Очевидно, что в первую очередь VSAT (малые спутниковые земные станции) необходимы там, где инфраструктура наземной связи развита минимально и где доступ в интернет не является стабильным и надежным. Наличие коммуникационной инфраструктуры может серьезно повлиять на дальнейшее развитие и благополучие региона. Преимуществами VSAT терминалов являются их небольшие габариты и простота установки, что делает такое оборудование отличным средством обеспечения связи в различных средах и для различных целей. Сельская районы с небольшим количеством резидентов не интересуют крупные телекоммуникационные компании, поэтому VSAT может стать единственным экономически оправданным и эффективным способом оставаться на связи с остальным миром.

Руководители крупных компаний, занимающихся решениями в сфере спутниковых технологий и связи, считают, что будущее за VSAT. Директор по продажам компании ELT Эндрю Бонд считает, что VSAT поможет не только обеспечить отдаленные и малонаселенные регионы качественной связью, но и станет наиболее экономичным способом обеспечения доступом в сеть. Оборудование VSAT быстро устанавливается и подключается, требует относительно небольших первоначальных вложений при минимальных эксплуатационных издержках. Надежность терминалов связи постоянно улучшается, запускаются новые более производительные спутники, развиваются новые технологии спутниковой связи.

Исполнительный директор Satellite Interference Reduction Group Мартин Коулман уверен, что именно VSAT обеспечит жизненно важные аспекты коммуникации, ломая существующие барьеры, благодаря мобильности простоте эксплуатации. Кроме того, с появлением новых моделей терминалов взаимодействие человека с ними будут и дальше упрощаться.

Джонн Финни основатель Isotropic Systems подкрепляет вышеупомянутые заявления цифрами, которые еще раз доказывают необходимость обеспечения отдаленных регионов технологиями VSAT. Степень проникновения стационарной широкополосной связи на Африканском континенте составляет всего 1%. Даже в современной Европе около 9 миллионов домохозяйств до сих пор остаются без качественного доступа к сети интернет, а к концу 2016 года 56% населения Земли все еще оставались оффлайн. В середине 2017 года в США насчитывается более 16 миллионов пользователей, которые вынуждены довольствоваться некачественным соединением из-за отсутствия современной коммуникационной инфраструктуры.

Обеспечить эти регионы надежным и стабильным доступом в интернет, причем при минимальных затратах, помогут новейшие спутники с высокой пропускной способностью (HTS). Низкая стоимость будет обусловлена производством более дешевых терминалов, например, Isotropic Systems со своей оптической технологией в основе конструкции VSAT терминала обещает обеспечить пользователей быстрым и доступным соединением с высокой пропускной способностью. Революционный терминал позволит не только снизить стоимость оборудования, но и вызвать рост объемов передаваемых данных, а, следовательно, быстрое внедрение в современные системы связи. Экономичные антенны подойдут для тех регионов, в которых на данный момент VSAT является невыгодным или даже невообразимым.

Новые спутники HTS позволят совершить переворот в индустрии спутниковой связи, выводя ее на принципиально новый уровень. Привлечено около 16 миллионов долларов инвестиций для разработки и запуска новейших геостационарных, среднеорбитальных и низкоорбитальных спутников. Такие спутники не только обеспечат быстроту передачи данных, а что более важно – изменят модель ценообразования на услуги спутниковой связи благодаря обеспечению рынка сотнями терабайт для хранения и передачи данных.

Продуктовый менеджер морского и авиационного сегмента компании Thuraya Кит Мюррей предполагает, что спутники HTS будут обеспечивать скорость передачи данных от 10 до 20 раз превышающую сегодняшние показатели VSAT спутников. Для передачи данных будут использоваться узконаправленные сигналы, которые позволят осуществлять передачу как на высоких, так и на низких скоростях, причем для небольшого трафика понадобятся небольшие компактные терминалы, стоимость которых сопоставимо уменьшится. Стоимость передачи 1 Мб также станет значительно ниже.

Ставка делается на низкоорбитальные спутники, по словам Мюррея, именно они обеспечат возможность использования компактных маломощных терминалов с меньшей задержкой, делая возможным доступ в интернет по UPD и работу привычных мобильных приложений. Станет возможной установка такого спутникового оборудования на борту самолета, позволяя обеспечить пассажиров и экипаж стабильным доступом к сети интернет. Новая спутниковая группировка будет характеризоваться большей пропускной способностью, чем предыдущее поколение LEO-спутников, однако достичь скорости передачи данных как в Ka-диапазоне пока не удается. Скорость передачи данных не превысит 2 Мб/с.

Директор по маркетингу компании Integrasys Альваро Санчез заявляет о достижении скорости в 200 Мб/с с использованием существующей наземной HTS инфраструктуры, которая намного более доступна по сравнению с другими спутниковыми технологиями. Санчез полагает, что уже в ближайшем будущем мы увидим скорость и 500 Мб/с, и 1 Гб/с со спутниковой тарелкой диаметром всего 1.2 метра. Увеличение пропускной способности станет толчком к увеличению числа подключенных к услугам VSAT сухопутных, морских и воздушных транспортных средств.

Такие гиганты как Тойота и Хонда уже начали разработку приложений и сервисов с использованием спутниковых технологий. Ключевым аспектом стала возможность широкого вещания со спутника, которая позволяет реализовать процесс обновления автомобильного программного обеспечения одновременно всеми транспортными средствами с минимальными расходами. Для воздушного и морского транспорта спутниковые системы упростят возможность прохождения полярных зон. Кроме того качественная связь улучшит условия пребывания экипажа и пассажиров, а также позволит использовать приложения для автоматизации управления и мониторинга состояния оборудования, осуществлять поддержку работы сервисов безопасности, включая трекинг, удаленный черный ящик и электронную систему бортовой документации и т.д.

Предсказывается скачок в развитии технологий межмашинного взаимодействия и интернета вещей благодаря возможности использования компактных, но в то же время производительных терминалов. Такое оборудование может быть использовано в качестве элементов инженерно-технической инфраструктуры перекачивающих станций, счетчиков, шлюзовых затворов и т.п. или в сфере сельского хозяйства для мониторинга посевных и состояния скота. Мартин Коулман из Satellite Interference Reduction Group предрекает увеличения спроса на OTT сервисы.

Однако, как и у любой технологии у VSAT есть свои недостатки. По мере появления большего количества VSAT-терминалов различных производителей возрастает риск помех и снижения эффективности работы Терминалы с возможностью приема узконаправленных сигналов с HTS спутников, что значительно уменьшит вероятность возникновения помех. Все же некорректно работающие терминалы способны производить случайные помехи в эфире вне зависимости от используемых технологий. Чаще всего помехи возникают из-за низкого качества оборудования. Спутниковые операторы понимают это и добиваются высокого качества производства, чтобы избежать ошибок и помех при вещании.

Для обнаружения источников помех существую разнообразные инструменты, которые обеспечивают постоянный мониторинг сети. Такие компании как Integrasys, Kratos и Siemens Convergence Creators разработали серьезные технологии мониторинга, которые позволяют отслеживать возникновение помех в режиме реального времени с возможностью точного определения источника помех и его местоположения, посредством идентификации ID терминала.

Также сложность заключается в том, что глобальное покрытие подразумевает использование терминалов в различных странах, в каждой из которых свои правила использования частотного диапазона. Производители терминалов и сопутствующего оборудования должны учитывать эти правила на этапе проектирования. Еще одной трудностью является необходимость получения типового одобрения при импорте спутникового терминала в большинство стран.

К сожалению, терминалы VSAT, несмотря на то, что они становятся плоскими, легкими, компактными и простыми, не становятся дешевыми и общедоступными. Огромное количество ресурсов было инвестировано в отрасль, а именно в развитие технологий HTS, которое продолжается по сей день, и продолжится в ближайшие годы. Ведущие инженеры трудятся над тем, чтобы как можно больше упростить терминалы без потери в функциональности, а разработчики находятся под большим давлением, ведь ожидается, что терминалы будут поддерживать большее количество сервисов и диапазонов на высокой скорости.

Компания Isotropic Systems разработала инновационную технологию, которая разительно отличается от технологии используемой в современных спутниковых антеннах. Оптические элементы в конструкции антенны значительно упрощают конструкцию, уменьшают энергопотребление и стоимость терминала, а также заметно уменьшают его габариты.

Разработка сервисов и приложений для нефтедобывающей отрасли и морского судоходства

Нефтяные месторождения очень сложно обеспечить качественным интернет соединением. В большинстве случаев оборудование нужно перемещать, а, следовательно, постоянно подключаться к спутнику. Стабилизация цен на нефть открывает перспективы роста спроса на услуги спутниковой связи в отрасли.

Специальные усиленные версии терминалов VSAT станут отличными решениями как для нефтедобывающих вышек и платформ, так и для судов различного назначения. Компактные терминалы идеально стабилизируются на подвижных поверхностях. Использование плоских терминалов VSAT станет следующим шагом в эволюции конструкции антенн и приведет к росту спроса на всех рынках мобильных систем и технологий.

Экипаж судна и пассажиры нуждаются в доступе к сети интернет для использования различных приложений. Это включает в себя Wi-Fi, развлечения, социальные медиа, трекинг и мониторинг объектов, системы АИС, получение погодных данных, продажа товаров и услуг на борту, видео и дополненную реальность. Все это готовы предоставить сервисы VSAT.

Ни один сектор экономики не будет функционировать эффективно без связи, которую могут предоставить спутниковые технологии.

Комплекс задач

Перед индустрией VSAT технологий стоит множество задач, среди которых одной из самых острых является сотрудничество контролирующих органов и производителей терминалов. Целью этого сотрудничества является предоставление пользователям бесперебойной связи благодаря продаже качественной продукции. Однако гонка за снижением конечной стоимости терминала требует отхода от принятых стандартов, что в итоге приводит к повсеместному возникновению помех и недовольству клиентов.

Мартин Коулман объясняет, что терминалы VSAT сами по себе являются главной причиной возникновения помех; есть данные, что 40% всех возникающих помех производятся VSAT терминалами, специалисты также подтверждают этот факт. К сожалению, снижение стоимости продукта нередко приводит к снижению качества.

Другой проблемой является избыточный запас производительности из-за растущего числа спутниковых группировок, что ведет к снижению прибыли спутниковых операторов связи. Мюррей объясняет это естественным отставанием, которое выражается в высоком запасе производительности и пока что отсутствии новых приложений, инвестиций в спутники и связанную инфраструктуру. Это также может привести к консолидации внутри отрасли, так как компании стремятся сократить издержки и расширить продуктовую линейку. Кроме того, такие технологии связи как GSM, оптоволокно, Wi-Fi стремительно захватывают все новые территории, уменьшая количество мест, где могла бы потребоваться спутниковая связь.

Самая большая сложность для операторов VSAT состоит в том, чтобы предотвратить потери или ухудшение сигнала даже в самых сложных условиях. Предложен ряд решений именно этой проблемы – например повышение конструктивной прочности во избежание влияния погодных условий или VSAT по оптоволокну, который позволяет передавать сигнал с антенны по оптоволокну в диспетчерскую, причем возможна прокладка оптоволокна на расстояние до 10 км без необходимости в дополнительном усилении. Такая технология позволяет значительно уменьшить шансы потери сигнала.

Будущее VSAT

Несмотря на все трудности и помехи, высокую стоимость, а также другие препятствия для развития, эксперты отрасли считают, что будущее откроет удивительные возможности. В ближайшие десятилетия прогнозируется переход на более простые и автоматизированные методы приема спутникового сигнала, которые будет не отличить от доступа к GSM сигналу со смартфона.

Спрос на услуги спутниковой связи увеличится пропорционально увеличению количества клиентов, которым необходим стабильный и постоянный доступ к сети. Это обусловит увеличение рабочих мест и приток инвестиций. Что свою очередь повлияет на сегмент VSAT, который будет обеспечивать пользователей большим количеством услуг и приложений, но с меньшим количеством ошибок и помех. А это создаст необходимые требования качества и надежности, которым должно будет соответствовать оборудование.

Перевод статьи с портала SatelliteProMe.com - Clayton Vallabhan. The critical social impact of VSAT.

Мнение автора статьи может не совпадать с позицией редакции сайта satprocom.ru