Связь из космоса — кто и как подключает землян к спутниковому интернету

Если стоит задача предоставить интернет-доступ каждому человеку на планете,  что будет проще: проложить сотни тысяч км кабеля и десятки тысяч проводов в каждый дом — или разместить передатчики в стратегических локациях, откуда можно подключиться по беспроводной связи? Беспроводной вариант выглядит более простым, но спутниковый интернет пока что гораздо меньше популярен по сравнению с традиционным кабельным ШПД. Развитие передовых технологий, изменение трендов телеком-отрасли и растущая зависимость бизнеса от надёжных телекоммуникаций ведут к тому, что переход на спутниковую платформу сегодня кажется намного более вероятным сценарием, чем раньше.

В пользу спутника

Cпутниковый интернет охватывает практически весь земной шар. Провайдеры вовсю расхваливают зону покрытия. На орбитах — десятки спутников, которые предоставляют связь на всех континентах, включая Антарктиду. Конечно, на полюсах покрытие намного слабее, но ведь и потребителей связи там почти нет. Исторически спутниковая связь всегда была более медленной, однако технология очень быстро развивается.

Спутниковый интернет традиционно используется для подключения абонентов, находящихся в изолированных районах— будь то архипелаг тихоокеанских островов или особняк на окраине американского мегаполиса. Вы, скорее всего, используете полностью наземную связь. Хотя скорость и стоимость спутникового интернета вполне сопоставима с традиционным ШПД, интернет со спутника всё же не стал массовым по одной важной причине: задержка при передаче сигнала. Спутниковое оборудование может обеспечивать широкополосный доступ; но время, затрачиваемое на прохождение сигнала до спутника и обратно, намного больше, чем для наземных соединений, поскольку расстояние на порядок больше.

В настоящее время большинство интернет-спутников находятся на геосинхронной орбите (т.е. на расстоянии 35 тыс. км от Земли). Геосинхронной называется орбита обращающегося вокруг Земли спутника, период обращения которого равен звёздному периоду вращения Земли (23 ч 56 мин. 4,1 с). Чтобы радиосигнал дошёл до спутника на геосинхронной орбите и вернулся обратно, нужно не меньше 230 мс. За это время сигнал 9 раз пройдёт туда и обратно по оптоволокну между Нью-Йорком и Лондоном. Сейчас спутники, расположенные на низкой орбите, могут обеспечивать только небольшую скорость доступа в интернет, что вызвано технологическими ограничениями.  Однако планируемые к запуску группировки низкоорбитальных спутников OneWeb и SpaceX обеспечат скоростной доступ в интернет с очень низкой задержкой. Например, проект OneWeb будет иметь задержку всего в 30 мс.

В принципе, латентность не представляет особой проблемы для потоковой передачи данных — после небольшой паузы на старте, видеофильм, скажем, будет далее воспроизводиться совершенно нормально (на передачу видео приходится до 70% всего интернет-трафика.) Однако задержка препятствует использованию приложений реального времени: те же игры, в которых данные постоянно передаются по сети в обоих направлениях. Это замедляет работу в интернете в целом, поскольку на загрузку каждой страницы требуется больше времени. Тем не менее, есть места, где спутниковый интернет — единственное возможное решение. Ведь совершенно ясно, что экономически нецелесообразно подключать по кабелю к интернету людей, проживающих, например, на мелких тихоокеанских островах.

islands-sat

По той же причине кабельные интернет-провайдеры не могут проложить кабели в каждом районе или вдоль каждой дороги. Кроме того, некоторые корабли и самолеты используют спутники для получения доступа к интернету, особенно если они находятся далеко от суши.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Кто отвечает за спутниковый интернет

Спутниковые интернет-провайдеры очень сильно отличаются по качеству и типу услуг. Некоторые из них предоставляют настолько медленный интернет-доступ, что его можно использовать лишь для электронной почты, другие обеспечивают скоростной широкополосный доступ, который годится для любых задач. Некоторые продают услуги напрямую конечным потребителям, другие работают через партнёров — местных интернет-провайдеров, которые, в свою очередь, используют предоставленную сеть для подключения клиентов к более быстрому интернету. Как правило, более новые спутники обеспечивают более быстрое подключение и большую пропускную способность. Представленные ниже компании отсортированы по количеству активных спутников связи на орбите.

Iridium |Средний срок эксплуатации — 18 лет: Работает на низкой околоземной орбите, скорость передачи данных очень невелика, но его структура позволяет подключаться к интернету даже на полюсах.

Iridium

Intelsat | Средний срок — 13 лет:  Эта компания продает трафик интернет-провайдерам на своих орбитальных станциях.

Intelsat

SES | Средний срок — 12 лет: Работает аналогично Intelsat. SES и Intelsat — это самые многочисленные группировки спутников из тех, что находятся на геостационарной орбите.

Globalstar |  Средний срок эксплуатации — около 10 лет: Предлагает голосовые и услуги медленной передачи данных с низкой околоземной орбиты.

Globalstar-1

ORBCOMM | Средний срок — 11 лет: Использует низкоскоростную группировку спутников, предназначенную для геопозиционирования кораблей и для мониторингового оборудования. 

Echostar | Средний срок эксплуатации — 10,5 лет: Будучи частью сети DISH Networks, служит основой для потребительского спутникового интернета HughesNet.

Echostar

O3b | Средний срок — 2,8 года: Спутники O3b Networks изначально были предназначены для предоставления широкополосного интернета для «других 3 млрд» пользователей интернета на развивающихся рынках. Теперь сеть принадлежат SES и продает свои услуги местным интернет-провайдерам.

O3b

Inmarsat | Средний срок — 12 лет: Почти половина доходов компании поступает от продажи связи морским судам. Также сеть начинает использовать недавно запущенные спутники для предоставления высокоскоростных подключений.

Telesat | Средний срок эксплуатации — 8,5 лет: Крупнейший поставщик спутникового интернета в Канаде. Оператор не только владеет и управляет своими спутниками, ему также принадлежит полезная нагрузка в сети ViaSat.

Arabsat | Средний срок — 8 лет: Совместное предприятие, финансируемое странами-членами Лиги арабских государств. Группировка из 7 спутников покрывает территорию Северной Африки, Ближнего Востока, Западной Азии и Европы.

Hispasat | Средний срок эксплуатации — 12 лет: Управляет всего 3 спутниками для Латинской Америки и Европы. Её сервисы, например, присутствуют в виде интернета Wi-Fi в скоростных поездах Италии.

Thaicom | Средний срок — 8 лет: Спутники Thaicom обеспечивают доступ в интернет для большей части территории Азии и Африки через 3 спутника на геостационарной орбите.

Eutelsat | Средний срок эксплуатации — 15 лет: Предлагает потребительские широкополосные сети в Европе через свою дочернюю компанию Tooway. Также продает полосу для других операторов. Содержит всего 2 спутника на геостационарной орбите.

QuetzSat | Срок эксплуатации — 21 год: Очень тесно сотрудничает с SES с целью предоставления интернета в Мексике. Эксплуатирует всего 1 спутник.

AsiaSat | Срок эксплуатации — 2 года: Используя спутники, нацеленные на Азию и Австралию, AsiaSat продает интернет-канал другим операторам.

ViaSat | Срок эксплуатации — 5 лет: ViaSat владеет сетью спутников на геосинхронной орбите и предлагает широкополосный доступ в интернет потребителям через свою дочернюю компанию — Exede, а также напрямую организациям, включая государственные структуры. Один из основных клиентов — авиакомпании, закупающие услугу беспроводного доступа в самолётах.

HellasSat | Срок эксплуатации — 13 лет: Предлагает почти широкополосный канал для домохозяйств и для других операторов в регионе, который охватывает Европу, Ближний Восток и некоторые районы Африки. В эксплуатации — всего 1 спутник.

На приведенных выше рисунках спутники показаны на орбите с учётом их относительного расстояния от Земли; но не каждый показанный спутник предоставляет интернет-доступ. Кроме того, спутники неравномерно распределены и необязательно вращаются вокруг одной оси.

И всё же, несмотря на огромное число дорогостоящих спутников и эксплуатирующих их провайдеров, спутниковый интернет остаётся нишевым бизнесом по сравнению с наземными услугами интернет-доступа. Тим Фаррар (Tim Farrar), консультант в области спутниковой индустрии, говорит, что всё зависит от поиска правильного баланса качества и цены: «Сколько нужно, чтобы повысить конкурентоспособность спутникового интернета? Это — вопрос многомиллиардных инвестиций». Кроме того, надо знать, нужны ли потребителям услуги доступа с низкой задержкой, такой, как в сети OneWeb, или же будут более востребованы новые высокоскоростные спутники ViaSat; а также важно учесть, насколько дешевле должны быть эти услуги по сравнению с нынешними, чтобы стать популярными.

Источник: Quartz