Результаты системного проекта «Обеспечение высокоскоростного доступа к информационным сетям через системы спутниковой связи»

Результаты системного проекта
«Обеспечение высокоскоростного
доступа к информационным сетям
через системы спутниковой связи»
В.В. Бутенко, Генеральный директор ФГУП НИИР, д.т.н.
Назначение и характеристики проекта
Назначение проекта
• Обеспечение гарантированного доступа
населения к современным
инфотелекоммуникационным услугам.
• Преодоление«цифрового» неравенства регионов.
• Повышение экономической эффективности
функционирования российской орбитальной
группировки космических аппаратов.
• Освоение Ка-диапазона, защита
орбитально-частотного ресурса.
Характеристики проекта
Наземный
ШПД
•
•
•
•
•
Диапазон частот в системе - 18-31ГГц.
Пропускная способность системы 18 Гбит/с.
Скорость абонентского доступа - до 15 Мбит/с.
Стоимость абонентских терминалов с антенной
системой не более
8000 руб.
Стоимость 1 Гбайт передачи данных – 50 руб.
2
Кооперация по разработке Системного
проекта
«Внешняя» кооперация
«Внутренняя» кооперация
Космический сегмент
– Компания Thales Alenia Space
(Франция);
– Компания EADS Astrium
(Франция);
– Компания MDA (Канада).
–
–
–
–
–
ОАО «Российские космические системы»;
ФГУП «Космическая связь»;
РКК «Энергия» им. С.П.Королёва;
ГКНПЦ им. М.В.Хруничева;
ОАО «ИСС» им. М.Ф. Решетнева.
Земной сегмент
– Компания Newtec Cy (Бельгия); –
– Компания Hughes Network
–
Systems (США);
–
– Компания IDirect (США).
–
ФГУП «Космическая связь»;
ОАО «Российские космические системы»;
ЗАО «ВИСАТ-ТЕЛ»;
ЗАО «Концерн Гудвин»(Гудвин Европа).
Перспективы развития сервисов
– ОАО «Гипросвязь»;
- ФГУП «ЦНИИС».
3
Действующие спутниковые системы
массового обслуживания
Сеть
WildBlue
(США+Канада)
Космический сегмент
ANIK F2 (111W) 2004г.
45 лучей
Земной сегмент (АЗС)
SurfBeam
WildBlue 1 (111W) 2006г.
35 лучей
IPSTAR
(Азия+
Австралия)
iPSTAR (119.5E) 2005г.
84 луча Ku и 14 лучей Ka
iCON
HughesNet
(США+Kанада)
SPACEWAY 3 (95W) 2007г.
112 лучей
HN9000
Astra2Connect
(Центральная
Европа)
Astra (19.2 и 23.5Е) 2007г.
2 луча
Astra 3B 21/05/2010
4 луча
Sat3Play
4
Перспективные спутниковые системы
массового обслуживания
Оператор
Космический сегмент
Земной сегмент (АЗС)
Viasat
(США+)
ViaSat-1 (77W) 2011г.
80 лучей
SurfBeam 2
Eutelsat
(Европа+)
KA-SAT (13.2E) 1кв.2011г.
82 луча
SurfBeam 2
Hughes Net
(США+Kанада)
Jupiter, 2012г.
100 лучей
HN9xxx
Avanti
(Европа +)
Hylas 1 (33.5W) 2011г.
6 лучей
Hylas 2 (33.5W) 2012г.
24 луча
HN9xxx
SurfBeam 2
5
ASTRA 3B
95º
113º 119.4º
116.2º
143º
140.1º 145º
OPTUS C1
MTSAT-1R
WINDS (KIZUNA)
MTSAT-2
KOREASAT 3
IPSTAR 1 (THAICOM 4)
DRTS
90.7º
KOREASAT 5
CTDRS (TIANLIAN 1)
77.1º
156º
162º
BADR 3
19.2º
13º
16.2º
21.6º
NSS 6
SYRACUSE 3A
47º
SICRAL 1A
ASTRA 1L
ASTRA 1H
ARTEMIS
SICRAL 1B
11.8º
HOT BIRD 6
EUTELSAT W3A
7º
4.9º
EUTELSAT
W3A
0º
SES SIRIUS 4 (ASTRA 4A)
WGS F2
WGS F3
Действующие спутники с Ка-диапазоном частот на ГСО
SUPERBIRD B2 (SUPERBIRD 4)
Геостационарные спутники с транспондерами
в Ка-диапазоне частот
EXPRESSAM4
YAHSAT-1A
YAHSAT-1B
26º
AFRICASAT 1A
23.5º
ARABSAT 5C
EUTELSAT
KA-SAT
16º
NIGCOMSAT 1R
Планируемые запуски в 2010 г.
Планируемые запуски в 2011 г.
52.5º
80º
46º
50º
53º
55º
65º
EXPRESSAМ5
42.5º
AMOS 4
20º
TURKSAT
4B
EXPRESSАМ6
G-SAT 14
13º
Планируемые запуски в 2012-2013 гг.
140º
Рекомендуемые позиции на ГСО: 53°в.д.; 60°в.д.; 71°в.д.; 80°в.д.; 83°в.д.; 104°в.д.; 130°в.д. и 140°в.д.
6
Полосы частот, выделенные для ФСС
в Ка-диапазоне частот на национальной основе
Линия «космос-Земля»
17.7 ГГц
21.2 ГГц
18.4
18.6
ССИЗ
18.8
19.3
19.7
20.1 20.2
сссч и св (космос-Земля)
(пассивная)
ски
ФС
ФСС (космос-Земля,
Земля-космос)
псс (космосЗемля)
ФС
(пассивная)
ФСС (космос-Земля)
ФСС (космос-Земля
Земля-космос)
ПСС (космос-Земля)
ФСС (космосЗемля)
ФСС (космос-Земля)
СИ
Линия «Земля-космос»
27.5 ГГц
31.0 ГГц
28.0
28,44
28,05
ФС
ПС
ФСС (Землякосмос)
ФС
390 МГц
ССИЗ (космосЗемля)
ПС
ФСС (Землякосмос)
29,06
29,45
ФС
ФС
390 МГц
ССИЗ (космосЗемля)
псс
(Землякосмос)
30.0
сссч и св (космос-Земля)
ПСС (Земля-космос)
ФСС (Земля-космос)
СИ
Полосы частот 28,05-28,44 ГГц и 29,06-29,45 ГГц разрешены к использованию только РЭС ФС (п. 342 к НТРЧ).
7
Частотные планы Ка-диапазона для спутников
системы РСС-ВСД
1-й пусковой комплекс
Варианты использования ПЧ
для БЗС
27.5 – 28.0 ГГц
G7
R4
R10
R5
R2
Правая
краговая
G1
G6
G3
G8
G9
R6
R3
R8
R1
Левая
круговая
R9
ЛИНИЯ ВНИЗ:
G7
G2
Левая
круговая
R1
R6
R3
R8
R9
G6
G3
G8
G1
Правая
круговая
500 МГц
1000 МГц
5
6
G1
G3
G5
G7
1
2
G2
G4
G6
G8
3
4
7
8
5
6
Правая
круговая
Левая
круговая
29930
G9
ЛИНИЯ ВНИЗ
485 МГц
19.700 – 20.185 ГГц
2
G2
G4
G6
G8
3
4
7
8
1000 МГц
17.7 – 18.7 ГГц
1000 МГц
Левая
круговая
Правая
круговая
20075
1
19825
G7
18575
G5
18325
G3
18075
G1
17825
610 МГц
18.575 – 19.185 ГГц
29805
G5
29680
G10
29555
G4
19130
R7
19005
R5
18880
R10
18755
R4
18630
R2
29.5 – 30.0 ГГц
30.0 – 31.0 ГГц
29875
G5
29625
G10
Использование ПЧ для АЗС
500 МГц
30875
G4
500 МГц
30625
G2
ЛИНИЯ ВВЕРХ
28.5 – 29.0 ГГц
30375
R7
2-ой пусковой комплекс
30125
29805
29680
29555
29030
28905
485 МГц
28780
29.500 – 29.985 ГГц
610 МГц
29930
Использование ПЧ для АЗС
28.475 – 29.085 ГГц
28655
28530
ЛИНИЯ ВВЕРХ: Использование ПЧ для БЗС
500 МГц
19.7 – 20.2 ГГц
18.7 – 19.7 ГГц
8
Структурная схема системы РСС-ВСД
РСС-ВСД
Космический
сегмент
РКК
КА
МПН
ЦУП
Земной
сегмент
НКУ
БЗС
ССПД
Оборудование
присоединения к
сетям
КИС
АЗС
ЦУС
БРТК
9
Варианты построения
космического сегмента системы РСС-ВСД
№ ПК/
Вариант
КА
Планируемая
дата запуска
Точка ГСО
Количество и полосы частот
транспондеров в Ka-диапазоне
1-ый пусковой комплекс
1
Экспресс-АМ4
конец 2011 г.
80Е
Лучи: 2х112 МГц
Экспресс-АМ5
середина 2012 г.
140Е
Лучи: 10х110 МГц
Экспресс-АМ6
конец 2012 г.
53Е
Лучи: 10х110 МГц
2-ой пусковой комплекс
2.1.
совместный запуск
КА1 РСС-ВСД
КА2 РСС-ВСД
2014 г.
2014 г.
60Е (71Е)
130Е (104)Е
Лучи: 26х250 МГц
Лучи: 26х250 МГц
2.2.
КА РСС-ВСД
2014 г.
83Е
Лучи: 80х250 МГц
10
Основные характеристики вариантов космического
сегмента.
Вариант 2.1: 2 КА.
Вариант 2.2: 1 КА.
•
26 абонентских лучей на каждом КА;
•
80 абонентских лучей;
•
1 приемная и 1 передающая МЛА,
диаметр зеркала 2,5 м.
•
4 приемо-передающие МЛА,
диаметр зеркала 2,6 м.
Российская платформа
Платформа Евростар 3000
•
масса полезной нагрузки - до 450 кг;
•
масса полезной нагрузки - 1 тонна;
•
мощность потребления полезной
нагрузки - до 6,5 кВт;
•
мощность потребления
полезной нагрузки - 11 кВт;
•
масса при запуске - до 1700 кг;
•
масса при запуске - 6.2 тонны;
•
совместный запуск.
•
одиночный пуск.
11
Зоны покрытия территории РФ лучами КА системы
РСС-ВСД (первый базовый вариант) и КА серии Экспресс
АМ4, АМ5, АМ6
20º
60º
40º
Экспресс АМ6
80º
100º
120º
140º
Экспресс АМ4
Экспресс АМ5
80ºв.д.
53ºв.д.
КА1 РСС-ВСД Ка
60ºв.д.
180º
160º
140ºв.д.
КА2 РСС-ВСД Ka
130ºв.д.
Лучи КА системы РСС-ВСД
Лучи КА Экспресс АМ5, АМ6
12
Зоны покрытия территории РФ лучами КА системы
РСС-ВСД (второй базовый вариант)
КА РСС-ВСД
(83 в.д.)
13
Схема организации связи системы РСС-ВСД
14
Основные характеристики земного сегмента.
АЗС
Протокол прямого канала:
Информационная скорость
(приём прямого канала):
Информационная скорость
(передача в обратном канале):
Символьная скорость (приём):
Символьная скорость (передача):
Добротность
Эквивалентная изотропно
излучаемая мощность
Антенна:
Передатчик:
БЗС
DVB-S2 с ACM
Диапазон частот тракта ПЧ
950 – 2250 МГц
до 121 Мбит/с
Диаметр антенны
6,3 – 9 м
Поляризация антенны
круговая
Усиление антенны на прием:
на передачу:
58,8 дБ
62,5 дБ
Добротность на приеме
35,5 дБ/К
Рабочая максимальная
ветровая нагрузка антенны
до 72 км/час
Эквивалентная изотропно
излучаемая мощность на
передаче в одной поляризации
до 80 дБВт
Выходная мощность усилителя
(диапазон моделей клистрона)
475 – 750 Вт
Система резервирования
100% резерв
Система управления
дистанционная
Количество обслуживаемых
абонентов (1-й этап)
250 – 270 тыс.
до 3,2 Мбит/с
1-52 Мсим/с
0,128-2,048 Мсим/с
не менее 17 дБ/К
до 49,0 дБВт
63-75см
1 и 2 Вт
15
Использование технологий широкополосного
доступа к информационным сетям
Зоны обслуживания РСС-ВСД
Количество
ФО
домохозяйств
ЗОНА «С»
ЦФО
23 400
СЗФО
176 863
ЮФО
41 293
ПФО
63 437
УФО
91 397
СФО
309 167
ДФО
224 045
Итого:
929 602
Количество
домохозяйств
ЗОНА «В»
957 037
1 023 243
759 090
1 838 494
886 842
2 179 688
847 228
8 491 622
Количество
Всего
домохозяйств
домохозяйств
ЗОНА «А»
435 077
1 415 514
796 863
1 996 969
242 263
1 042 646
286 920
2 188 850
713 917
1 692 157
1 271 400
3 760 254
837 464
1 908 737
4 583 904
14 005 128
Потенциальные пользователи
РСС-ВСД составят до 2 млн.
домохозяйств
Зоны обслуживания
16
Схема взаимодействия и денежные потоки от услуг
связи.
17
Схема взаимодействия и денежные потоки от
реализации «коробочного продукта».
18
Использование
коробочного продукта
Универсальный
приемо-передатчик
Ка диапазона
Интегрированный
STB:
• до 100 Мбит/с в домашней сети
• поддержка IPTV
Использование коробочного продукта позволит
обеспечить устойчивый рост абонентской базы
19
Общая схема финансовых потоков.
20
Организационно-функциональная схема управления
созданием и эксплуатацией системы РСС-ВСД.
21
План реализации Проекта РСС-ВСД
22
Инновации Проекта системы РСС-ВСД

Решение задач создания спутниковой системы, использующей
инновационные решения с узконаправленными бортовыми МЛА.

Реализация прецизионных спутниковых платформ.

Использование ряда инновационных зарубежных и отечественных
разработок космической техники.

Создание российских образцов оборудования базовой и
абонентских земных станций Ка-диапазона и организация его
серийного производства на отечественных предприятиях.
23
Выводы по реализации Проекта РСС-ВСД

Проект решает задачи экономического, социального и инновационного
характера, создавая рабочие места, устраняя информационное
неравенство и развивая телекоммуникационную отрасль.

Проект создает дополнительную конкуренцию на рынке связи и
дополнительные условия для развития недискриминационного доступа.

Предварительный расчет дает основания полагать, что проект с большой
вероятностью будет успешным с финансово-экономической точки
зрения, поскольку максимальная Внутренняя норма доходности –
[42,53%], а минимальная – [6,34%].

Проект выходит на самоокупаемость при реалистичном варианте
развития после подключения 336 тысяч пользователей.

Проект является генератором дополнительных доходов его партнеров –
операторов связи и государства, как получателя налогов.
24
Благодарю за внимание!