Вещание через космос

Преимущества спутниковых каналов при решении задач информационного обеспечения определяются следующими особенностями спутниковых систем телекоммуникаций (ССТ): глобальностью, широкой зоной охвата услугами, оперативностью создания каналов практически с любого места, приемлемостью к использованию новых технологий, возможностью передачи информации со значительными скоростями, обеспечением необходимого качества, стойкостью по отношению к несанкционированному вмешательству и рядом других отличительных черт.

Несмотря на высокие одноразовые расходы на создание систем спутниковых телекоммуникаций и все возрастающую конкуренцию со стороны волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), ССТ продолжают планомерно развиваться. Разрабатываются и выводятся на орбиту новые спутники с широкими возможностями передачи больших потоков информации. Как и раньше, для организации каналов связи используют преимущественно космические аппараты (КА), размещенные на геостационарной орбите (ГСО). Каналы связи организовываются и с помощью негеостационарных спутников. На конец 2003 года на негеостационарных орбитах (НГО) разного вида находилось около 260 таких КА.

В среднем около двух десятков спутников в год выводится на геостационарную орбиту (например, в 2000 году было запущено 30 спутников, в 2001 — 15, в 2002 — 27, в 2003 — 19). До конца первого десятилетия запланировано к запуску еще 160 КА.

После 2000 года количество космических аппаратов на геостационарной орбите практически не возрастает. Однако это не является свидетельством насыщенности рынка спутниковой связи. Существенно расширяются возможности КА, растут общие ресурсы ССТ, и поэтому в увеличении количества спутников нет потребности. Темпы роста ресурсов ССТ характеризуют следующие данные: если в конце 2001 года было задействовано около 6500 транспондеров (60 % из них использовались для целей вещания, около 30 % — для доступа в информационные сети, на передачу данных), то в 2002 году их количество превысило 7000, а к середине 2004 года общее число действующих стволов достигло 8550. По прогнозам специалистов емкость ретрансляторов к 2010 году возрастет приблизительно на 30—35 %.

Примечательно, что за последние годы несколько изменился список международных организаций и межнациональных компаний, которые предоставляют услуги спутниковой связи в глобальном, региональном и национальном масштабах. Лидером по количеству национальных ССТ остаются США (30 КА), далее следует Япония (21 КА) и Россия (15 КА). Пятерку лидеров замыкают Индия и Китай (по 9 КА). Наряду с развитыми странами спутниковые телекоммуникации продолжают внедрять развивающиеся страны.

В среднем с периодичностью раз в год появляются новые игроки на рынке спутниковых телекоммуникаций, новые операторы национальных ССТ. К группе стран, которые имеют национальные космические аппараты, присоединились Пакистан, Греция, Кипр. Но очереди — Вьетнам, Казахстан, ряд африканских, южноамериканских и азиатских стран. Всего на рынке спутниковых телекоммуникаций работают 58 операторов 33 стран, которым принадлежат 88 систем спутниковых телекоммуникаций.

 

Системы спутникового вещания

Спутниковые услуги можно разделить на две категории: традиционные и новые. К традиционным относятся услуги междугородной связи, распространение аудиовизуальной информации, услуги для органов государственной власти. Новые виды включают: интерактивное и непосредственное телевизионное и звуковое вещание, доступ в Интернет и другие мультисервисные услуги. Появился также класс «услуги приложений», которые в отличие от перечисленных выше услуг электросвязи организовываются с использованием нетелекоммуникационных конечных устройств. К ним относятся услуги дистанционного обучения, телемедицины, телебанкинга и т. п.

Увеличение потенциального рынка услуг спутниковой связи является одной из ярких тенденций сегодняшнего дня. В прошлом спутниковые системы в основном ассоциировались с корпоративными сетями VSAT, которыми пользовалось ограниченное количество клиентов, преимущественно — крупные частные и государственные корпоративные организации, строящие великомасштабные географические телекоммуникационные сети для своих филиалов. Сегодня ситуация изменилась, потребительский рынок стал крайне важен для услуг спутниковой связи. В данный момент в Европе находятся более 31 млн «спутниковых» семей, а в США более 16 млн домов обеспечены доступом к цифровому ТВ. При этом если взять последнюю цифру, то только 50 % семей имеет доступ к Интернету, что позволяет утверждать, что цифровое телевидение нацелено на предоставление приложений через спутник на потребительском рынке.

Телевидение и средства массовой информации повлияли на создание новых концепций услуг широкополосной связи. Вещательные компании внедряют новый стандарт DVB для предложения услуг нового поколения, таких как псевдовидео по заказу с доступом к Интернету или псевдоинтерактивные услуги. Новые стандарты компрессии и транспортирования цифрового сигнала позволяют установить соединение между пользователем и наземным модемом с помощью обыкновенной TVRO-антенны и PC-карты. Стоимость такого конечного оборудования становится доступной пользователям. Новый стандарт — Мультимедийная домашняя платформа — нацелен на предоставление интерактивных услуг на потребительском рынке с использованием открытых технологических платформ. На первом этапе такие интерактивные услуги будут ограничиваться обогащенным видеосодержанием в рамках обычных телепрограмм с одновременным доступом в Интернет. Но в целом спутниковая связь сможет стать ведущим «поставщиком» широкополосного доступа как в сельской, так и в городской местности. Подобные системы являются единственной альтернативой, способной обеспечивать предоставление услуг в регионах, где отсутствуют кабельные сети, а использование Ка-диапазона существенно усовершенствует спутниковые системы, особенно в отношении широкополосного доступа в Интернет.

Примечательно, что в следующем десятилетии структура услуг ССТ претерпит значительные изменения. Из традиционных видов услуг роль телефонии значительно уменьшится, отдавая приоритет передаче данных. Рост доли телерадиовещания, который наблюдается сейчас, а особенно непосредственного вещания, будет продолжаться. С учетом предоставления услуг мультимедиа вещание будет занимать половину ресурсов ССТ. Опережающими темпами будет возрастать потребность в спутниковых линиях для сетей Интернета.

Услугами спутниковой службы вещания (ССВ) по состоянию на июнь 2004 года пользуется 141 страна. С использованием КА передается по 2809 каналам 1979 телевизионных программ 133 стран и по 2372 каналам — 1681 радиовещательная программа 112 стран. Кроме того, телевизионные и радиоканалы используются для передачи информации из Интернета.

За последние 2,5 года по всем регионам наблюдается увеличение объема использования спутниковых каналов для целей вещания.

Отметим, что если объем использования спутниковых каналов для целей вещания за последние годы планомерно увеличивается, то использование вещательного формата для доступа в Интернет не имеет никаких тенденций к росту. Это в первую очередь обусловлено переходом на системы, которые работают в фиксированной спутниковой службе (ФСС), где требования к качеству каналов значительно меньшие и эффективность использования ресурсов канала не ограничена стандартизированным форматом сигналов. Так, например, вещательный стандарт EN 300 421 определяет вид модуляции ФМ-4 и вероятность ошибки в канале

10-10—10-11, а для передачи данных в сети Интернет достаточно 10-7, но отход от стандарта позволяет использовать более эффективные сигналы ФМ-8 и КАМ-16.

По степени использования спутниковых каналов для целей вещания также лидируют Соединенные Штаты (количество телеканалов систем спутникового вещания, в том числе и с целью передачи данных из Интернета, там приближается к 700). Второй эшелон составляют Великобритания, Германия, Бразилия, Италия и Индия.

По количеству телепрограмм, которые передаются через спутники-ретрансляторы, Украина находится на 28 месте, по количеству каналов передачи — на 30-м, по передаче вещательных радиопрограмм — в районе седьмого десятка. Также в конце списка место Украины по степени использования спутниковых каналов для Интернет-сетей.

Принятые на ретрансляторе программы вещания коммутируются на КА и передаются на определенные участки Земли уже по большему количеству каналов. Спутниковые каналы распределения программ вещания (каналы приема программ, линия вниз) характеризуются устойчивым возрастанием доли цифры и снижением доли аналоговых методов передачи. На начало 2001 года аналоговые методы передачи составляли 6 %, в 2004 году их доля уменьшилась вдвое, а в дальнейшем они не будут использоваться вовсе.

Среди цифровых методов в преимущественном большинстве случаев используется MPEG-2. При этом 75 % спутниковых каналов вещания закрыты для свободного доступа (закодированы). В большей степени это касается цифровых систем. В аналоговых системах открыты 72 % каналов, в цифровых — только 24 %.

Аудиовизуальная информация преимущественно передается с использованием методов цифрового сжатия. С 2001 года доля аналоговых методов передачи уменьшилась вдвое, а в дальнейшем они не будут использоваться вовсе.

Достаточно большим спросом пользуются итеративное телевидение, фильмотеки, «магазин на диване», игры, банковские расчеты и т. п. ССВ предоставляет услуги по доставке разнообразных видов информации в соответствии с запросами пользователей. В системе Eutelsat, например, для организации итеративного вещания предусмотрено 20 стволов и диапазон Ка. В европейском регионе в настоящее время организован 21 итеративный канал в ССТ Eutelsat (два года тому назад было 15) и 14 в ССТ Astra. Если на начало октября 2003 года функционировало 90 таких каналов, то в июне 2004 года — 119. Рост за такой короткий временной промежуток составил 35 %.

На середину июня 2004 года услуги ССВ предоставляли 45 операторов (владельцев ССТ), год тому назад их было 42. Крупнейшие операторы ССВ предоставляют при этом 100 и больше спутниковых каналов для передачи телевизионных программ.

Некоторые операторы, скажем, SES Global, Eutelsat, Loral, являются также совладельцами других ССТ, поэтому количество каналов у них реально еще больше обозначенного.

Средства организации звукового вещания по спутниковым каналам существенных изменений не претерпели. Сместились лишь сроки запусков двух радиотрансляционных спутников системы ХМ (2004 и 2005 годы).

Лидером в этой области тоже являются Соединенные Штаты.

Говоря о развитии систем спутникового вещания, отметим еще один интересный факт. В России Союз кинематографистов РФ и Национальная академия кинематографических искусств и наук России при участии Минсвязи России начали реализацию проекта «Народный экран». В рамках данного проекта создается система трансляции цифрового сигнала с единого центра-студии через спутниковые каналы для демонстрации кинофильмов или других видеопрограмм в сети малых (200—250 посадочных мест) региональных кинотеатров. Показ видеопрограмм в цифровом формате с высоким качеством может совершаться одновременно по всей территории России.

Наши ближайшие соседи продолжают также разворачивание спутниковых мультисервисных систем связи, которые начались с разработанного в 2002 году проекта для Дальневосточного федерального округа. В соответствии с ним предусмотрено распространение в цифровом формате трех федеральных и одной телевизионной и радиовещательной программы, предоставление широкополосных услуг мультимедиа, доступа к региональным, федеральным и мировым ресурсам.

Анатолий МЕЛЬНИК

Опубликовано в OFFICE 7-8/2004