рынке (изначально они, как и Starlink, нацеливались на массовый рынок ШПД для физических лиц, а потом переориентировались по ходу дела); проблемы с персоналом (много специалистов сбежали из компании после ее банкротства). Главное проблемой проекта Starlink являются продажи вне территории США, которые зависят не столько от технических деталей и бизнес-процессов, сколько от политики. Относительно проекта Amazon Kuiper нет ясности с тем, когда же будет готов носитель для вывода на орбиту спутников связи. У Telesat LEO очевидные проблемы с финансированием проекта.
Завершая свое выступление, Андрей Кириллович обратился с известному графику «жизненного цикла технологии» и заявил о том, что, по крайней мере, два проекта из перечисленных выше – One Web и SpaceX Starlink – уже вступили в так называемую «долину смерти», и теперь они должны либо выжить, либо же отправиться в бизнес-небытие, вслед за другими неудачными космическими проектами.
Что нам стоит Starlink простроить?
Сергей Пехтерев, акционер АО «Ка-Интернет», отметил, что анонс идеи проекта Starlink состоялся в 2014 году, а уже в 2020-м году мы наблюдаем начало предоставления платных услуг – это достаточно быстрые сроки реализации столь масштабного проекта.
Космический сегмент сети Starlink включат в себя спутники на низкой орбите: на данный момент разворачиваются первые 1584 спутников на орбите высотой 550 км с наклонением 53 градуса. Наземный сегмент состоит из трех частей: ЦУС/NMS – это Центр управления сетью (Network Management System); Gateway – шлюзовые станции; User Terminal – абонентские терминалы.
Первый этап развертывания сети StarLink будет представлять собой 72 орбитальные плоскости на высоте 550 км – в каждой плоскости должно быть по 22 спутника. Спутник является ретранслятором и не производит обработки информации – на борту происходит только изменение частоты принимаемого сигнала и его усиление. Также спутники первого поколения не имеют межспутниковой связи и могут получать и передавать информацию только на Землю. Между Gateway (шлюз) и спутником используется Ka-диапазон, между абонентским терминалом и спутником – Ku-диапазон. На космическом аппарате стоят 4 антенны с фазированной антенной решеткой Ku-диапазона и 2 параболические антенны Ka-диапазона.
Шлюзовые станции (Gateway) обеспечивают передачу информации в Ka-диапазоне (18/30 ГГц) из сети Интернет через спутник на абонентские терминалы. В зоне покрытия сигнала спутника, через который работает в данный момент абонентский терминал, должен быть как минимум один Gateway. Одна шлюзовая станция может работать с сотнями и даже с тысячами абонентских терминалов. Типовая шлюзовая станция сети Starlink имеет 8 антенн, каждая из которых может передавать информацию на «свой» спутник. В данный момент времени Starlink использует на шлюзовых станциях параболические антенны диаметром 1,5 м в «радомах» (радиопрозрачные купола) собственного производства с передатчиком мощностью 50 Вт. Особенностью этих параболических антенн Starlink является то, что они, в отличие от антенн с фазированной решеткой, могут работать при малых углах места. Сергей Пехтерев особо подчеркнул тот момент, что шлюзовая станция должна иметь гарантированное энергообеспечение и подключение к магистральным каналам сети Интернет (к бэкбону).
Абонентский терминал Starlink располагает антенной диаметром 55 см с фазированной решеткой, которая устанавливается вне дома так, чтобы иметь максимально открытый вид на небо по всем 360 градусам. Антенна соединяется с блоком питания (до 180 Ватт) по кабелю с разъемом Ethernet, который одновременно служит кабелем питания (технология РоЕ – Power over Ethernet). Благодаря электроприводу такая антенна будет вращаться в горизонтальной плоскости на 360 градусов и может отклоняться на 70-80 градусов в вертикальной плоскости. В доме располагаются Wi-Fi-роутер и блок питания. Кстати, анонсирована стоимость абонентского комплекта составляет 499$ (без учета налогов). При этом продажа терминала субсидируется в счет будущей абонентской платы. Стоимость самого сервиса составляет $99 в месяц с безлимитным трафиком.
Установка оборудования производится абонентом по принципу Plug & Play. В связи с необходимостью обзора по всему горизонту, абоненты Starlink зачастую сталкиваются с трудностями и вынуждены прибегать к нестандартным решениям в процессе установки.
Анализируя возможности выхода проекта Starlink на международный рынок, Сергей Пехтерев отметил, что вторым рынком, на котором началось бета-тестирование сервиса Starlink, является Канада – 14 ноября 2020 года SpaceX начал рассылать терминалы для публичного бета тестирования абонентам в Канаде, живущим южнее 50-й параллели. Сейчас для SpaceX согласовано размещение 4-х шлюзовых станции на территории Австралии. 21 октября 2020 Французский телеком регулятор ARCEP согласовал компании TIBRO France SARL размещение 3-х шлюзовых станции на территории Франции. А 18 декабря 2020 годы было разрешено использование частот для Starlink в Германии.
Подводя итоги своего анализа, Сергей Пехтерев заявил, что коммерческая эффективность проекта Starlink остается на сегодня под большим вопросом, особенно с учетом того, что срок жизни спутника составляет 5-7 лет, а значит, эта система нуждается в постоянном обновлении орбитальной составляющей.
Аппараты ГСО сохранят свое место на рынке
Евгений Буйдинов, заместитель генерального директора ГП КС, указал на тот факт, что появление негеостационарных группировок вовсе не следует трактовать в том смысле, что геостационарные спутники находятся на закате – это большое заблуждение: «В частности, много говорилось о низкой задержке в спутниковых системах на низкой орбите, однако, когда дело дошло до практики, тот же опыт со Starlink показывает, что в реальности мы можем столкнуться с совершенно иными показателями, а не теми, которые были заявлены разработчиками системы. В настоящее время есть целый ряд важнейших сервисов, для которых просто не существует альтернативы вне систем на ГСО. Прежде всего, речь идет о телевидении: ГП КС занимается распространением телерадиовещания посредством спутников на ГЕО, и никакой альтернативы им «низколеты» предоставить не могут». Евгений Буйдинов также отметил, что и с классическим ШПД не все так просто будет у спутниковых систем на низкой орбите: «Играть в игры с такой задержкой, которую мы наблюдаем в тестовых подключениях, вряд ли получится». Представитель ГП КС уверен в том, что аппараты на ГСО не сдадут своих позиций: у них есть перспективы, не стоит забывать и о том, что ГСО-аппараты также активно развиваются, совершенствуются: «А главное, я так до сих пор и не понял, где же эти миллионы абонентов, которые готовы платить за предоставляемые низкоорбитальными спутниками услуги?»
Продолжая свой анализ, Евгений Буйдинов обратился к российским реалиям и заявил о том, что ГП КС не торопится кидаться с головой в эту гонку «низколетов»: «Мы уважаем первопроходцев, но сами предпочитаем подождать, пока они пройдут «долину смерти» и докажут нам на практике экономическую целесообразность подобных проектов. Сами мы будем в этой гонке идти «вторым номером», далеко не отставая от лидеров».
Евгений Буйдинов заявил, что ГП КС рассматривает в настоящее время свое участие в нескольких перспективных проектах негеостационарных систем, но речь здесь идет, прежде сего, об Интернете вещей – именно эту технологию ФГУП «Космическая связь» рассматривает в качестве интересной возможности для развития: «Для спутникового IoT не требуется держать на орбите колоссальную группировку в несколько тысяч аппаратов. Однако и в этом сегменте есть свои сложности, связанные с регуляторикой разных стран».
Борис Локшин, начальник отдела перспективных системных разработок ГП КС, отметил, геостационарные аппараты имеют два «врожденных» недостатка – это невозможность обслуживания высоких широт (за 75 градусом) и большие задержки в прохождении сигнала из-за высокой орбиты спутника. Для северных стран, типа России, сюда же еще добавляется проблема невысоких углов видимости спутника, что затрудняет развитие подвижной связи. Собственно говоря, для решения этих проблем и были предложены спутниковые группировки на низкой орбите, которые снимали часть этих проблем: «Я согласен с тем, что «низколеты» обладают, по крайней мере, тремя преимуществами: 1) низкой задержкой (в сравнении с ГСО, а не с кабельными линиями!); 2) возможностью покрытия полярных регионов; лучшей энергетикой (благодаря более низкой орбите)».
Евгений Буйдинов, подключившись к обсуждению связи для высоких широт и полярных областей, указал на то, что Россия может решить эту проблему и не прибегая к услугам низкоорбитальных систем. Обеспечить спутниковой связью полярные области можно с помощью спутниковой группировки «Экспресс-РВ» – всего 4 спутника, расположенные на высокой эллиптической орбите, легко покрывают всю территорию, обеспечивая всех потенциальных пользователей качественной связью, включая и связь для подвижных объектов.
Евгений Буйдинов предлагает не зацикливаться на западных проектах, а внимательно рассмотреть и другие возможности, например, российскую спутниковую систему «Скиф», которая предполагает запуск на средние орбиты всего шести-восьми спутников, которые способны накрыть всю территорию России широкополосной связью.
