Коммуникаторы, смартфоны, КПК, GPS-навигация

Авторы, перевод: Александр Корсунский

Дата статьи: 13.02.2001

Содержание   Версия для печати

Скачать в формате: iSilo - iSilo HiRes

Глобальные системы подвижной спутниковой связи (СПСС) вступают в новое столетие с грузом поражений и побед. Если в начале пути, не имея реальных конкурентов, даже при наличии определенных недостатков, они были безальтернативны, то к концу 90х успехи сотовых, транкинговых и других беспроводных систем связи сформировали конкурентный рынок. О драматической судьбе одной из СПСС - IRIDIUM читатели могли прочитать на страницах нашего издания. Сегодня настало время подробнее рассказать о другой СПСС - Globalstar.

Система Globalstar базируется на 48 низкоорбитальных космических аппаратах с высотой орбиты 1414 км и наклонением 52 градуса. Идеология построения системы Globalstar основана на принципах организации сотовой связи. Связь с подвижными абонентами осуществляется с использованием CDMA-технологии. Основное оборудование и архитектура системы разработаны компаниями Loral Space & Communications и Qualcomm. Система Globalstar использует технологию разнесенных трасс, когда абонент одновременно "видит" от 1 до 3х спутников. По этому показателю Globalstar существенно отличается от системы Iridium - там структура космического сегмента была оптимизирована для однократного покрытия территорий. Что касается высокоширотных регионов (выше 72°) и акватории мировых океанов, они системой Globalstar не обслуживаются. Связь там, в принципе возможна, но система не обеспечивает ее непрерывности.

Спутниковая система подвижной связи Globalstar относится к классу низкоорбитальных систем (спутник находится на высоте порядка 1000 км над поверхностью Земли). Такие системы имеют определенные преимущества перед спутниковыми системами на геостационарных орбитах, например, Inmarsat (на расстоянии порядка 35000 км). Абонентские терминалы значительно меньше по весу и габаритам и уже сопоставимы с телефонами сотовых сетей связи. Радиочастотный спектр используется эффективнее за счет многократного использования полос радиочастот. Задержка сигнала в радиоканале значительно меньше, т.к. высота орбиты в десятки раз ниже.

О начале эксплуатации системы Globalstar официально было объявлено 11 октября 1999 г. на выставке Женева-Телеком-99. Сегодня по всему миру в эксплуатации находятся 16 наземных станций сопряжения. Там завершена отладка программного обеспечения, алгоритмов управления и связи со спутниками, а также аппаратуры, обеспечивающей связь, как с космическим сегментом, так и с наземными сетями общего пользования. В России услуги этой системы предоставляет компания "ГлобалТел", которая начала ее коммерческую эксплуатацию 2 августа 2000 г.

Развернутая часть системы охватывает связью более 60% поверхности Земли, (которую будет обслуживать система Globalstar). Последними в эксплуатацию введены станции в Китае, Австралии и Венесуэле. Любопытно, что в России система впервые официально была использована в конце марта 2000 года для передачи результатов выборов президента России из отдаленных районов Чечни! Телефоны QUALCOMM, а их было более 20 шт., не подвели, и президент был избран самым демократическим путем.

В феврале 2000 г. завершено формирование спутниковой группировки. В дополнение к 48 спутникам, на орбиту выведены 4 резервных аппарата. Руководство компании Globalstar планирует в 1 квартале 2001 г. ввести в эксплуатацию все 38 станций сопряжения первой очереди, что обеспечит покрытие поверхности Земли в соответствии с проектом, а услуги спутниковой связи будут доступны в 120 странах мира.

Немного об истории проекта. После неудачи с ракетой-носителем ЗЕНИТ (потеря 12 спутников при аварии ракеты-носителя Зенит, изготовитель - днепропетровское НПО "Южное"), компания Globalstar отказалась от сотрудничества с украинским поставщиком ракет. Для вывода на орбиту спутников связи было принято решение ограничиться использованием американской ракеты DELTA II компании Boeing и российским СОЮЗ. Ракета-носитель СОЮЗ одновременно выводит на орбиту 4 спутника связи Globalstar. Надежность СОЮЗов сомнений не вызывала, но требовалось создать дополнительный модуль, который должен был решить две задачи. Во-первых, именно на нем до вывода на основную орбиту 1420 км должны быть размещены 4 спутника связи Globalstar. Во-вторых, после завершения работы третьей ступени СОЮЗА этот модуль должен перевести установленные на нем спутники с орбиты 240 км на промежуточную орбиту 920 км.

Разработку такого модуля, названного IKAR, выполнил консорциум Starsem. Он был сформирован в 1996г. с участием российских и европейских изготовителей: Arianespace (15%), Aerospatial of France (35%), Российского космического агентства (25%) и Центрального Самарского Космического Бюро (ЦСКБ) "Прогресс" (25%). IKAR был реализован на базе платформы российского спутника Комета, предназначенного для космической аэрофотосъемки. Вместо штатной бортовой аппаратуры на нем размещена конструкция с четырьмя спутниками Globalstar и система управления. После отделения от IKARa каждый из спутников Globalstar самостоятельно переходит на основную орбиту 1420 км. Американские специалисты считают IKAR и его систему управления более гибкой и универсальной по сравнению с системой выведения на базе ракеты DELTA.

Первому пуску СОЮЗА по проекту Globalstar предшествовали не только муки творчества при создании модуля IKAR. На пути ученых и инженеров опять оказались политики. Первый пуск с ноября 1998г. несколько раз переносился ввиду запрета американского госдепартамента на передачу высоких технологий. Но 26 января 1999 г. госсекретарь Мадлен Олбрайт, министр иностранных дел Игорь Иванов и посол Казахстана подписали соглашение, согласно которому Россия и Казахстан обязались охранять технологические секреты США от передачи другим странам.

Как осуществляется связь. Система Globalstar построена таким образом, что абонент находится в зоне действия от 1 до 3 спутников. Организация одновременной работы через несколько спутников дает выигрыш в качестве приема и передачи и плавный переход сигнала от спутника к спутнику. Далее организуется связь с ближайшей наземной станцией сопряжения, которая обеспечивает выход на наземные каналы связи. Если вам необходимо связаться с абонентом системы Globalstar, то через наземные каналы связи будет выполнено соединение со станцией сопряжения того региона, где в данный момент находится вызываемый вами абонент. И далее соединение будет установлено через один из спутников, пролетающих над вашим коллегой. Время установления соединения в среднем составляет 5 сек. с вероятностью потери вызовов в часы наибольшей нагрузки 2%.

Если сравнить это решение с межспутниковыми коммуникациями, использованными в Iridium, то оно не так изящно, но значительно дешевле. Бортовая аппаратура проще, т.к. выполняет только функцию ретрансляции сигнала до ближайшей наземной станции. Сравнивая системы Iridium и Globalstar, напомню, что первая обеспечивала 100% покрытие земной поверхности. Но для организации связи должно было соблюдаться несколько условий. Globalstar как мы уже отмечали, не обеспечивает полного покрытия. Но достоинства этой, в целом более простой системы, в относительно невысоких тарифах и ценах на оборудование. Следует отметить и высоком качество голосовой связи, обеспечиваемое технологией CDMA.

Какие услуги предлагает система Globalstar? Кроме услуги беспроводной телефонной связи - подвижной и стационарной, пользователю доступны передача и прием коротких сообщений, глобальный роуминг, вызов аварийных служб, голосовая почта. К дополнительным видам услуг, предоставляемым Globalstar, относятся: переадресация вызова, ожидание вызова, удержание вызова, запрет вызовов, определитель номера, антиопределитель номера, трехнаправленный вызов. Передача данных (факс, E-mail и Интернет) в апреле этого года была продемонстрирована в Рио-де-Жанейро и будет введена в коммерческую эксплуатацию к началу 2001 г.

Еще один козырь Globalstar, это услуга глобального позиционирования (GPS). С учетом того, что правительство США с 1 мая этого года сняло ограничения на точность позиционирования, ее привлекательность для широкого круга абонентов возрастает. Но в который раз в России все упирается в местные особенности. Правовой аспект использования позиционирования окончательно не отработан.

Роуминг. Система Globalstar обеспечит связь с абонентами существующих телекоммуникационных систем общего пользования и систем сотовой связи. Подписаны договора о международном роуминге между всеми поставщиками услуг Globalstar. Большинство операторов имеют в своих странах договора с компаниями - владельцами сетей общего пользования. Для обеспечения роуминга в сетях стандарта GSM заключаются договора с операторами. Так в Великобритании Globalstar заключил договор с Vodafon UK - оператором сети GSM. При этом у абонента Vodafon UK остался свой номер. Глобальный роуминг в июне 2000 г. доступен в Северной и Южной Америке, а также в Европе.

Какие портативные абонентские терминалы продаются? Отметим, что все аппараты, т.н. многомодовые - т.е. позволяют работать как в системе Globalstar, так и в режиме одного из стандартов сотовой связи. В Европе будут предлагаться к коммерческому использованию преимущественно терминалы Ericsson (R290) и Telit (SAT 550), которые позволяют обеспечить автоматический роуминг с сотовыми сетями GSM-900. Кроме двухмодовых, компанией QUALCOMM производятся трехмодовые абонентские терминалы (GSP 1600). Этот терминал обеспечивает возможность работы на всей территории в спутниковом режиме, технически поддерживает роуминг в сетях стандартов AMPS и CDMA. Основные параметры терминалов европейских изготовителей приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Параметры / Терминалы	Ericsson R290	Telit SAT 550
Габариты (мм)	162х62х39	220х65х45
Вес (г)	350	450
Время работы в режиме ожидания со стандартным аккумулятором (час), (Globalstar/GSM)	6 / 75	8 / 83
Время работы в режиме разговора со стандартным аккумулятором (час), (Globalstar/GSM)	1.5 / 5	1.6 / 3.9
Передача данных / факсов	Да	Нет

Еще одна важная особенность портативных терминалов. Мощность излучения трубок соответствует самым строгим международным гигиеническим нормам и не превышает уровней мощностей, принятых в стандартах сотовых сетей.

Кого сегодня можно рассматривать потенциальным покупателем услуг Globalstar? В первую очередь это абоненты иных систем спутниковой связи. Для них новая система обойдется дешевле и значительно проще в эксплуатации. Например, стоимость одной минуты переговоров при использовании спутника на стационарной орбите (система Inmarsat) составляет 3 долл. Вес такой аппаратуры порядка 1.5 кг, при этом необходимо предварительно развернуть аппаратуру и соответственно направить антенну. Определенный сегмент также составляют бизнесмены, проводящие в перелетах значительное время. Для них наличие спутникового телефона, работающего на борту самолета, обеспечит постоянную связь с деловыми партнерами. Не вызывает сомнений необходимость спутниковой связи на морском транспорте, действующем в прибрежных акваториях1.

Важным сегментом рынка будет индустрия разведки и добычи полезных ископаемых, как на суше, так и на море. Кроме того, на базе системы Globalstar могут быть созданы различные системы контроля над грузоперевозками на большие расстояния, аналогичные системе OmniTracs. При оценке вертикальных рынков также определена категория пользователей мобильной связи, которые хотят быть уверены, что связь им будет предоставлена всегда и везде, т.е. в комплекте с недорогой сотовой связью.

Безусловно, фиксированные телефоны (корпоративные и таксофоны) будут востребованы в тех районах, где сотовая или иная другая связь недоступны. На спутниковые таксофоны в Globalstar также возлагают определенные надежды. Можно предположить, что они будут устанавливаться в небольших поселках, расположенных в труднодоступной местности или даже вдоль автострад. В состав таксофона входят антенна (устанавливаемая на открытом пространстве), блок сопряжения и непосредственно таксофон, прототипом которого послужили стандартные таксофоны на базе пластиковых карт. Предусмотрены различные варианты питания таксофона: сеть, аккумулятор или солнечная батарея. Для изготовления таксофонных комплектов Globalstar заключил соглашение с компанией Schlumberger, на долю которой приходится порядка 30% таксофонов, установленных по всему миру.

Информация для будущих абонентов. Крах Iridium послужил хорошим уроком для маркетологов Globalstar. Цены на аппараты находятся в пределах 1000 - 1500 долл., в США минута разговора стоит 1.70 долл., в Азии и Южной Америке менее 1.0 долл. Предполагается лизинг оборудования, различные планы с предварительной оплатой. По предложению Motorola, Globalstar подготовила программу поддержки абонентов системы Iridium, которая заключается в предоставлении ценовых скидок при заключении контракта. Таким образом, всем бывшим абонентам Iridium, которые оказались без связи в результате прекращения работы системы, будет предложено на льготных условиях стать абонентом системы Globalstar и продолжить пользоваться услугами спутниковой связи. Во сколько обойдется для абонента в России подключение к системе и ее эксплуатация2? Итак, первоначальное подключение. Вам предстоит оплатить: телефонный аппарат (например, типа TELIT SAT 550 - 1200 долл.), подключение к системе (180 долл.), предоплату за трафик (например, с международным доступом - 216 долл.). Итого: 1600 долл.

Ежемесячные расходы состоят из ежемесячной абонентской платы (например, тарифный план "Приоритетный" - 48 долл.) и оплаты трафика. Приведем некоторые тарифы за 1 мин.: Исходящий к абоненту в любой зоне системы - 1.8 долл., входящий вызов из системы Globalstar - 1.2 долл. Для тех, кто помнит тарифы первого этапа развертывания сотовой связи в Москве, приведенные цены не покажутся чрезмерными.

Для оценки возможного трафика предположим, что суммарное время переговоров в течение месяца составило 200 минут (например, 120 минут исходящих и 80 минут входящих). В этом случае плата за переговоры составит порядка 220 долл. Итак, с абонентской платой ежемесячные расходы составят порядка 270 долл. Естественно, международная связь, роуминг и дополнительные услуги потребуют определенных затрат, но платите вы за связь в любое время и в любом месте.

Сегодня абонентами системы являются более 40000 человек по всему миру. Из них в России зарегистрировано около 500 абонентов. Теперь маркетологи надеются привлечь клиентов не только голосовой связью, но более широким спектром услуг, делая упор на различных приложениях. Системы контроля и телеметрии на базе канала передачи данных Globalstar могут найти потребителя. Кроме того, "ключевой областью интересов Globalstar объявлен рынок фиксированной беспроводной связи в малонаселенных регионах".

По-видимому, для успешного будущего этой системы чрезвычайно важным фактором станет услуга передачи данных. Тут уместно вспомнить, что Иридиум так и не смог реально предложить эту услугу абонентам. Сама по себе скорость 9.6 Кбит/с, заложенная при разработке Globalstar, по сегодняшним меркам и не высока. Однако эта скорость постоянна и не зависит от внешних условий. Для работы с электронной почтой и факсом ее вполне достаточно. Определенные pro и contra появятся, когда абоненты узнают, как будет тарифицироваться эта услуга.

В ближайшие пять лет эксперты оценивают рынок глобальной спутниковой связи в 1 млн. абонентов (для России это 8-10 тысяч). Технические требования к СПСС можно определить довольно лаконично - единый телефонный номер, высокое качество речи и возможность передачи данных в ограниченном объеме.

Конкуренция в сфере телекоммуникаций ужесточается. Удастся ли системе Globalstar найти постоянных клиентов, зависит от гибкости тарифов и предлагаемых услуг. Смогут ли региональные компании-операторы решить не столько технические, а экономические задачи - и добиться успеха там, где потерпел фиаско Иридиум?

Из зоны обслуживания системы выпадают значительные участки морской акватории, что связано с местом расположения станций сопряжения.

Содержание   Версия для печати

Таблица 1