Продолжение… Начало читайте в Части 1.
5. Сети доступа диапазона Ка
Понятие доступа не следует ограничивать доступом в информационные сети, например, в Интернет, сюда же входит доступ в телекоммуникационные сети, к программам вещания, хотя основным по объему услуг является доступ в Интернет.
5.1 Глобальные сети доступа
Xpress Global
До недавнего времени возможность предоставления услуг доступа в диапазоне Ка вне зависимости от места расположения пользователя на Земле и времени их оказания существовали в проектах. Практическая работа по развертыванию первой глобальной сети Xpress Global началась с запуском первого спутника серии 5F ССС Inmarsat.
Сеть Xpress Global строится на основе трех спутников:
- действующего на позиции 64,0° в. д. КА Inmarsat 5F1, выведенного на ГСО 8 декабря 2013 г. и предназначенного для обслуживания Европы, Ближнего Востока, Африки и части Азии;
- недавно, 1 февраля 2015 г., выведенного на ГСО КА Inmarsat-5F2. Точка стояния 55,0° з. д. КА ориентирован на предоставление услуг в Америке;
- КА Inmarsat-5F3, планируемого к запуску к концу 2015 году в точку 144,0° в. д. с ориентацией на пользователей оставшейся части Азии, на Австралию и Океанию.
На каждом спутнике будет формироваться до 89 фиксированных лучей и 6 коммутированных лучей, обеспечивая в совокупности глобальное покрытие. Из них одновременно могут функционировать 72 фиксированных луча. Карта зон покрытия группировки трех КА без учета коммутируемых лучей представлена на рисунке 11.
Центры зон располагаются в узлах сети, близкой к треугольной (рис. 6 б).
Глобальным охват сети Global Xpress должен стать в начале 2016 года.
Практически вся Украина покрывается 28 лучом действующего КА Inmarsat 5F1за исключением юго-запада и юга, входящих в зоны 19 луча и 27 луча, соответственно. Коммутируемыми лучами территория Украины не охватывается.
В октябре 2013 года Inmarsat заказал компании Boeing четвертый спутник, который будет резервным на этапе развертывания орбитального сегмента, а в дальнейшем послужит для расширения возможностей системы Global Xpress.
Управление сетью пользователей осуществляется через шлюзовые земные станции (ШЗС) (gateway). Всего функционируют шесть ШЗС, по две на каждый спутник. КА Inmarsat 5F1 обслуживают ЗС, расположенные в Фучино (Италия) и в Немее (Греция).
Диапазоны частот, в которых работает сеть Global Xpress, приведены в таблице 2а.
Полоса частот, выделенная на один луч 32 МГц.
В соответствии с планами оператора Inmarsat спутники должны обеспечивать:
- передачу цифрового потока со скоростью свыше 60 Мбит/с,
- прием сигнала на Земле на антенну с диаметром зеркала до 60 см.
Скорость передачи информации в луче канала запроса (линия вверх) – до 5 Мбит/с, в канале ответа (линия вниз) — до 50 Мбит/с. ПС сети, в целом, до 12 Гбит/с, что несколько ниже, чем у других систем, работающих в диапазоне Ка, но в отличие от них в Xpress реализовано глобальное обслуживание, в т. ч. для мобильных абонентов.
Абонентское оборудование для сети Inmarsat Global Xpress производит фирм Cobham. Разработкой системной платформы сети, согласно контракту, заключенному в феврале 2011 года, занимается фирма iDirect.
На линии «КА – терминал пользователя» сигналы формируются в соответствии со стандартом DVB-S2, используя режим адаптивной модуляции-кодирования (АМК). В канале запроса используется протокол MF-TDMA (Multi-Frequency Time-Division Multiple Access) — многочастотный доступ с временным разделением.
Данный режим подразумевает работу терминала в назначенном ему временном окне соответственно частотному плану. Такой способ передачи данных поддерживает динамическое распределение полосы частот для множества терминалов одновременно и без блокировки. Число каналов и значение максимальной скорости передачи по ним зависит от энергетического потенциала линии.
Сеть NewSat
Название сети чисто условное, для идентификации присвоено имя оператора, занимающего ее разработкой. Систему, создаваемую NewSat (Австралия), как сеть рассматривать нельзя. Оператором не планируется создание земной инфраструктуры – узлов доступа и предоставление сетевых услуг. Как направление деятельности оператор NewSat декларирует обеспечение других операторов каналами связи, на основе которых они могут строить собственные сети, т. е. предоставление канальных услуг.
В соответствии с намерениями оператором запланировано развертывание спутниковой группировки Jabiru, обеспечивающей глобальное покрытие. Хотя формально первый спутник ССС Jabiru (Jabiru 2) уже выведен на ГСО, но систему к действующим отнести нельзя. Во-первых, Jabiru 2 имеет нагрузку только в диапазоне Ku и вообще это не спутник, а только часть нагрузки (6 стволов) КА Measat 3b, принадлежащая оператору NewSat; во-вторых, на работу в сети этот КА не ориентирован.
В состав ССС Jabiru, способной послужить основой сети будет входить четыре КА. Три спутника под номерами 3, 4, 5 предназначены для формирования глобального покрытия, четвертый КА (Jabiru 1), с отдельной зоной покрытия, предназначен для расширения возможности сети по покрытию отдельных регионов.
Область покрытия у трех КА многозоновая, она охватывает:
- Jabiru 3 – Европа, Африка, Средний Восток, Азия, Индийский океан. Частотный ресурс спутника 6 ГГц;
- Jabiru 4 – Тихий океан, Австралия, запад Америки, северо-восточная Азия. Частотный ресурс спутника 6 ГГц;
- Jabiru 5 – Америка, Атлантический океан, западная Африка. Частотный ресурс спутника 6 ГГц.
На спутнике Jabiru 1, который планируют разместить на позиции 91,5° в. д., будет формироваться:
- три региональных луча, охватывающих Юго-западную Азию, Ближний Восток, Восточную Африку, часть восточной Европы;
- 26 узких зональных лучей, покрывающих полностью центральную Африку, восточную Африку, Ближний и Средний Восток, включая Турцию, юг Украины, и выборочно страны центральной и южной Азии;
- два коммутируемых луча на южную Африку и Афганистан.
Полезная нагрузка в диапазоне Ка составляет 210 стволов. Общий частотный ресурс спутника 7,6 ГГц;
Запуск КА Jabiru 1 на ГСО запланирован к концу 2015 года. Дата выведения остальных КА не определена.
5.2 Региональные сети доступа
Сеть Kasat (Tooway)
Сеть Kasat построена на основе использования каналов спутника Eutelsat KaSat 9A, запущенного 26 декабря 2010 года на ГСО в точку с координатой 9,0° в. д.
Область покрытия с сотовой структурой на основе квадратной сети (рис. 6а) формируется многолучевой бортовой антенной. Вид зоны покрытия представлен на рисунке 12.
Антенная система КА генерирует 82 узких луча, создающих зону покрытия захватывающую всю Европу, часть Ближнего Востока, Северной Африки, Украину и несколько областей западной и северной России, включая Москву, Санкт-Петербург. Коммутацией луча SB80 может быть организован дополнительный луч SB83, покрывающий Азербайджан.
Диаметр зоны покрытия лучом порядка 300 км. Максимальный уровень ЭИИМ в зоне покрытия луча 62 дБВт.
Услуги сети под брендом ToowayTM предоставляет дочерняя фирма Eutelsat Skylogic через десять земных шлюзовых станций. ШЗС расположены вблизи городов: Хельсинки, Корк (Ирландия), Рамбуйе (Франция), Мадрид, Берлин, Турин, Триест, Палермо, Афины, Ларнака (Кипр). Места их размещения отмечены на карте (рисунок 12) красными точками. Центральная станция и главный офис Skylogic находятся в Турине. Две станции резервные.
Выход в информационные сети осуществляется через семь крупных узлов доступа, находящихся в Турине, Париже, Лондоне, Франкфурте, Гамбурге, Мадриде, Кальяри (синие точки на рис. 12). ШЗС и узлы доступа соединены ВОЛС с ПС до 10 Гбит/с (синие линии на рис. 12) и до 5 Гбит/с (оранжевые линии на рис. 12).
Диапазоны частот, в которых работает сеть KaSat, приведены в таблице 3.
На линиях ШЗС выделенная полоса частот распределена на 10 стволов (по количеству ШЗС). Каждый ствол работает на своем участке диапазона частот и имеет полосу 237,5 МГц.
На линиях пользователя диапазон частот разбит на четыре поддиапазона, каждый также с полосой 237,5 МГц.
Количество поддиапазонов соответствует количеству смежных зон, которых, при построении сот на основе квадратной сети, четыре (рис. 6а), В лучах, формирующих смежные зоны, передача/прием осуществляются в разных поддиапазонах. При 82-зоновой области покрытия это позволяет один и тот же спектр частот использовать 20 раз. По сравнению со спутником, использующим ту же полосу при однозоновом покрытии, частотный ресурс Eutelsat KaSat 9A примерно в 8 раз больше. Отметим, что полоса частот каналов 59, 69, 70 и 74 лучей в два раза меньше.
Пользователей Украины обслуживают 9 лучей: SB59, SB60, SB61, SB66, SB67, SB68, SB69, SB72, SB73. Для примера зона покрытия одного луча SB68 показана на рисунке 13.
Каналы организуются по тем же технологиям, что и в сети Xpress Global. На линии вверх сигналы формируются в соответствии со стандартом DVB-S2 в режиме АКМ. На линии к пользователю используется многочастотный доступ с временным разделением.
Пропускная способность канала, реализуемая одним лучом, может достигнуть 900 Мбит/с, что соответствует работе в формате: сигнал амплитудно-фазовой модуляции (АФМ) с числом позиций 32 (АФМ-32); каскадный код с относительной скоростью R = 9/10. ПС сети (82 луча) до 73 Гбит/с.
Стандартное решение по скорости доступа, предлагаемое системой обычным пользователям услуг сети:
- на линии вниз (канал ответа) до 20 Мбит/с;
- на линии вверх (канал запроса) до 6 Мбит/с.
Для профессиональных пользователей с большими объемами информационных потоков могут предоставляться каналы со скоростью:
- запрос до 20 Мбит/с;
- ответ до 50 Мбит/с.
В первом (стандартном) варианте для уверенного приема достаточно терминала с антенной с диаметром зеркала 70 — 80 см. Для профессионального использования диаметр зеркала антенны необходимо увеличить до 120 см.
Основой земной пользовательской инфраструктуры сети является платформа SurfBeam 2 производства корпорации Viasat. Основные параметры профессионального пользовательского терминала приведены в таблицах 4 и 5.
Шлюзовые станции оборудованы антеннами с диаметром рефлектора 9 м и передатчиками мощностью до 500 Вт. Необходимость в антеннах большого размера и мощных передатчиках объясняется в первую очередь решением вопросов обеспечения надежности канала.
Сеть WildBlue
Сеть построена оператором WildBlue, который входит в корпорацию ViaSat. Услуги сеть начала предоставлять в 2004 г. используя ресурсы диапазона Ка канадского спутника Anik F2, размещенного на ГСО в точке 111,1° з. д. 8 декабря 2006 года оператором на позицию 111,0° з. д. был запущен собственный спутник WildBlue 1. С августа 2009 г. в сети начал эксплуатироваться третий КА — AMC 15, расположенный в точке с координатой 105,0° з. д. Таким образом, сеть WildBlue использует ресурсы трех спутников.
Область покрытия первого из них Anik F2 представлена на рисунке 14. Многолучевой антенной спутника формируется 45 зон обслуживания, из которых 14 приходится на Канаду. Конфигурация сети треугольная. Максимальный уровень ЭИИМ, создаваемой в большинстве зон до 61 дБВт, в некоторых зонах ее значение увеличено до 64 дБВт.
Сеть построена по следующему принципу. Выделенный для прямого канала диапазон частот с полосой 500 МГц разбит на 8 поддиапазонов по 62,5 МГц, задающих полосу ствола 56 МГц или объем частотного ресурса луча. Количество зон 45. При 45 зонах сотовая структура позволяет поддиапазоны использовать до шести раз. В канале запроса (обратный канал) полоса частот 500 МГц разбита на 12 поддиапазонов, задающих полосу ствола 36 МГц, т. е. кратность использование каждого поддиапазона равна четырем. Таким образом, частотный ресурс нагрузки спутника в диапазоне Ка составляет 45 × 56 + 45 × 36 = 4140 МГц.
Отметим, что с сети WildBlue на основе КА Anik F2 началось практическое внедрение технологии Tooway. Первый ее вариант был реализован на платформе разработки фирмы SurfBeam® (семейство SurfBeam 1) использующей при формировании сигнала турбокоды. Модификации этой платформы (SurfBeam 2) заложены в основу сети Kasat и ряда других подобных систем.
На спутнике AMC 15 для сети WildBlue формируется только два луча, охватывающих юг США и часть Мексики (см. рис. 14, зоны с красным контуром) с ЭИИМ до 62 дБВт. Общий частотный ресурс нагрузки спутника в диапазоне Ка — 12 стволов с полосой 125 МГц или 1,5 ГГц.
Третий КА сети WildBlue 1 формирует 35 зон в основном на территории континентальной части США (48 штатов). Область покрытия, представленная на рисунке 15, сформирована на основе треугольной сети.
Принцип построения сети такой же как у Anik F2, выделенный WildBlue 1 диапазон с полосой 2 × 500 МГц разбит на 6 поддиапазонов по 150 МГц с шестикратным их использованием. Частотный ресурс КА порядка 6 ГГц.
Земной сегмент сети WildBlue обслуживает 13 ШЗС, из которых 6 ШЗС работают в каналах КА Anik F2 (3 в США, 3 в Канаде), шесть шлюзовых станций работают в каналах КА WildBlue 1.
Каждая из 6 ШЗС, относящаяся к сети WildBlue 1 (Риверсайт, Сиэтл, Ларедо, Сиракьюс, Дулут, Шайенн) имеет свою зону покрытия, которые также приведены на рис. 15. Уровень ЭИИМ в луче шлюза — до 61 дБВт. Места дислокации ШЗС отмечены на рис. 15 красными точками. Центр управления сетью расположен в Денвере (синяя точка на рис. 15).
Сеть ориентирована на пользователей в малых населенных пунктах, 90 % абонентов проживают на территории с плотностью домостроений менее 50 домов/кв. км.
По сравнению с другими сетями скорости в абонентском канале незначительны: в обратном канале (запроса) до 256 кбит/с; в прямом канале (ответа) до 1,5 Мбит/с. На время развертывания сети этого было достаточно для пользователей, находящихся в малонаселенной местности, соответственно, с малым уровнем трафика.
В прямом канале используется протокол многостанционного доступа с частотным разделением (МДЧР) с адаптивной модуляцией-кодированием. На линии запроса применяется многочастотный доступ с временным разделением.
Основой земного сегмента пользователя является платформа SurfBeam 1, основные параметры которой приведены в таблицах 6 и 7.
Сеть Viasat
Через 10 лет после запуска WildBlue 1 и Anik F2 запросы пользователей изменились, скоростей порядка (1 — 2) Мбит/с даже для пользователей малонаселенной местности стало недостаточно. В конце 2011 года корпорация ViaSat в сотрудничестве с организациями Loral, Telesat, Eutelsat создает спутниковую высокоскоростную сеть доступа по принципам построения аналогичную сети KaSat (Tooway). Первый спутник системы доступа ViaSat 1 был выведен 19.10.2011 г. на позицию ГСО 115,1º з. д.
Первая очередь сети Viasat позволяла реализовать передачу информации в прямом канале до 12 Мбит/с, в обратном канале (запрос) до 3 Мбит/с. Обеспечивалось покрытие услугами только 75 % территории США (в основном густонаселенные районы восточной части и тихоокеанского побережья) и юга Канады. Карта покрытия приведена на рис. 16.
КА Viasat 1 в настоящее время является самым информационно емким телекоммуникационным спутником. Его ПС 134 Гбит/с, что почти на два порядка превышает возможности обычного КА с традиционной зоной покрытия. Многолучевая бортовая антенна КА формирует 72 абонентских луча, из которых 63 покрывают США (выделены зеленым цветом), включая Аляску и Гавайи, а 9 лучей – Канаду (контура зон выделены коричневым цветом).
Услуги на территории США предоставляются провайдером Exede, на территории Канады – Xpornet, входящим в корпорацию Telesat.
Доступ осуществляется через систему из 20 шлюзовых станций и 5 узлов входа в информационные сети (Сиэтл, Финикс, Денвер, Огден, Даллас). Из них 17 ШЗС обслуживают США (1 – 12, 14 – 18) и 3 станции – Канаду (13, 19, 20).
Расположение ШЗС отмечено красными точками, области покрытия луча шлюза темно-синим контуром. Географически удаленные 4 ШЗС (1, 13, 17, 18) на карте не показаны. Узлы доступа на карте отмечены синими точками.
Максимальный уровень ЭИИМ, обеспечиваемый бортовой аппаратурой в месте приема абонентскими терминалами, варьируется в зависимости от луча от 64 дБВт до 67 дБВт. В месте приема ШЗС уровень ЭИИМ достигает значений до (57 — 64) дБВт в зависимости от станции.
Все ШЗС и узлы доступа соединены наземными линиями связи с пропускной способностью до 10 Гбит/с или до 1 Гбит/с.
Сеть ViaSat является североамериканским эквивалентом европейской сети Kasat. При организации каналов использовались те же технологии – TooWay. Основой земной пользовательской инфраструктуры также является платформа SurfBeam 2 производства корпорации Viasat (см. табл. 4 и 5). Сигналы в прямом канале формируют соответственно стандарту DVB-S2.
Диапазоны частот прямого и обратного каналов, на которых работает сеть, приведены в таблице 8. С учетом поляризационного разделения общая, выделенная для спутниковой сети, полоса 3,0 ГГц.
Заявленная пропускная способность 134 Гбит/с соответствует суммарному частотному ресурсу порядка 36 ГГц в случае использования наиболее частотно-эффективной конфигурации: сигнал АФМ-32, код с относительной скоростью 9/10.
Отсюда следует, что выделенная полоса 3,0 ГГц за счет сотовой структуры используется 12 раз. Это реально, принимая во внимание, что соты построены на основе треугольной сети. Тогда можно предположить, что полезная нагрузка 56 стволов распределена следующим образом: 20 стволов для каналов связи с ШЗС; 36 стволов для связи с пользователем (по одному стволу на два луча).
В принципе сети ViaSat и WildBlue можно было рассматривать как национальные, поскольку в зону обслуживания главным образом входит территория США и лишь частично Канада. Однако имеется ряд факторов, согласно которым их надо относить к региональным, а, в перспективе, даже к глобальным. В их качестве можно рассматривать:
- большая по площади зона обслуживания, охватывающая весь североамериканский континент за исключением Мексики и стран Центральной Америки;
- единый спутниковый оператор – корпорация ViaSat;
- единые, объединяющие системы, технологии организации сетей;
- расширение возможностей сети, связанные с запуском в 2016 году КА Viasat 2 с частотным ресурсом, превышающим в 2 раза ЧР Viasat 1 и зоной покрытия, большей в 7 раз зоны Viasat 1;
- планирование запуска КА Viasat 3 с частотным ресурсом, превышающим в 10 раз ЧР Viasat 1 и расширенной зоной покрытия.
Если, кроме перечисленных факторов, учитывать подписанное в июле 2014 года соглашение между Viasat Inc. и Eutelsat о совместном использовании своих широкополосных спутниковых сетей ViaSat и KaSat, то в объединенную в соответствии с условиями соглашения сеть можно рассматривать как глобальную. Ее зона обслуживания, охватывающая Северную Америку, Атлантику, Европу, Средиземноморский бассейн, приведена на рисунке 17.
Соглашение включает в себя также положения, касающиеся перспектив развития, а именно использования будущих спутников (Viasat 2, Viasat 3) и последующих технологий организации сетей. В дальнейшем абоненты сети будут иметь возможность работать в рамках фиксированной и подвижной служб, получать телекоммуникационные услуги, находясь на судах морского и воздушного транспорта, в отдаленной труднодоступной местности, примеру на нефте- и газодобывающих платформах и других удаленных объектах.
Отметим, что операторы Viasat Inc. и Eutelsat распоряжаются около 34 % частотного ресурса всех телекоммуникационных геостационарных спутников в Ка-диапазоне.
Сеть Avanti
Основой для построения сети является спутниковая группировка Hylas принадлежащая Avanti Communications Group plc. В составе группировки пока 2 КА: Hylas 1 (33,5º з. д.), выведенный на ГСО 26.11.2010 г.; Hylas 2 (31,0º з. д.), действующий на ГСО с 02.08.2012 г.
Рабочие диапазоны частот, как и следовало ожидать, у обоих спутников совпадают (см. табл. 9). Общая, выделенная для спутниковой сети, полоса 3,0 ГГц.
Многолучевой бортовой антенной КА Hylas 1 формируется 8 лучей, из которых 4 луча обслуживают Пиренейский полуостров, Великобританию и Ирландию, а оставшиеся 4 луча – 19 стран Центральной и Южной Европы. Украина в зону покрытия не входит. На каждый луч выделен отдельный ствол, соответственно ЧР спутника порядка 3 ГГц. ЭИИМ в центре луча 62 дБВт.
У второго КА Hylas 2 зона покрытия сети расширена на всю западную и Центральную Европу и дополнительно охватывает Близкий и Средний Восток, Среднюю Азию, Восточную и Южную Африку. В зоне КА способен предоставлять услуги пользователям 65 стран на территории, на которой проживают около 1,2 млрд. человек. Украина в зону покрытия входит только западной частью.
Антенная система КА формирует фиксированные 24 пользовательских луча и 6 лучей ШЗС. Как и в Hylas 1 на каждый луч выделен отдельный ствол. Кроме фиксированных лучей на КА дополнительно формируется коммутируемый луч. Для этой цели для прямого и обратного каналов выделено, соответственно, по два ствола. ЧР стволов такой же как у фиксированного луча. Общий частотный ресурс с учетом коммутируемых лучей — 7,7 ГГц.
Общая, реализованная на данный момент зона покрытия сети приведена на рис. 18.а.
В действующей конфигурации сеть Avanti осуществляет передачу информации в прямом канале со скоростью от 500 кбит/с до 15 Мбит/с, в обратном канале – от 128 кбит/с до 2,5 Мбит/с.
Для расширения зоны покрытия на Африку к югу от Сахары в 2016 г. планируется к запуску КА Hylas 3. Антенна спутника будет формировать 8 лучей, часть из которых выделяется для усиления присутствия сети в ближневосточном регионе. Общий частотный ресурс полезной нагрузки спутника в диапазоне Ка 4 ГГц.
В 2017 г. предполагается вывести на ГСО еще один КА – Hylas 4. Спутник будет иметь 66 фиксированных лучей, охватывающих Европу, Африку, Ближний и Средний Восток, Кавказ, Среднюю Азию. Дополнительно он может формировать четыре коммутируемые луча, ориентированные на предоставление услуг пользователям Латинской Америки. За счет повторного использования полосы частот общий ЧР спутника 28 ГГц.
После введения в строй новых КА Hylas зона обслуживания сети (рис. 18.б) охватит почти всю Европу (за исключением части России и Северной Европы), Африку, юго-западную Азию и, возможно, Латинскую Америку. Сеть Avanti приобретет признаки глобальной.
Сеть Amazonas
Сеть построена с использованием части полезной нагрузки КА Amazonas 3 (стволов диапазона Ка), выведенного 07.02.2013 г. на ГСО в точку стояния с координатой 61,0° з. д. На спутнике формируется по 9 лучей прямого и обратного каналов. Каждому лучу соответствует один ствол (итого 18).
Особенностью сети является то, что лучи ориентированы на предоставление услуг только пользователям, расположенным в крупнейших агломерациях Латинской Америки: Сан-Паулу (луч 1), Буэнос-Айрес (луч 2), Мехико (лучи 3 и 5), Бразилиа (луч 4), Санкт-Яго (луч 6), Богота (луч 7), Лима (луч 8), Рио-де-Жанейро (луч 9).
Полоса частот всех стволов прямого и обратного каналов 450 МГц за исключением ствола четвертого луча с полосой 400 МГц. При формировании сигналов в стандарте DVB-S2 это соответствует ПС луча примерно до 2 Гбит/с (сигнал АФМ-32, код скорости 9/10).
Общая пропускная способность сети 36 Гбит/с. Частотный ресурс сети 8 ГГц.
Земной сегмент сети включает: 9 центральных земных станций пользователя; 3 шлюзовые станции, расположенных в Таксоне (Невада, США), Ларедо (Техас, США) и Арике (Чили). ШЗС Ларедо обслуживает лучи 2, 3, 5, 9, ШЗС Таксон — лучи 1, 6, 7, 8, ШЗС Арика — луч 4 с возможностью переключения на лучи 7 и 8.
Рабочие диапазоны частот приведены в табл. 10.
Уровень ЭИИМ, создаваемый в центре каждого луча, 65 дБВт.
Сеть Arabsat
Сеть построена региональным оператором ASCO на основе ресурса диапазона Ка спутника Arabsat 5C, выведенного на ГСО 21.09.2011 г. в точку 20° в. д. Десятью стволами КА формируется 10 лучей, покрывающих 11 стран Ближнего Востока и Афганистан. Область обслуживания приведена на рис. 19. Уровень ЭИИМ в центре луча до 63,5 дБВт.
Каналы доступа организованы в соответствии со стандартом DVB-S2 с адаптацией форматов сигналов и скорости кода. Используемое оборудование SurfBeam 2 производства Viasat Inc. (см. табл. 4 и 5).
В земной сегмент сети входит 3 шлюзовых станции с антеннами с рефлектором диаметром 9 м.
В дальнейших планах развития сети запуск КА Badr 7 (конец 2015 г.) в точку на ГСО с координатой 26,0° в. д.
Предусматривается, что 24 луча спутника будут покрывать 34 страны Европы, Ближнего Востока, Африки и Центральной Азии. ЧР (полоса) каждого луча 450 МГц.
Сеть Yachsat
Сеть Yachsat формируют два КА оператора Al Yah Satellite Communications Company (Объединенные Арабские Эмираты):
- Yachsat 1A. Выведен на ГСО 22.04.2011 г., позиция 52.5° в. д., нагрузка в диапазоне Ка 21 ствол;
- Yachsat 1B. Выведен на ГСО 23.04.2012 г., позиция 47.5° в. д., нагрузка в диапазоне Ка 46 стволов.
В обоих КА часть полезной нагрузки используется для военных приложений: у Yachsat 1A весь диапазон Ка, у Yachsat 1A 21 ствол диапазона из 46, поэтому в открытой печати информация о предполагаемой конфигурации сети отсутствует. Той, что имеется, недостаточно даже для краткого описания сети.
Для коммерческого использования покрытие КА Yachsat 1A в данном диапазоне однозоновое и ограничено Аравийским полуостровом. Услуги связи предоставляются по закрытым каналам государственным структурам. Частотный ресурс КА в диапазоне несколько превышает 1,1 ГГц.
Для гражданских целей услуги широкополосного доступа предоставляет служба Yachсlick, используя 25 транспонеров КА Yachsat 1B с полосой 110 МГц каждый. Формирование зоны обслуживания (рисунок 20) осуществляется многолучевой бортовой антенной, которая формирует 60 лучей, покрывающих 28 стран западной, южной и восточной Африки; Ближнего и Среднего Востока; Кавказа; юго-западной Азии.
Энергетики канала достаточно, чтобы осуществлять прием на абонентский терминал с антенным зеркалом с диаметром (0,75 – 1,0) м со скоростью до 16 Мбит/с в прямом канале и передачу запроса со скоростью до 4 Мбит/с.
Доступ осуществляется через 4 ШЗС, смонтированные фирмой Hughes Network Systems. Как и в ранее рассмотренных сетях ШЗС оборудованы антеннами с большим коэффициентом усиления. Диаметр рефлектора антенн станций 7 м.
В перспективе оператор планирует в конце 2016 г. запуск еще одного КА – Al Yah 3, несущего 58 транспондеров диапазона Ка. Позиция спутника 20.0° в. д.
Бортовой антенной системой Al Yah 3 будет формироваться 60 стволов, расширяющих область покрытия сети на Бразилию и еще 16 стран Африки.
Сеть Telenor
Сеть планируется создавать на основе использования нагрузки диапазона Ка спутника Thor 7, заказанного норвежским оператором Telenor. Запуск аппарата на орбиту состоялся 26 апреля 2015 г. Спутник на ГСО будет занимать ту же позицию, что и действующие по настоящее время КА – 0,8° з. д.
Основное назначение сети – организация широкополосной связи для судов, находящихся в Северном, Норвежском, Средиземном, Балтийском, Черном, Красном морях, Персидском заливе и Северной Атлантике. Кроме того, КА будет предоставлять услуги доступа в Европе за исключением северо-восточной, на Ближнем и Среднем Востоке, в Средней Азии, в Северной Африке. Украина в зону входит частично, только южной и восточной частью. Карта покрытия услугами приведена на рис. 21.
Лучи формируются четырьмя бортовыми антеннами, каждая из которых имеет 8 облучателей. Общее количество лучей 32. Представленная на рис. 21 область покрытия создается 24 рабочими лучами. Предусмотрен на КА один дополнительный коммутируемый луч.
В диапазоне Ка заложен частотный ресурс спутника 2,5 ГГц.
Предполагается в прямом канале сигналы формировать в стандарте DVB-S2 с использованием адаптивных методов кодирования-модуляции. Число позиций сигнала ограничено пока шестнадцатью (АФМ-16). В обратном канале будет использоваться многочастотный доступ с временным разделением (МДВР) с адаптивным кодированием-модуляцией. Число позиций сигнала до 8 (ФМ-8). Пропускная способность сети 9 Гбит/с.
Абонентское оборудование производства фирмы iDirect. С внешним блоком: антенной (0,6 — 1) м и передатчиком мощностью 5 Вт достижимая скорость приема с антенной с теми же размерами до 10 Мбит/с. В обратном канале соответственно до (2 — 3) Мбит/с с антенной 0,6 м или до (5 — 6) Мбит/с с антенной 1,0 м.
Центральная ШЗС сети расположена в Ниттедале (Норвегия). ШЗС оборудована антенной с диаметром рефлектора 13 м и передатчиком мощностью 500 Вт. Вторая ШЗС с антенной с диаметром зеркала 9 м и аналогичным передатчиком находится в Хонефоссе (Норвегия).
Сеть Spacecom-Amos
Сеть предполагается создавать на основе КА Amos 6, планируемого к запуску в августе 2015 г. на позицию 4,0° з. д. Нагрузка спутника в диапазоне Ка разделена на 12 стволов для обратного канала и 6 стволов для прямого канала. Стволами и двумя многолучевыми антеннами с диаметром зеркала 1,65 м формируется 24 луча пользователя, покрывающими:
- западную (17 стран), восточную (6 стран) и южную (3 страны) Африку;
- Ближний Восток (5 стран);
- Центральную и Восточную Европу (14 стран) в том числе полностью Украину;
- двумя лучами Великобританию, Испанию и Португалию.
Зона планируемой области обслуживания приведена на рисунке 22.
Проектом анонсируется ПС каждого луча 1 Гбит/с, то есть всей сети 24 Гбит/с. Это значение предполагается достигнуть путем применения методов формирования сигналов, описанных в стандарте DVB-S2. Отсюда следует, что при использовании наиболее эффективного формата сигнала АФМ-32, код скорости 9/10 для этого потребуется ствол с полосой 225 МГц. При этом бортовое оборудование обеспечивает энергетику канала, достаточную для приема сигнала на антенну с диаметром рефлектора 0,75 м.
Для обратного канала выделено 12 стволов, т. е. ствол формирует два луча и его полоса должна быть 450 МГц.
Услуги в сети будут предоставляться через сеть шлюзовых станций. Проектом предусмотрено строительство 4 ШЗС, расположенных в Лондоне, Иерусалиме, Йоханнесбурге, Фучино (Италия), из которых одна будет резервной (отмечены на карте красными точками). Пропускная способность ШЗС 8 Гбит/с, соответственно всей сети шлюзовых станций те же 24 Гбит/с. Для прямого канала выделено 6 стволов, т. е. ствол должен обеспечивать передачу информации со скоростью 4 Гбит/с, следовательно, его полоса должна быть 900 МГц (при формате: сигнал АФМ-32, код относительной скорости 9/10).
Исходя из сказанного выше ЧР спутника в диапазоне Ка, т. е. сети в целом 10,8 ГГц.
Сеть Türksat
14 февраля 2014 г. на орбитальную позицию 42° в. д. был выведен первый турецкий спутник Türksat 4A с нагрузкой в диапазоне Ка. КА с двумя стволами с общим ЧР 410 МГц, одним лучом, услугами доступа и других широкополосных приложений охватывает Европу, Турцию, Ближний Восток, северо-восточную Африку. Второй КА Türksat 4B, запланированный к запуску в декабре 2015 года на позицию ГСО 50° в. д., расширит возможности сети в плане увеличения частотного ресурса с некоторой переориентацией зоны обслуживания на азиатский регион. Двенадцатью лучами в диапазоне Ка покроет Турцию (4 луча), Центральную Европу (в основном Германию), Ближний Восток (2 луча), Афганистан, Пакистан и Среднюю Азию. Предполагаемая зона обслуживания КА приведена на рис. 23.
Сеть SES Asia
В конце 2017 года на орбитальную позицию 95° в. д. запланирован запуск тяжелого спутника SES 12. На КА возложены две функции.
Часть нагрузки SES 12 объемом 54 эквивалентных ствола в диапазоне выделяется для обслуживания Индии, Китая, юго-восточной Азии и Австралии (6 широких лучей), на замену NSS 6, который в настоящее время обслуживает данный регион.
Второй функцией спутника является организация сети доступа в Интернет и предоставления прочих услуг в фиксированной спутниковой службе. Для сети доступа предполагается использование двух диапазонов частот: Ku и Ka. Сеть будет строиться по сотовой структуре, используя многолучевые антенны.
Проектом заложено формирование в диапазоне Ku 70 узких лучей, в диапазоне Ka — 11 лучей. Сеть по всем признакам можно относить к полуглобальным. В зону покрытия будет входить Азия, Австралия, Африка и частично Европа.
Суммарный ЧР сети 14 ГГц. При этом достижимая ПС может быть порядка 60 Гбит/с.
5.3 Национальные сети доступа
Граница, которая разделяет сети доступа на национальные и региональные весьма расплывчата. Зачастую по площади зоны обслуживания и/или количеству пользователей услугами национальные сети могут быть большими, чем некоторые из региональных. В дальнейшем к национальным сетям будем относить сети, зона покрытия которых в основном определяется территорией одной страны.
Пользуясь приведенным выше определением, следовало бы сети WildBlue и Viasat Exede, рассмотренные ранее, считать национальными сетями США, а сеть Viasat Xpornet – Канады. Однако практическое их объединение, обусловленное переходом под управление одного спутникового оператора (Viasat Inc.), перспективы дальнейшего развития и расширения зоны обслуживания не позволяют их классифицировать как национальной сети.
В некоторой мере сеть Arabsat можно считать национальной, поскольку примерно 2/3 ее зоны покрытия относится к территории Саудовской Аравии.
Сеть Hughes
Создание сети Hughes с собственным спутниковым сегментом началось с приобретения оператором Hughes Networks КА Spaceway 3, выведенного на ГСО 14.08.2007 г. Точка размещения КА – 95,0° з. д.
Принципы построения космического сегмента и сети в целом кардинально отличаются от всех рассмотренных ранее.
Во-первых, КА Spaceway 3 единственный среди всех действующих спутников с обработкой и регенерацией сигнала на борту и бортовой коммутацией пакетов. В соответствии с ней принимаемый сигнал демодулируется и декодируется с коррекцией ошибок, а затем повторно кодируется и модулируется, чтобы сформировать сигнал на линии вниз. Это позволило повысить энергетику канала почти в два раза (на 3 дБ) и упростить условия приема, как для пользователя, так и для ШЗС. О недостатках обработки на борту будет сказано далее.
Во-вторых, в качестве бортовой антенны используется фазированная антенная решетка (ФАР), позволяющая оптимальным образом построить многолучевую антенну с управляемой диаграммой направленности. Зона покрытия, создаваемая бортовой антенной приведена на рисунке 24.
Для организации каналов связи (линия вверх) с потребителями, расположенными в пределах континентальной части США и юга Канады бортовая ФАР формирует 112 лучей с зонами покрытия, пронумерованными на рисунке 23 числами от 1 до 101.
Одним лучом (107), предоставляются услуги пользователям Пуэрто-Рико. Кроме того (на карте не показаны) 3 луча (102 — 104) обслуживают Аляску, один (105) – Гавайи и 6 – крупные города Южной Америки: Мехико (106), Сан-Паулу (110), Буэнос-Айрес (112), Лиму (111), Боготу (109), Каракас (108).
Передача информации в обратном направлении (линия вниз) осуществляется в зоне покрытия той же конфигурации. Дополнительно, в пределах каждой из областей 1 – 112, формируется, используя треугольную сеть, семь малых зон (одна в центре и 6 по периметру, см. рис. 6.б), Таким образом, в этом канале ФАР создается 112 × 7 = 784 узких лучей.
Формирование 112 лучей линии вверх производится следующим образом. Выделенный спутнику ЧР 500 МГц разбивается на 16 равных участков с полосой 62,5 МГц каждый (8 каналов правой круговой поляризации, 8 левой круговой поляризации) с использованием технологии многостанционного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР). Бортовым процессором каждому лучу отводится один из 16 участков ЧР (по 62,5 МГц). При этом коэффициент повторного использования полосы равен 7 (16 × 7 = 112).
В каждом канале с полосой 62,5 МГц может передаваться или 3 группы потоков со скоростью 16 Мбит/с, или вместо потока 16 Мбит/с — 8 групп по 2,048 Мбит/с, или вместо потока 2,048 Мбит/с – 4 группы по 512 кбит/с. Итого формируется либо 96 информационных потоков по 512 кбит/с, либо любая другая их комбинация, таким образом. скорость передачи информации от потребителя может варьироваться от 512 кбит/с до 16 Мбит/с.
Передача осуществляется в 32 временных окнах, длительностью по 3 мс, с использованием протоколов многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВР). Формат сигнала: смещенная ФМ-4 (OQPSK), блоковый код Рида-Соломона.
Формирование 784 лучей линии вниз производится по технологии МДВР с использованием 24 прыгающих временных окон и МДЧР.
Скорость передачи информации к потребителю достигает 30 Мбит/с, при ее приеме на терминал потребителя с антенной с диаметром зеркала 0,74 м. Формат сигнала: традиционная ФМ-4, блоковый код Рида-Соломона.
На борту спутника также обеспечивается предоставление полосы по требованию, что необходимо для весьма изменчивого IP-трафика.
Отметим, что в условиях плохого приема (осадки) поддерживается возможность перехода на более низкие скорости передачи до 128 кбит/с в полосе, отведенной для передачи со скоростью 512 кбит/с. Это позволяет применить низкоскоростные коды, а значит увеличить энергетику канала.
Система предназначена для поддержки до 1650000 спутниковых терминалов с общей ПС в пределах 10 Гбит/с.
Основным фактором ограниченной по сравнению с другими системами пропускной способностью является использование формата сигнала ФМ-4, код Рида-Соломона, уступающие по частотной эффективности другим методам модуляции-кодирования, но более простой в реализации. Переход с целью повышения эффективности на другие форматы сигналов в сети не возможен — обработка сигнала на борту рассчитана только на использование заданного формата. В этом основной недостаток систем с обработкой. Надо менять спутник.
Hughes Network Systems в июне 2009 г. заказала, а 05.07.12 вывела на позицию ГСО 107,0° з. д. спутник с высокой ПС следующего поколения Jupiter 1. В начале 2011 года Hughes Network Systems была приобретена корпорацией EchoStar, а спутник был переименован в Echostar 17.
На КА Echostar 17/Jupiter 1 уже используется более эффективная технология организации каналов IPoS/DVB-S2 с режимом адаптивной модуляции-кодирования, что позволило повысить ПС до 100 Гбит/с.
Антенной системой спутника формируется 60 лучей с уровнем ЭИИМ в центре луча до 65 дБВт. Область покрытия на настоящее время охватывает восточную половину и западное побережье США и наиболее заселенные территории юга Канады. Скорость передачи на линии вниз от 5 до 15 Мбит/с.
В планах Echostar запуск в конце 2016 года следующего КА Echostar 19 (Jupiter 2), формирующего уже 120 лучей, с втрое большей зоной покрытия, охватывающей Канаду, США, Мексику, Центральную Америку. Пропускная способность каналов нового спутника увеличится до 150 Гбит/с.
Если на первоначальном этапе развертывания сети обеспечивалось покрытие территории США и более плотно заселенных районов Канады и сеть классифицировалась как национальная, то после ввода в действие Echostar 19 и расширения зоны на всю Северную Америку ее можно будет отнести к региональным.
В дальнейшем, с получением новых орбитальных позиций и запуском на них спутников зону действия сети планируется расширить на Центральную и Южную Америку (см. рисунок 25) и затем на Европу, Ближний Восток, Африку, Азиатско-Тихоокеанский регион, то есть сеть перейдет в категорию глобальных.
Сеть РСС-ВСД
Создание сети заложено государственным проектом Российской Федерации «Обеспечение высокоскоростного доступа к информационным сетям через системы спутниковой связи» Работы поручены акционерному обществу «РТКомм.РУ», входящему в группу компаний «Ростелеком.
Вначале (первая фаза) сеть планировалось создавать на основе трех КА всего 24 луча, ПС 18 Гбит/с). Однако после неудач с запуском Express AM4 а затем Express AM4R остановились на двух.
Первая фаза работ была завершена после запуска 21 октября 2014 года КА Express AM6 на позицию ГСО 53° в. д. Ранее (01.12.2013 г.) был выведен на орбиту Express AM5 в точку стояния 140° в. д.
Каждым из приведенных выше спутником формируется по 10 лучей с общей зоной покрытия, практически охватывающей восточную и южную части России от Балтийского и Черного морей до Камчатки, включительно (см. рисунок 26). Зона обслуживания сети охватывает примерно 20 % территории России. В область покрытия Украина входит частично, западной и юго-восточной частью.
В отличии от ранее рассмотренных систем сотовая структура сети формируется на каждом КА 10 антенными системами (однолучевые антенны). Уровень ЭИИМ в центре зоны до 62 дБВт.
Для создания сети используется нагрузка диапазона Ка упомянутых выше спутников –по 10 стволов с полосой 110 МГц на каждом (по стволу на луч). Общий частотный ресурс спутниковой сети 2,2 ГГц. При использовании ансамбля сигнал АФМ-32, код скорости 9/10 (DVB-S2) достижимая ПС 9,9 Гбит/с.
Спутником в прямом канале (ответ) обеспечивается скорость передачи информации от 512 кбит/с до 15 Мбит/с, в обратном канале – до 2 Мбит/с.
Управление сетью осуществляют два телепорта, которые находятся в Московской обл. (Дубна) и в Хабаровском крае. Резервный телепорт размещен под Москвой в Медвежьих Озерах.
Во второй фазе развития сети предполагался запуск еще двух спутников под условными названиями «Западный» и «Восточный» на позиции, соответственно, 133° в. д. и 60° в. д. Проектом был запланирован запуск обеих КА к концу 2014 года, однако на данный момент по финансовым причинам работы по проекту приостановлены.
Ориентировались, что запланированная нагрузка в диапазоне Ка каждого спутника составит 30 стволов. Антенные системы КА рассчитывались на формирование на КА «Восточный» 24 лучей, а на КА «Западный» 47 лучей. Заказчиком спутников является РТКомм.РУ, которое в дальнейшем станет оператором ССС.
Предполагаемая область покрытия всей системы в составе четырех КА, охватывающая 97 % территории России, представлена на рисунке 27.
В земной сегмент сети будет входить пять телепортов в Дубне, Хабаровске, Железногорске (Красноярский край).
Анонсируется, что общая пропускная способность сети достигнет значения 66 Гбит/с. Это предполагает, что при работе в стандарте DVB-S2 с сигнально-кодовой конструкцией (СКК) сигнал АФМ-32 и код скорости 9/10, общий частотный ресурс разрабатываемых КА должен быть 12,4 ГГц.
Оператор рассчитывает, что контингент пользователей сети составит 2,0 млн. абонентов.
Сеть Express-AMU
В октябре 2015 г. на позицию 36° в. д., закрепленную за организацией Eutelsat, запланирован запуск российского тяжелого спутника Express AMU1 совместного использования операторами RSCC и Eutelsat. Нагрузка спутника в диапазоне Ка составляет 18 транспондеров с полосой: 12 стволов 155 МГц, 6 стволов 315 МГц. Строить спутниковую сеть планируется по принципу: один ствол формирует один луч.
Услугами будет покрываться европейская часть России и Западная Сибирь. Предполагаемая зона покрытия приведена на рисунке 28. Украина услугами сети может быть охвачена только в восточной части.
Несмотря на сотовую структуру, исходя из принципа построения, повторное использование частот не заложено, и частотный ресурс сети определяется суммарной полосой стволов, т. е. он будет равен 3,75 ГГц.
Для передачи и приема в прямом и обратном каналах предполагается выделение разных участков диапазона частот:
- прямой канал (27,5 – 29,0) ГГц, (19,7 – 20,2) ГГц;
- обратный канал (29,5 – 30,0) ГГц, (18,1 – 19,7) ГГц.
Если для организации каналов будет использован стандарт DVB-S2, то достижимую ПС сети можно оценить значением до 16,8 Гбит/с
Сеть Yamal
Название сети чисто условное, приведено по названию спутника Yamal 601, на основе каналов которого она может быть построена. Создание и запуск КА предусмотрено компанией «Газпром космические системы» в ее «Долгосрочной Программе развития до 2020 года», принятой в конце 2013 года. Вывод спутника на орбитальную позицию 49°в.д. запланирован на февраль 2016 года.
Компания по основному роду деятельности не ориентирована на предоставление конечного продукта – телекоммуникационной услуги. Около 70% орбитальной емкости компании реализуется путем прямых продаж спутникового ресурса.
Потребителями канальной услуги могут быть крупные сервис-провайдеры с собственной наземной инфраструктурой, которые оказывают на базе этого ресурса услуги конечным пользователям. Наземную инфраструктуру может создать и сама компания. Поэтому можно говорить о вероятности ее создания, на возможность будущей реализации сети пока не указывает ни один документ.
Объём спутникового ресурса Ka-диапазона спутника Yamal 601 составит 16 транспондеров по 500 МГц для абонентских линий и 4 транспондера по 2 ГГц для фидерных линий. Общий ЧР сети соответственно будет равен 16 ГГц. При условии, что компания в дальнейшем будет ориентироваться на более эффективные технологии, используя уже неоднократно упомянутую СКК стандарта DVB-S2 пропускная способность сети может достигать значения 72 Гбит/с
Проектом предусмотрена установка бортовой многолучевой антенны, с помощью которой формируется порядка 40 лучей. Область их покрытия приведена на рисунке 29.
В зону обслуживания лучей будет входить вся территория России, видимая из позиции 49° в. д. по углу места более 10° (Европейская часть России, включая Калининградскую область, и Западная Сибирь). Украина практически в область покрытия не входит за исключением северо-восточной части.
Сеть NBN
Для развития бизнеса и обеспечения каждого домохозяйства в сельских и отдаленных районах Австралии услугами широкополосного доступа правительство страны выступило с инициативой создания национальной спутниковой системы доступа. Для ее реализации была создана компания NBN Co Limited.
В 2012 г. фирме Space Systems/Loral были заказаны два спутника с высокой пропускной способностью NBN Co 1А и NBN Co 1В. По проекту на каждом спутнике должно формироваться по 103 луча. Их предполагаемая зона покрытия приведена на рисунке 30.
Учитывая неравномерность распределения населения по территории Австралии, для предоставления услуг в малозаселенных районах заложено использование широких лучей (26). Густонаселенные регионы, а также острова, находящие под юрисдикцией Австралии, будут охватываться узкополосными лучами.
Запуск первого КА планировался в октябре — ноябре 2015 года. Однако по независимым от оператора причинам возможна его задержка на время до 3-х месяцев. В силу этого введение в строй второго КА откладывается на первую половину 2016 г. Предполагаемая, но пока не скоординированная позиция спутников на ГСО 140° в. д. и 145° в. д.
Запланировано, что ПС одного КА будет достигать 80 Гбит/с, то есть при использовании СКК: сигнал АФМ-32 и код скорости 9/10 (стандарте DVB-S2), — общий частотный ресурс разрабатываемых КА или сети должен быть порядка 35 ГГц.
Предполагается, что на первом этапе услуги будут оказываться со скоростью передачи информации в прямом канале до 12 Мбит/с, в обратном — до 1 Мбит/с с дальнейшим увеличением до 25 Мбит/с и до 5 Мбит/с, соответственно.
Связь в сети будет осуществляться через систему из 20 шлюзовых станций. Каждая из ШЗС оборудуется антеннами с диаметром рефлектора 13,5 м. Примерное расположение 13 из них показано на рисунке 30.
По оценкам специалистов NBN Co Limited емкости двух КА не удовлетворят потребности в каналах доступа, рассматривается вопрос о получении дополнительного частотно-орбитального ресурса и запуска еще одного спутника. Дополнительно под будущее развитие сети необходимо установить около 800 базовых станций.
Сеть ChinaSat
Возможность построения национальной сети доступа Китая в диапазоне Ка появилась в конце 2011 г. после запуска КА Asiasat 7. Позже, в августе 2014 г. был выведен еще один спутник с нагрузкой в этой полосе частот – Asiasat 8. Однако возможности этих КА ограничены, оба имеют только по одному стволу в Ка-диапазоне и реализуют однозоновое покрытие.
В 2017 году оператором ChinaSat намечено вывести на ГСО (110,5° в. д.) спутник ChinaSat 16, предназначенный для широкополосных телекоммуникационных услуг в Ка-диапазоне. В проект КА заложено формирование 26 абонентских лучей, охватывающих Китай и прибрежные зоны. Его назначение – предоставление каналов для дистанционного обучения, телемедицины, доступа к интернету, воздушных и морских коммуникаций и связи в чрезвычайных ситуациях.
Сеть Eutelsat Brasil
Сеть, которую можно создать после запуска КА Eutelsat 65 West A в середине 2016 года (позиция на ГСО 65,0° з. д.) может быть и нельзя относить к национальным. Используя полезную нагрузку диапазона Ка, на борту будет формироваться 24 луча, нацеленные в основном на крупные города Бразилии и частично на наиболее заселенные регионы (те же агломерации) оставшейся части Латинской Америки.
Основная цель, ради которой планируется запуск КА, это работа на бразильском телекоммуникационном рынке. В проект заложено, что из 24 лучей 16 (или 67 %) бразильских, остальные лучи либо в резерве, либо будут работать в другом направлении. По назначению сеть будет ориентирована на обеспечение телекоммуникационными услугами пользователей на территории Бразилии, т. е. сеть имеет основной признак национальной.
Но, с другой стороны, сеть создается на основе привлечения ресурсов КА, принадлежащего и управляемого оператором другой страны (в данном случае Франции), то есть сеть нельзя отнести к национальным.
Отметим, что достигнута договоренность о совместной работе через спутник организаций Eutelsat do Brasil и EchoStar Hughes Network Systems.
Пропускная способность бразильской составляющей спутника 24 Гбит/с. Следуя уже неоднократно используемой методике, предполагая, что у всех лучей одинаковая ПС, получим, что частотный ресурс спутника в диапазоне Ка (или сети) не менее 7,9 ГГц.
Сеть Telebras
К середине 2016 года на орбитальную позицию 65,0° з. д. должен быть выведенным спутник SGDC-1, заказанный в рамках Национального плана программы развития широкополосного доступа в Бразилии, государственной компанией Telebras у Thales Alenia Space.
Запуск КА должен обеспечить для страны решение двух основных задач: развертывание защищенной системы спутниковой связи для бразильского правительства и вооруженных сил; развертывание национальной широкополосной сети доступа.
Для решения второй задачи спутник оборудуется 50 стволами в диапазоне Ка. Заложенная проектом ПС сети 80 Гбит/с, что соответствует частотному ресурсу, как минимум, 17,7 ГГц или средней полосе ствола 36 МГц.
В перспективе на 2019 – 2022 года оператор (Telebras) планирует вывести на ГСО второй спутник сети.
Однозоновые сети
Большинство из однозоновых сетей могут быть отнесенными к национальным. В добавок к приведенному ранее определению не принимать во внимание национальную принадлежность спутника, на основе которого сеть создана.
Перечень сетей, а точнее спутников, на основе которых сформирована сеть, приведен в таблице 11. Здесь в графе «зона основная» приведена страна (или страны), на которые направлено основное излучение спутника (контур -3 дБ). В графе «зона дополнительная» – страны, попадающие в зону покрытия луча. Уровень ЭИИМ приведен для основной зоны покрытия.
