CC BY
61
н \ на ч
F1 О О V
АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА
на / н
СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ
Спутниковый ресурс для развития услуг вещания и связи в России
На протяжении нескольких лет спутниковый ресурс российской спутниковой группировки, мягко говоря, не увеличивается. Локальные неудачи преследуют и ГПКС и ГКС. Однако рынок спутниковой связи и особенно спутникового вещания не может не развиваться. Учитывая общую нехватку спутникового ресурса на российском рынке и задержку с запуском новых спутников, компания ГКС заключила соглашение с международной компаний SES о переводе спутника Astra 1F в свою орбитальную позицию 55Е (Satnews Daily, 07/09/2011).
В свою очередь, российский оператор «Орион-Экспресс» подписал соглашение с компанией Intelsat о переводе спутника Horizons 2 в орбитальную позицию 85Е. В данной статье анализируются проблемы и ближайшие перспективы использования емкости спутников Astra 1F и Horizons 2.
В.Р. АНПИЛОГОВ,
зам. генерального директора
ЗАО «ВИСАТ-ТЕЛ», к.т.н.
КЭ
уо
омпания «Орион-
Экспресс», бизнес которой основан на предоставление услуг спутникового непосредственного вещания, в связи с от-
Таблица 1. Технические параметры спутника Astra 1F |
Принадлежность ВЕЗ Примечание
Дата запуска 08.04.1996 г.
Срок активного существования 15 лет
Тип космической платформы НБ 601
Масса на ГСО в начале САС 1900*кг
Сухая масса 1800 кг
Масса ПН Нет данных
Мощность солнечных батарей: в начале САС в конце САС 4700 Вт 4400 Вт
Мощность, выделенная для БРТК Нет данных
Число одновременно активных стволов 20 Всего стволов - 56
Полоса частот ствола: для ВББ для РББ 33 МГц 26 МГц
Поляризация Линейная
Диапазон частот: «Земля-Космос» «Космос-Земля» 14.25-14.5 ГГц 11.2-11.45 ГГц Полосы частот, выделенные решением ГКРЧ
Число контурных лучей 1
| * Масса при запуске - ЗОЮ кг (с учетом апогейных двигателей для вывода на ГСО)
сутствием российского спутникового ресурса подписала соглашение с международной компанией Intelsat о переводе спутника Horizons 2 в позицию 85Е с целью обслуживания Сибири и Европейской территории России. Позиция 85Е традиционно используется компанией Intelsat, и в ней уже размещен спутник Intelsat 15, но его частотный ресурс, доступный на территории России, был арендован еще до начала его штатной эксплуатации. По состоянию на 2012 г. в позиции 85Е образован кластер спутников: Intelsat 15 + Horizons 2.
В совокупности ресурс спутников Astra 1F и Horizons 2 позволяет частично демпфировать серьезную нехватку ресурса российской спутниковой группировки. Но, если в отношении спутника Astra 1F предварительно частным, а затем и общим решением ГКРЧ (решение ГКРЧ № 11-13-06-3OT 20.12.2011 г.) упрощена процедура использования его частотного ресурса, вплоть до применения сетей VSAT, то использование частотного ресурса спутника Horizons 2 для интерактивного ТВ остается под вопросом.
Рис. 1. Иллюстрация рабочей зоны Astra 1F (55Е) и его замены на «Ямал 402»(55Е)
Спутник Astra 1F
Astra 1F был создан для организации вещательного кластера в позиции 19.2Е с учетом обеспечения взаимного резерва аппаратов в системе спутникового непосредственного вещания SES, обслуживающей территорию Европы (http://www.satplaza.com/orbit/ fp_astra1f.pdf).
В таблице 1 представлены основные технические параметры спутника (из различных источников Интернета). В 2012 г. срок активного существования спутника Astra 1F подходит к завершению, поэтому в 2012/13 году планируется его замена на спутник «Ямал 402» (рис. 1). Компания ГКС использует стволы в диапазоне FSS.
Спутник Horizons 2
Спутник Horizons 2 (табл. 2) был создан для организации связи и вещания на территории Северной Америки (включая южные границы Канады) и Карибского бассейна. Антенная система имеет два контурных луча и возможность распределения стволов по лучам. Располагался спутник в орбитальной позиции 74W. После перевода спутника в позицию 84.85Е для обслуживания территории России предусмотрен луч, который ранее обслуживал Северную Америку (двенадцать стволов жестко закреплены за этим лучом). Энергетика спутника на линии «Космос-Земля» обеспечивает ЭИИМ более 50 дБВт (рис. 2), что вполне достаточно для организации надежного спутникового вещания. В каждом стволе с полосой 36 МГц возможно транслировать поток 55-60 Мбит/с в стандарте DVB-S2 (8PSK,2/3) и обеспечить его прием на
.•••' 5 ..." QG
СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА
Ч QG \ G
стандартную антенну 0.55 м с запасом по энергетике 4-5 дБ. Дополнительно может быть организовано интерактивное спутниковое вещание (технически ресурс спутника вполне приемлем для организации VSAT-сетей, поскольку на линии «Земля-Космос» значение G/T спутника достигает 1-2 дБ/K). Спутник Horizons 2 - это относительно новый спутник, который имеет жизненный ресурс еще как минимум 10 лет. Точка 85Е очень удобна, так как обеспечивает максимальную видимость территории России с геостационарной орбиты, а поскольку в той же позиции расположен спутник Intelsat 15 (85.2Е), то получается, что эта точка имеет полный частотный ресурс в Ku-диапазоне (табл. 3) и возникает возможность организации системного резервирования.
Особенности использования частотного ресурса Astra 1F
Использование частотного ресурса спутника Astra 1F (55E) по состоянию на начало марта 2012 г. регулируется решением ГКРЧ № 11-13-06-3 от 20.12.2011 г., которое действует до 13 сентября 2013 г. Видимо, компания ГКС к этому сроку планирует обеспечить штатную эксплуатацию спутника «Ямал 402»(55Е). В указанном решении выделены полосы частот 14.25-14.5/11.211.45 ГГц, в которых допускаются упрощенные процедуры применения VSAT-станций, предусмотренные решениями ГКРЧ от 26.02.2008 г. № 08-2303-001 и от 19.02.2010 г. № 10-06-0102. По сути, можно считать, что спутник Astra 1F уравняли в правах с российскими спутниками.
Особенности использования частотного ресурса Horizons 2
Сложнее обстоят дела с использованием ресурса спутника Horizons 2 (84.85E). Первая попытка компании «Орион-Экспресс», которая владеет всем частотным ресурсом спутника, доступным на территории России, получить решение ГКРЧ о возможности его применения для развития своей сети спутникового вещания, включая интерактивное вещание (т.е. применение станций VSAT), не увенчалась успехом. ГКРЧ отказало по формальным признакам. Дело в том, что полоса частот на линии «Космос-Земля» 11.7-12.2 ГГц в российской Таблице распределения полос радиочастот отведена спутниковой радиовещательной службе, а полоса 14.0-14.5 ГГц на линии «Земля- Космос» отведена фиксированной спутниковой службе. В результате получается, что формально нет возможности применить реше-
Таблица 2. Технические параметры спутника Astra 1F
ния ГКРЧ от 2008 г. и 2010 г., устанавливающие упрощенную процедуру для использования VSAT, поскольку в этих решениях полоса частот 11.7-12.2 ГГц не включена. Хотя в Регламенте радиосвязи примечанием 5.492 допускается использовать эту полосу для систем фиксированной спутниковой связи, то есть для VSAT. Кроме формальных ограничений существуют и физические.
Физические ограничения связаны с тем, что в позиции 86.5E размещен спутник «Казсат 2», который имеет ту же полосу частот 14-14.5 ГГц на линии «Земля-Космос», а его рабочая зона (рис. 3) на территории России частично перекрывается с рабочей зоной спутников Horizons 2 (рис. 2) и Intelsat 15 (рис. 4). Условия взаимной работы Horizons 2 и Intelsat 15 могут быть решены в рамках согласований внутри компании Intelsat. Согласование ограничений спектральной плотности внеосевой ЭИИМ для земных станций в полосе частот 14-14.5 ГГц, работающих в сетях KAZSAT (86.5E) и INTELSAT (85E), были согласованы между Intelsat и RCSC (Казахстан) в мае 2010 г. Принимая разнос спутников примерно 1.5 градуса, ограничение спектральной плотности земных станций, установленных в максимумах рабочей зоны спутника «Казсат-2»
Принадлежность Intelsat+JSAT Corp. Примечание
Дата запуска 21.12.2007 г.
Срок активного существования 15 + лет
Тип космической платформы Star-2 Bus
Масса на ГСО в начале САС 1220* кг Экспертная оценка
Сухая масса 1018 кг
Масса ПН 200 кг
Мощность солнечных батарей в начале САС в конце САС Нет данных 3850 Вт
Мощность, выделенная для БРТК 3000 Вт Экспертная оценка
Число активных стволов (мощность передатчика) 16 (по 85 Вт) 4 (по 125 Вт)
Полоса частот ствола 36 МГц (16 стволов) 72 МГц (4 ствола) Стволы линеаризированы, АРУ до 15-18 дБ
Поляризация линейная
Диапазон частот: «Земля-Космос» «Космос-Земля» 14-14.5 ГГц 11.7-12.2 ГГц
Число контурных лучей 2
| *Масса при запуске - 2350 кг (с учетом апогейных двигателей для вывода на ГСО) |
Таблица 3. Потенциальный частотный ресурс кластера спутников в точке 85Е
Frequecy Band (МГц) Intelsat 15 Horizons 2
10 9S0-11 200 X
11 4S0-11 700 X
11 700-12 200 X
12S00-127S0 X
13 7S0-14 S00 X
14 000-14 S00 X X
(рис. 3) в направлении спутника Intelsat в позиции 85Е, составляет примерно 32.4 дБВт/Гц в любой полосе диапазона частот 14-14.5 ГГц.
Таким образом, работа сетей типа VSAT с использованием частотного ре-
Рис. 2. Иллюстрация рабочей зоны линии «Космос-Земля» спутника Horizons 2 (84.85Е)
№ 1/2 • 2012 ВЄКІ КАЧЕСТВА
57
н \ на •••
АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА
на н
СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ
сурса спутника Horizons 2 должна предусматривать ограничение как по частотному плану, так и по территориальному размещению VSAT-станций. Видимо, решение этой задачи можно ожидать в ближайшие месяцы.
На заседании ГКРЧ 16 марта 2012 г. рассмотрение вопроса об использовании частотного ресурса спутника Horizons 2 на территории РФ по настоянию Роскосмоса перенесено.
Однако для отказа в выделении полосы частот для работы системы спутникового непосредственного вещания на территории России с использованием частотного ресурса спутника Horizons 2 оснований нет - ни формальных, ни физических.
В качестве заключения
Ресурс спутников Astra 1F и Horizons 2 частично демпфируют проблему отсутствия частотного ресурса российской спутниковой группировки. Так, спутник Astra 1 F позволяет создавать новые сети с последующим их переходом на новый спутник ГКС «Ямал 402» в 2013 г.
Ресурс спутника Horizons 2 позволяет развивать непосредственное спутниковое вещание на территории России. Кроме того, после формализации ограничений по частотному плану и по территории, исходя из согласованного между операторами Intelsat и RCSC (Казахстан) допустимого значения спектральной плотности внеосевой ЭИИМ=-33.4 дБВт/Гц, появляется возможность использования ресурса Horizons 2 для организации VSAT-сетей (в частности, для организации услуги
Рис. 3. Значение в/Т (дБ/К) в рабочей зоне «Казсат 2» (для связных и вещательных стволов, http://www.rcsc.kz)
70«N
50 °N
О* 20«Е 60»Е 8 0*Е 1004 120*6 140*6 160*Е
Рис. 4. Значение ЭИИМ (дБВт) в рабочей зоне Intelsat 15
интерактивного спутникового TB в локальных зонах, в которых может быть обеспечен доступ групп абонентов к станции VSAT для формирования запросов).
Показательным экспериментом стало решение задачи видеотрансляции с участковых избирательных комиссий (УИК), где за 2 месяца необходимо было установить около 3900 VSAT-станций. Для решения этой задачи был задействован ресурс многих операторов VSAT и всех спутников российской группировки, а также зарубежных спутников, рабочие зоны которых имеются на территории России: Intelsat 904, Intelsat 15, Horizons 2, Astra 1F, Eutelsat 3C и GE-23. Причем условно новые спутники Horizons 2 и Astra 1F обеспечили работу более 50% от установленных к выборам VSAT-станций для трансляции видео с УИК в Интернете.
На заседании ГКРЧ 16 марта 2012 г. одобрено решение о выделении полос частот 4/6 и 14/11(12) ГГц для любых иностранных спутников. Это значит, что обращаться в ГКРЧ за решениями о выделении полос частот не требуется (почему-то кроме полосы 11.7-12.2 ГГц)
Использование спутников Intelsat 904, Intelsat 15, Horizons 2, Astra 1F, Eutelsat 3C и GE-23 для создания новых сетей VSAT было разрешено регулятором на максимально упрощенной основе, но именно для данного проекта с видеокамерами на УИК. В связи с этим целесообразно вспомнить, что предыдущий масштабный проект VSAT в рамках ФЦП «Образование» в 2007 г. также был решен с использованием временного решения ГКРЧ, упрощающего процесс его реализации по сравнению с действующими на то время нормативными правовыми актами. Однако уже в феврале 2008 г. появилось первое обобщенное решение ГКРЧ принципиально упрощающее применение VSAT-станций. Можно надеяться, что и в данном случае ГКРЧ учтет результаты масштабного эксперимента с установкой VSAT к выборам Президента РФ и в 2012 г. сделает очередной шаг в направлении либерализации развития услуг спутниковой связи и вещания в России. Первые шаги в этом направлении возможны уже в ближайшее время.
На заседании ГКРЧ 16 марта 2012 г. в обобщенном решении № 08-23001 от 26.02.2008 г. исключена необходимость международной координации VSAT ■
