Цифровое неравенство и технологии VSAT в Великобритании

Валентин Анпилогов, заместитель генерального директора, ЗАО «ВИСАТ-ТЕЛ», к. т. н.

Проблема обеспечения высокоскоростного доступа к сети Интернет физических и юридических лиц сегодня существует во всех странах мира. Примерно пять-шесть лет назад практически во всех странах начался процесс разработки госпрограмм, призванных активизировать развитие телекоммуникационной инфраструктуры в целях предоставления всему населению возможности за относительно небольшие деньги подключиться к ресурсам Интернета на достаточно высокой скорости, обеспечивающей все современные сервисы. Для краткости обычно говорят о ШПД.

           В основе процесса развития ШПД лежит уже доказанное во многих исследованиях положение, что совершенствование телекоммуникационной инфраструктуры позволяет активизировать рост экономики страны за счет создания новых интеллектуальных рабочих мест и не только непосредственно в области ИT, а практически во всех сферах экономической деятельности.

            В процессе разработки программ выяснилось, что инфраструктура любой страны развита неравномерно. На территории государств существуют как регионы, в которых инфраструктура развита или имеется возможность ее быстро модернизировать с минимальными затратами, так и регионы с низким развитием телекоммуникаций, в том числе и отдельные места, где вообще создание современной инфраструктуры практически невозможно без огромных вложений бюджетных средств. В результате родился термин для краткого определения такой ситуации – «цифровое неравенство». Очевидно, что особую актуальность он приобретает для стран с ярко выраженной неравномерностью распределения плотности населения на территории. Характерными примерами являются Россия, Австралия и даже США. Однако эта проблема имеет особое значение для всех стран и приобретает все большую актуальность по мере реализации госпрограмм. Даже в такой стране, как Великобритания (по площади меньше России почти в 40 раз).

            Программа развития ШПД в Великобритании BDUK (Broadband Delivery UK) стартовала примерно в 2011–2012 гг. Ответственным за ее реализацию является правительство Великобритании в лице Department for Culture, Media & Sport. Сегодня эта программа находится в финальной стадии [1].

            Опыт Великобритании интересен, поскольку анализ путей достижения целевых показателей в госпрограмме BDUK дает некую предельную оценку достижимости поставленных целей в странах с менее развитой инфраструктурой и/или странах с существенно большей территорией и большей неравномерностью плотности населения.

Программа ШПД в Великобритании BDUK и «последние 5%»

            Одна из основных задач программы – реализация возможности подключения 95% домохозяйств на территории Великобритании в 2017 г. с обеспечением скорости к абоненту не менее 24 Мбит/с. В 2018 г. уже 100% домохозяйств должны иметь высокоскоростной доступ.

            В 2016 г. нужно достичь 90% охвата домохозяйств. Но все 100% без исключения должны иметь возможность подключения на скорости не менее 2 Мбит/с, т. е. это параметры универсальной услуги ШПД в Великобритании (рассматривается вопрос об увеличении скорости до 5 Мбит/с). Планируется, что к 2017 г. по программе BDUK будет израсходовано 1,7 млрд фунтов.

            В качестве основной технологии для решения задачи были определены технологии ВОЛС FTTC и FTTP в рамках реализации сети NGA (охватывает крупные города).

            Судя по отчетам Department for Culture, Media & Sport за 2014 г., задача 2016 г. выполнена еще в начале 2015 г., и 1,9 млн домохозяйств уже могут воспользоваться сверхбыстрым Интернетом (не менее 24 Мбит/с). Однако статистический анализ организации OFCOM (регулятор в области телекома в Великобритании) несколько отличается. По данным OFCOM, средняя скорость достигла 22,8/2,9 МГбит/c в феврале 2015 г., но не все так благополучно (рис. 1). Кроме того, уже необходимо решать проблему по обеспечению оставшихся 5% населения высокоскоростным подключением.

Анализ этой задачи показал, что в Великобритании денег для ее решения стандартными технологиями ВОЛС или наземными радиотехнологиями (например, 4G) недостаточно. Этот вывод подкреплен не только в Великобритании, но и в ЕС в целом. Аналогичные проблемы отмечены в программах развития ШПД в США и Австралии. Краткий анализ результатов исследований представлен в [3, 4].

            Наиболее приемлемой технологией, которая может обеспечить высокоскоростное подключение «последних 5%» домохозяйств Великобритании, было признано спутниковое ШПД [5]. Другие наземные технологии либо не позволяли достичь заданных показателей скорости (например, xDSL), либо затраты на подключение стремились к абсолютно неразумным значениям при использовании технологий ВОЛС и 4G.

            В 2014 г. были намечены проекты по созданию тестовых пилотных зон с применением спутниковых технологий. Всего предполагалось реализовать десять пилотных проектов с различными технологиями, в том числе VSAT, с общим финансированием 10 млн фунтов [6].

Технологии VSAT в тестовых пилотных зонах

            Для тестовых зон было выбрано два VSAT-решения. Первое предусматривало непосредственную установку абонентской VSAT-станции на домохозяйстве и распределение сигнала внутри помещений с использованием стандартного роутера Wi-Fi, второе – установку более мощной коллективной VSAT-станции и распределение сигнала с использованием технологии Wi-Fi в радиусе, охватывающем несколько десятков домохозяйств (табл. 1).

Таблица 1. Варианты использования технологий VSAT в тестовых зонах [5]
Вариант 1 (DTH) Вариант 2 (SDN)
Абонентская VSAT-станция Коллективная VSAT-станция
Wi-Fi-роутер абонента Базовая станция Wi-Fi
Влагозащитный шкаф и кабели
Wi-Fi-роутеры доступа N домохозяйств
Итого: 525 фунтов Итого: 17 000 + 175×N фунтов

Примечание. Цены приведены с учетом установки оборудования.

            Функциональная схема подключения домохозяйств в вариантах 1 и 2 иллюстрируется рис. 2.

Анализ этого соотношения показывает, что равенство затрат достигается при N = 48 домохозяйств (рис. 3). Соответственно, чем меньше домохозяйств, тем выгоднее прямое подключение VSAT (вариант 1). Но это не означает, что при увеличении количества домохозяйств однозначно выгоднее вариант 2, поскольку здесь скорость доступа зависит от числа активных домохозяйств (абонентов).

Дело в том, что абонентская VSAT-станция способна обеспечить 24 Мбит/с, а вот коллективная VSAT-станция не может обеспечить суммарную скорость 24×N Мбит/с, где N > 48, т. е. более 1 Гбит/c. Следовательно, необходимо заранее знать активность абонентов и определить коэффициент «переподписки» [7]. При относительно небольшой абонентской базе может оказаться, что статистика здесь работает плохо и вероятность того, что все абоненты одновременно затребуют свой ресурс, может оказаться высокой. В результате в периоды наибольшей активности будет наблюдаться значительное снижение скорости у абонента.

Решение с установкой нескольких (М) коллективных VSAT-станций также не дает однозначного ответа в части эффективности. Затраты на оборудование в варианте 2 с увеличением количества коллективных VSAT растут дискретно (17 000 × M). Если поставить условие идентичности скорости спутникового ШПД для абонента в вариантах 1 и 2, например 24 МГбит/с, то окажется, что две линии на рис. 3 никогда не пересекутся. В общем, есть вопросы, которые пока не нашли однозначного решения в рамках BDUM. В связи с этим и были определены пилотные тестовые зоны. Одна из таких зон оказалась в деревне Priddy.

А деревня Priddy против…

Деревня Priddy не такая уж и маленькая, ее население составляет 671 человек. Причем телефон и Интернет там есть, но скорость ШПД 1 Мбит/c, иногда поднимается до 4–5 Мбит/c (ADSL). Пилотный проект предполагал оплату с домохозяйства 129 фунтов, дополнительная субсидия государства – 938 фунтов на домохозяйство. Перспектива платить 129 фунтов, видимо, не понравилась населению Priddy. Но самое главное, что в этой деревне нашелся активный и квалифицированный в области телекоммуникаций человек, который убедил односельчан, что следует выбивать субсидии на подключение с использованием ВОЛС (улучшить имеющееся xDSL подключение, как минимум). Население также оказалось чрезвычайно активным, митинги проходят регулярно. Создан и активно работает сайт деревни Priddy (http://www.priddybroadband.co.uk/), где, в частности, опубликован пакет запросов (видимо, в «электронное правительство» Великобритании gov.uk). Большинство запросов содержат технические вопросы: как будет работать спутниковый ШПД с VPN, как с VoIP, как с приложениями реального времени и т. п., какая скорость подключения будет достигнута, если максимально планируемая коллективная VSAT может дать 45 Мбит/с (планировалась сеть AstraConnect Ka-диапазон)? В совокупности в запросе сформулированы вопросы по всем проблемам спутникового ШПД. Ни на один из них ответа не последовало. Однако можно предположить, что скандал разгорелся большой. Демократия была проявлена в действии. В апреле 2015 г. правительство Великобритании решило выделить 250 млн фунтов на «последние 5%» домохозяйств, распределив между соответствующими местными муниципалитетами. Пусть сами думают и решают, что и каким образом подключать для реализации ШПД [7], – на принятие решения отпущен месяц.

В качестве заключения

            Конечно, Великобритания не типичный пример в области развития ШПД и спутникового ШПД в частности. Однако опыт реализации программы BDUK показывает, что проблема «последних 5%» существует даже там, где телекоммуникационная инфраструктура развита хорошо и практически все телефонизировано. Очевидно, что во многих странах «последних» домохозяйств окажется не 5%, а 15%. В России тоже пора задуматься над выполнением программы ШПД с использованием ВОЛС.

В России уже задумались над тем, как выполнить свою программу ШПД с использованием ВОЛС на всей территории России. Первые результаты размышлений Минкомсвязи по этой проблеме нашли отражение в проекте приказа «Об утверждении перечня населенных пунктов, в которых устанавливаемые точки доступа могут подключаться с использованием иных линий связи, кроме волоконно-оптических» (http://regulation.gov.ru/, ID: 00/03-23506/02-15/4-18-5. Дата последнего обновления: 12.03.2015 11:29:08).

По контракту «Ростелеком» обязан в течение пяти лет обеспечить высокоскоростным доступом в Интернет населенные пункты численностью от 250 до 500 человек на скорости не менее 10 Мбит/с (государственный контракт с «Россвязью» об оказании универсальной услуги).

Остается вопрос: достаточно ли 10 Мбит/с на все домохозяйства населенного пункта в 250–500 человек и сколько кбит/с достанется каждому домохозяйству в период наибольшей активности абонентов?

Ответ довольно очевиден: нет. Сегодня необходима скорость в точке доступа в несколько раз выше в целях достижения у абонента скорости универсальной услуги не менее 4 Мбит/c. Тем более что такие скорости вполне могут обеспечить современные технологии спутникового ШПД на основе HTS. При этом затраты на подключение, приведенные к домохозяйству, существенного ниже, чем любые другие технологии, а текущие расходы соизмеримы [2–6].

Литература

  1. Baker, D. Hirst, E. White, C. Baker, M. Everett. Fixed Broadband: Policy and Speeds, Standard Note: SN066432 March 2015.
  2. Ofcom’s second full analysis of the UK’s communications infrastructure. Infrastructure Report 2014, 188 p.
  3. Анпилогов В.Р., Спутниковый ШПД и цифровое равенство //Технологии и средства связи. 2013. № 1. С. 58–62.
  4. Анпилогов В.Р. и др. Национальные программы широкополосного доступа и технологии VSAT // Технологии и средства связи. № 2. С. 70–78.
  5. Superfast Satellite for Communities: the BDUK Pilot Project, rc v1.2.1 9 Feb 15, 85 p.
  6. BDUK MARKET TEST PILOTS, SUMMARY OF FEASIBILITY REPORTS. February 2015, 28 p.
  7. Анпилогов В.Р., Афонин А.А. Методика вероятностной оценки пропускной способности многолучевой сети массового обслуживания // Электросвязь. 2011. № 7. С. 45–47.
  8. Last 5% UK rural broadband could be satellite. Advanced Television, 09.04.2015.
Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку