eng
Содержание
Содержание
Предисловие редактора перевода.......................................... 9
Предисловие................................................................................ 11
Благодарности ............................................................................ 13
Об авторе ..................................................................................... 14
Глава 1
Введение ...................................................................................... 17
1.1.
Общие сведения ........................................................................ 17
1.2.
Проблемы и возможности отрасли: развивающиеся тенденции ......... 22
1.2.1.
Проблемы и возможности..................................................... 22
1.2.2.
Тенденции развития технологий ............................................ 27
1.3.
Основы спутниковой связи.......................................................... 34
1.3.1.
Спутниковые орбиты ........................................................... 34
1.3.2.
Диапазоны частот спутниковой ретрансляции данных .............. 41
1.3.3.
Восстановление спутникового сигнала .................................... 52
1.3.4.
Передающая сеть спутниковой связи...................................... 54
1.4.
Приложения спутниковой связи................................................... 59
1.5.
Обзор рынка спутниковой связи .................................................. 64
1.6.
Каково направление развития оптоволоконной связи?..................... 67
1.7.
Потребность в инновациях .......................................................... 69
Литература ...................................................................................... 70
Глава 2
Модуляционные расширения DVB-S2 и другие
достижения ................................................................................. 73
2.1.
Часть 1: обзор принципов модуляции и упреждающей коррекции
ошибок..................................................................................... 74
2.1.1.
Концепции Eb/N0 ................................................................ 74
2.1.2.
Основы FEC....................................................................... 77
2.1.3.
Фильтры и коэффициенты сглаживания................................. 87
2.2.
Часть 2: DVB-S2 и расширения DVB-S2 ....................................... 93
2.2.1.
Модуляция DVB-S2 ............................................................. 93
2.2.2.
Расширения DVB-S2 ............................................................ 99
2.3.
Часть 3: Другие достижения наземных приложений ....................... 107
2.3.1.
Идентификатор оператора связи ........................................... 107
2.3.2.
Интеллектуальное инверсное мультиплексирование.................. 109
2.3.3.
Значение H.265 кодирования ................................................. 114
Литература ...................................................................................... 116
Глава 3
Спутники с высокой пропускной способностью (HTS)
и технологии использования сфокусированных лучей
в Kа- и Ku-диапазонах ............................................................. 118
3.1.
Введение .................................................................................. 123
3.2.
Схемы множественного доступа и повторное использование частот ....... 125
3.3.
Использование сфокусированных лучей ........................................ 130
3.4.
Цвета частот ............................................................................. 135
3.5.
Эксплуатационные полосы частот ................................................ 143
3.6.
Рассмотрение вопросов затухания сигналов во время дождя ............ 148
3.7.
Приложения HTS ...................................................................... 151
3.8.
Сравнение подходов ................................................................... 155
3.9.
Обзор HTS-систем Ku-диапазона ................................................. 157
3.10.
Конструктивные соображения относительно HTS........................... 162
3.11.
Основы проектирования узконаправленных антенн (спутниковых
антенн) .................................................................................... 163
3.11.1.
Антенны с одним облучателем на луч .................................... 167
3.11.2.
Антенны с несколькими облучателями на луч ......................... 168
3.12.
Примеры HTS ........................................................................... 170
3.12.1.
ViaSat-1 и -2 ....................................................................... 172
3.12.2.
EchoStar ............................................................................ 175
3.12.3.
Eutelsat KA-SAT................................................................. 178
3.12.4.
Intelsat EPIC ...................................................................... 179
3.12.5.
Global ............................................................................... 181
3.12.6.
Другие традиционные HTS................................................... 181
3.12.7.
O3b ................................................................................... 183
3.12.8.
Широкополосная глобальная спутниковая связь (WGS)............ 187
Литература ...................................................................................... 188
Глава 4
Услуги авиационной связи с подвижными объектами ..... 191
4.1.
Обзор использования связи с подвижными объектами на транспорте..... 191
4.2.
Авиационные системы связи ....................................................... 196
4.2.1.
Тенденции рынка ................................................................ 196
4.2.2.
Технологические подходы к авиационной связи ....................... 198
4.2.3.
Технология создания антенн для авиационной связи и вопросы
правового регулирования...................................................... 205
4.2.4.
Технология создания терминалов........................................... 209
4.2.5.
Пример проектирования антенн (ViaSat) ................................ 210
4.2.6.
Формирование луча и наземные системы формирования луча
(GBBF Ground-Based Beam Forming) .................................. 221
4.3.
Основные участники рынка и подходы в сфере рассматриваемой
технологии ............................................................................... 225
4.3.1.
Поставщики спутниковой инфраструктуры............................. 225
4.3.2.
Поставщики услуг на линии ¾воздух–земля¿ для авиакомпаний.... 232
Литература ...................................................................................... 238
Глава 5
Услуги морской связи и другие услуги связи
с подвижными объектами........................................................ 240
5.1.
Подходы к осуществлению морской связи ..................................... 240
5.2.
Ключевые участники рынка ....................................................... 246
5.2.1.
Inmarsat ............................................................................ 246
5.2.2.
ViaSat/KVH ....................................................................... 246
5.2.3.
Intelsat............................................................................... 247
5.2.4.
O3b ................................................................................... 247
5.3.
Приложения Comms-On-The-Move (связь в движении) ................... 249
5.4.
Транспортабельные системы HTS/Ka-диапазона ............................ 251
Литература ...................................................................................... 255
Глава 6
Разработки и спутниковые приложения связи М2М....... 256
6.1.
Общий обзор интернета вещей и связи М2М.................................. 256
6.2.
Структура М2М ....................................................................... 269
6.3.
Примеры приложений связи М2М и их поддержка спутниковой
связью ..................................................................................... 277
6.3.1.
Примеры общих приложений ................................................ 278
6.3.2.
Роли, контекст и приложения для спутников........................... 291
6.3.3.
Антенны для приложений спутниковой связи M2M.................. 292
6.3.4.
Возможности рынка связи M2M для спутниковых операторов ... 293
6.3.5.
Основные участники рынка и подходы спутниковой отрасли .... 301
6.4.
Конкурентные беспроводные технологии....................................... 321
6.4.1.
Универсальная система мобильной связи (UMTS).................... 329
6.4.2.
Долгосрочное развитие сетей связи (LTE) .............................. 329
Литература ...................................................................................... 332
Глава 7
Видео и телевидение ультравысокой четкости
и приложения спутниковой связи ......................................... 335
7.1.
Стандарт H.265 в контексте Ultra HD........................................... 336
7.2.
Требования к полосе пропускания/передаче ................................. 352
7.3.
Наземное распределение сигналов ............................................... 355
7.4.
Спутниковое распределение сигналов ........................................... 356
7.5.
Гибридное распределение сигналов .............................................. 358
7.6.
Проблемы развития, расходы, восприятие .................................... 358
Литература ...................................................................................... 359
Глава 8
Спутниковые технологии: электрические ракетные
двигатели и пусковые платформы ........................................ 360
8.1.
Основные технологии и подход к разработке электрических ракетных
двигателей................................................................................ 361
8.2.
Электрические ракетные двигатели.............................................. 369
8.2.1.
Ионные двигатели ............................................................... 370
8.2.2.
Двигатели на эффектах Холла .............................................. 370
8.2.3.
Магнитоплазмодинамический двигатель ................................. 373
8.3.
Преимущества и недостатки использования работы спутников только
на ЭРД .................................................................................... 374
8.4.
Основные данные о точке стояния спутника на ГСО ...................... 378
8.5.
Подходы к производству спутников с ЭРД .................................... 382
8.6.
Новые подходы и участники рынка пусковых платформ ................ 384
8.6.1.
Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) ................. 384
8.6.2.
Sea Launch (¾Морской старт¿) .............................................. 385
8.6.3.
Традиционные пусковые платформы...................................... 385
Приложение 8A
Стоимость транспондеров ....................................................... 388
8
A.1. Типичные расходы на продажу, общие и административные расходы
(SG&A) и EBITDA для промышленности в целом и компаний
спутниковой связи ..................................................................... 388
8
A.2. Стоимость транспондеров .......................................................... 394
Литература ...................................................................................... 396
Приложение A
Список некоторых патентов на системы для спутников
связи со сфокусированными лучами и многолучевых
спутников связи ......................................................................... 398
Литература ...................................................................................... 402
Приложение B
Глоссарий основных концепций и терминов спутниковой
связи ............................................................................................. 404
Предметный указатель............................................................. 434
Предисловие редактора перевода
Предлагаемая книга перевод с английского языка представляет собой обзор
достижений в области коммерческой спутниковой связи и содержит некоторые
сведения о средствах выведения спутников связи, в том числе российских косми-
ческих аппаратов (КА) типа "Молния", сведения об особенностях выведения КА
с использованием ракеты-носителя "Протон-М" с разгонным блоком "Бриз-М" и
других. Работа по подготовке оригинального издания этой книги на английском
языке относится к 2015 году, по этой причине и упомянутый обзор заканчивается
тем же годом. Понятно, что после 2015 года развитие спутниковой связи в мире
не прекратилось. В частности, за этот период времени в Германии и других стра-
нах осуществлен переход от аналогового телевидения к цифровому телевидению
высокой четкости. В России такой переход начат 15 апреля 2019 года.
Так как книга имеет ярко выраженный уклон в сторону освещения коммер-
ческой стороны использования спутниковой связи, то и терминология, исполь-
зуемая в книге, несет на себе соответствующий оттенок. При работе с перево-
дом редактор посчитал излишним введение толкования некоторых используемых
в книге терминов ("инновации", "терминал" и др.), полагая эти термины обще-
известными, смысл которых читатель может почерпнуть из других источников.
Вводная глава содержит справочный технический материал, который может
быть полезен инженерам по спутниковой связи вне зависимости от остального
содержания книги. В частности, в этой главе приведены сведения о наименова-
ниях радиодиапазонов, используемых в спутниковой связи, а также околоземных
орбит спутников космической связи (не только геостационарных).
В книге содержатся термины из словаря радиоинженеров и специалистов по
баллистике, которые могут оказаться непонятными для отечественных "провай-
деров". По этой причине при переводе на русский язык в тексте книги при-
ведены подстрочные примечания, уточняющие суть некоторых использованных
терминов из словаря радиоинженеров: "повторное использование частот" (фак-
тически одновременное в непересекающихся лучах), транспондер, офсетная
антенна и др.
В русском переводе книги в подстрочных примечаниях раскрыто содержание
некоторых использованных терминов из словаря программистов-компьютерщи-
ков (веб-страницы, браузер, утилита, стек, хаб и др.).
Первое использование в книге аббревиатур на английском языке сопровож-
дается переводом на русский язык, в дальнейшем в тексте аббревиатуры ис-
пользуются без пояснений. Для удобства читателей в издании на русском языке
в приложении В приведен Глоссарий основных концепций и терминов спутнико-
вой связи. Он создан на основе различных источников в ограниченном объеме
информации с приведением ссылок на эти источники. На стр. 434–445 приве-
ден "Предметный указатель использованных в книге терминов и аббревиатур"
с указанием номера страницы с первым упоминанием термина в книге.
Книга содержит 8 глав, перечни источников, малодоступных рядовому рус-
скоязычному читателю (исключительно на английском языке), три приложения
и предметный указатель. Чтение книги рекомендуется начать с ознакомления
с основными терминами спутниковой связи (см. Приложение В, стр. 404).
Руководитель филиала
АО "Объединенная ракетно-космическая корпорация"
"Научно-исследовательский институт космического приборостроения"
Шашков Алексей Алексеевич
Посвящается Анне
и моим родителям Джино и Анжеле
Предисловие
В последние несколько лет был отмечен ряд технических и эксплуатационных
достижений, влияющих на коммерческое приложение спутниковой связи. В этой
книге рассматриваются некоторые из этих новых ключевых достижений, а также
последствия и/или возможности их внедрения для конечных пользователей и по-
ставщиков подобных услуг. Спутниковая связь играет и будет продолжать играть
ключевую роль в коммерческих, TV/СМИ, правительственных и военных ком-
муникациях вследствие своих возможностей многоадресности/широковещания,
предоставления услуг мобильной связи, глобального охвата, надежности и спо-
собности быстро поддерживать обеспечение связи в открытом космосе и/или
враждебном окружении.
Бизнес-факторы, влияющие на отрасль в настоящее время, включают в се-
бя стремление к более высокой пропускной способности каналов связи и бо-
лее экономически эффективному использованию частотной полосы пропускания.
Улучшенные методы модуляции позволяют пользователям повысить скорость
передачи данных каналов за счет использования таких методов, как 64APSK
(amplitude-phase shift keying амплитудно-фазовая манипуляция). Высокая про-
пускная способность также достигается за счет использования узконаправленно-
го луча в Ка (и Кu)-диапазоне на спутниках с высокой пропускной способностью
(HTS - High Throughput Satellites), а также с помощью сокращения задержки
передачи (благодаря пакету протоколов высокого уровня по установлению свя-
зи) с использованием спутников на средневысотной околоземной орбите (MЕO
Medium Earth Orbit) высотой 8 тыс. км над экватором (их также называют MЕO-
HTS), но там, где пользователи должны использовать две перенацеливаемые
антенны для отслеживания космических аппаратов и сохранить возможность
соединения путем перемещения по пути от одного спутника в созвездии (группи-
ровке) к другому.
Предоставление услуг людям, постоянно пребывающим в разъездах, особен-
но во время заокеанских перелетов, в настоящее время технически осуществимо
и финансово выгодно для заинтересованных поставщиков услуг. Подключение
M2M (машина-машина), будь то грузовые автомобили во время трансконти-
нентальных рейсов или агрегация телеметрии самолетов в режиме реального
времени, или отслеживание данных отправленных товаров, открывает новые воз-
можности для расширения интернета вещей (IoT Internet of Things) до далеко
распределенных в пространстве объектов, особенно в океанических условиях. За-
рождающееся цифровое телевидение сверхвысокой четкости (UHDTV Ultra
High Definition Television) обеспечивает качественное видеоизображение, кото-
рое эквивалентно 8–16 экранам, принимающим телевизионный сигнал высокой
четкости (HDTV High Definition Television) (33 млн пикселей, для разрешения
в 7680 × 4320), по сравнению с максимум 2 млн пикселей (разрешение 1920×1080)
для услуг HDTV текущего высокого качества, отсюда становится ясно, что это
требует гораздо более высокой пропускной способности. В перспективе на 2020 г.
операторы спутниковой связи планируют позиционировать свои услуги в этом
сегменте рынка как общедоступные услуги широкого вещания и производить бо-
лее таргетированные передачи, начиная с момента публикации этой книги.
На уровне базовой технологии ведутся разработки электрических (вместо хи-
мических) двигателей; такие подходы к разработке двигателей способны умень-
шить вес космических аппаратов (и, следовательно, стоимость запуска) и, воз-
можно, продлить срок службы космического аппарата. Кроме того, на рынок
выходят новые пусковые платформы, имеющие цель снижения стоимости запус-
ка космических аппаратов за счет увеличения конкуренции.
Спутниковые сети не могут реально существовать (вечно) в качестве авто-
номных островов в море соединений, следовательно, важную роль продолжают
играть гибридные сети. Широкое внедрение услуг на базе IP-сервисов, в том
числе телевидения на основе IP (IPTV) и предоставление видеоуслуг через ин-
тернет (OTT Over The Top), движимое продолжающимся развертыванием
оптоволоконной связи, в конечном итоге произведут преобразование отрасли.
В частности интернет-протокол, версия 6 (IPv6) представляет собой техноло-
гию, которая в настоящее время развертывается в различных частях мира, что
позволяет производить истинную явную адресацию между оконечными устрой-
ствами. По мере роста числа интеллектуальных систем, которым требуется пря-
мой доступ, до нескольких миллиардов (включая смартфоны, планшеты, прибо-
ры, датчики/исполнительные элементы и даже носимые на теле биометрические
устройства) в итоге протокол IPv6 становится институциональным императивом.
Интеграция спутниковой связи и возможностей протокола IPv6 обещает создать
мощную сетевую инфраструктуру, которая может служить для удовлетворения
растущих потребностей правительства, армии, IPTV и крупных игроков на рын-
ке мобильного видео. И это далеко не все заинтересованные стороны.
Эта книга рассматривает подобные темы развивающихся технологий и пред-
лагаемых ими возможностей. После вводного обзора в главе 2 обсуждаются до-
стижения в области методов модуляции, таких как расширение DBV-S2 (DVB-
S2X). Технологии работы узконаправленного главного лепестка (не только в Ка-,
но и в Ku-диапазоне), которая составляет техническую основу новых систем и
услуг HTS, обсуждаются в главе 3. Услуги авиационной мобильной связи, такие
как интернет во время полета, рассматриваются в главе 4. Мобильная связь при
морских путешествиях и другие виды наземной мобильной связи рассматривают-
ся в главе 5. ПриложенияM2Mисследуются в главе 6. Развивающиеся технологии
получения изображений сверхвысокой четкости (Ultra HD) оцениваются в главе 7.
И, наконец, новые космические технологии, в частности, электрический двига-
тель и новые пусковые платформы, которые в конечном счете способны привести
к более низкой стоимости передачи бита (или стоимости за МГц), обсуждаются
в главе 8.
Эта работа будет представлять интерес для инвесторов в технологии, пла-
нировщиков-операторов спутниковой связи, транспортных операторов и постав-
щиков услуг связи, руководителей службы дальней связи, профессиональных
логистиков, инженеров-разработчиков оборудования, интеграторов технологий;
провайдеров интернет-услуг (ISP Internet Service Providers), телекоммуника-
ционных компаний, а также провайдеров услуг беспроводной связи как внутри
страны, так и в остальном мире.
Благодарности
Автор хотел бы поблагодарить Уильяма Б. Макдональда, президента WBMSAT
Satellite Communications Consulting (Порт Орчард, штат Вашингтон, США) за
просмотр, предоставление вводной информации и руководство при написании
этого текста. WBMSAT проводит исследования, разработку систем, проекти-
рование, интеграцию, тестирование и управление проектами во всех аспектах
коммерческой и военной спутниковой связи.
Также автор хотел бы поблагодарить Эдуарда Д. Горовица за ценный вклад.
Э.Д. Горовиц является соучредителем и директором U.S. Space LLC, компании,
предоставляющей услуги спутниковой связи, и председателем ViviSat, компа-
нии, занятой орбитальным обслуживанием спутников. Недавно Э.Д. Горовиц
вошел в управляющий совет при генеральном директоре Encompass DigitalMedia,
ведущего провайдера мировых телеканалов, прямых спортивных трансляций и
новостных агентств, цифровых средств массовой информации и государственных
услуг.
Тем не менее любое критическое мнение, описание перспектив, ограничений,
а также возможные неясности или отсутствие полной ясности в этой работе сле-
дует отнести на долю автора.
Об авторе
Дэниел Миноли имеет многолетний производственный и управленческий опыт
в области планирования, проектирования, развертывания и обеспечения безопас-
ности IP/IPv6-, телекоммуникационных, беспроводных, спутниковых и видео-
сетей для лучших на мировом рынке провайдеров услуг связи и финансовых
компаний. В настоящее время он является главным техническим директором
Secure Enterprise Systems (www.ses-engineering.us), фирмы, деятельность которой
посвящена проектированию и разработке, оценке технологий, а также обеспе-
чению кибербезопасности больших предприятий. Предыдущими должностями,
которые в последние два десятилетия занимал Д. Миноли, являются: главный ме-
неджер и директор Ground Systems Engineering в SES, втором по величине в мире
поставщике услуг спутниковой связи, директор сетевой архитектуры в Capital
One Financial, главный технический директор в InfoPort Communication Group,
и вице-президент по оказанию пакетных услуг в Teleport Communications Group
(TCG) (в конечном счете эта компания была приобретена компанией AT&T).
В недавнем прошлом он был ответственен (I) за разработки, инжиниринг
и развертывание Ethernet в метро, IP/MPLS (Multi-Protocol Label Switching
технология коммутации пакетов в многопротокольных сетях на базе меток) и
сетей VoIP (Voice over Internet Protocol передача голоса/речи через интер-
нет/VoMPLS (передача голоса и речи с помощью технологии MPLS), (II) разра-
ботку, проектирование и внедрение гибридного IPTV (Internet Protocol Televisi-
on интернет-телевидение), нелинейных и 3DTV-видеосистем, (III) разверты-
вание десятка антенн с большой апертурой (7–13 м) для телепортов в США и
за рубежом; (IV) развертывание услуг спутникового мониторинга по всему ми-
ру (более 40 мест); (V) разработку, инжиниринг и внедрение услуг на основе
протокола IPv6 в сфере M2M/интернета вещей, в области нелинейного видео,
эксплуатации смартфонов, в спутниковой области, а также в области сетевой без-
опасности; и (VI) развертывание инфраструктуры облачных вычислений (Cisco
UCS 3800 серверов) для поставщика услуг кабельного ТВ из первого звена
в США. Некоторые из работ Д. Миноли, посвященные спутниковой и беспровод-
ной связи, IP, видео и интернету вещей, представлены в книгах, принадлежащих
его перу:
• Satellite Systems Engineering in an IPv6 Environment (Francis and Taylor,
2009),
• Wireless Sensor Networks (Wiley 2007),
• Hotspot Networks: Wi-Fi for Public Access Locations (McGraw-Hill, 2002),
• Mobile Video with Mobile IPv6 (Wiley, 2012),
• Linear and Non-Linear Video and TV Applications Using IPv6 and IPv6 Multi-
cast (Wiley, 2012), и
• Building the Internet of Things with IPv6 and MIPv6 (Wiley, 2013).
Дэниел Миноли выступал учредителем при запуске двух компаний посред-
ством бизнес-инкубатора высоких технологий Leading Edge Networks Inc, которой
он открыл в начале 2000-х годов: GlobalWireless Services, поставщика точек до-
ступа безопасного широкополосного мобильного интернета и услуг VoIP, а также
InfoPort Communications Group, столичного оператора оптоволоконной связи и
гигабитного Ethernet, осуществляющего техническую поддержку Центра обра-
ботки данных/SAN/расширения канала и услуги сетевого доступа к облачным
ресурсам.
Автор этой книги также вел колонки для журналов ComputerWorld, Network-
World и Network Computing (1985–2006). Он преподавал в Нью-Йоркском уни-
верситете (Институте информационных технологий), Университете Рутгерса
и Технологическом институте Стивенса (1984–2003). Кроме того, Д. Мино-
ли выступал независимым аналитиком технологий для Gartner/DataPro (1985–
2001); на основе обширного практического опыта работы в финансовых фирмах
и компаниях-операторах мобильной связи он отслеживал развитие технологий и
писал подробные технические отчеты на уровне директора службы дальней связи
и информационных технологий в области телефонии и систем передачи данных,
в том числе освещая темы безопасности, аварийного восстановления/обеспечения
непрерывности работы бизнеса, управления сетью, локальных сетей, сетей бес-
проводного доступа (WAN Wireless Access Network) (ATM, IPv4, MPLS, IPv6),
беспроводных средств связи (локальные сети, общественные точки доступа, бес-
проводные сенсорные сети, 3G/4G и спутниковое телевидение), VoIP, сетевого
дизайна/экономики, сетей операторов связи (например, Ethernet в метро и муль-
типлексирование с грубым разделением по длине волны/с плотным разделением
по длине волны (CWDM — Coarse wavelength-division multiplexing)/(DWDM —
Dense Wavelength Division Multiplexing)) и электронной коммерции. В течение
нескольких лет он был председателем по разработке технической программы
сессий, затем семинаров, а теперь всей конференции IEEE ENTNET (Enterprise
Networking — создание корпоративной сети); ENTNET фокусируется на требо-
ваниях корпоративных сетей для крупных финансовых компаний и других кор-
поративных институтов (эта группа IEEE в настоящее время объединена и стала
Техническим комитетом IEEE по информационной инфраструктуре [TCIIN
Technical Committee on Information Infrastructur]).
Д. Миноли выступал в качестве свидетеля-эксперта в (успешном) иске на
11 млрд долларов, касающемся услуг беспроводной VoIP-системы радиосвязи
воздух-земля в салоне самолета, а также в большом судебном процессе, связанном
с цифровым сканированием и передачей банковских документов/инструментов
(в частности, отсканированных чеков). Д. Миноли был задействован в каче-
стве технического эксперта в ряде судебных процедур по поводу нарушения па-
тентных прав в области цифровой обработки изображений, VoIP, межсетевых
экранов и юридических фирм, осуществляющих поддержку космических VPN
(виртуальных частных сетей), в том числе Schiff Hardin LLP, Fulbright & Jaworski
LLP, Dimock Stratton LLP/Smart & Biggar LLP, Munger, Tolles, and Olson LLP и
Baker & McKenzie LLP.
На протяжении многих лет автор этой книги консультировал венчурные ком-
пании относительно инвестиций в десяток высокотехнологичных компаний. Он
выполнил обширные технические, продажные и маркетинговые аналитические
исследования высокотехнологичных фирм, ищущих финансирование на общую
сумму около 150 млн долларов, развивающих мультимедиа, цифровое видео,
коммутацию на физическом уровне, малые терминалы спутниковой связи узкой
направленности (VSAT Very Small Aperture Terminal), телемедицину, интегра-
цию телефонных систем с компьютерами (CTI Computer Telephony Integration)
на основе Java, VoFR & VPN, HDTV, оптические чипы, H.323 шлюзы, нанопроиз-
водство/беспроводной уровень квантовых каскадных лазеров (QCL Quantum
Cascade Laser) и сети управления телекоммуникациями (TMN telecommuni-
cation management network). Следует упомянуть и достижения в следующих
направлениях: мобильная радиосвязь (MRC mobile radio communications)
мультимедиа и асинхронный режим передачи; NHC коммутация на физиче-
ском уровне; CoastCom системы VSAT; Cifra телемедицина; Uniforce
CTI на основе Java IP; Memotec VoFR; Miranda HDTV и электронное
кино; Lumenon оптическое мультиплексирование с разделением по длине
волны (WDM Wavelength Division Multiplexing); Medisys активный про-
токол обмена сигналами (ASP Active Signaling Protocol) для здравоохранения
на основе сети интернет; Tri-Link H.323 VoIP шлюз; Maxima беспровод-
ная оптическая метро-сеть в пространстве свободного распространения сигналов
с использованием квантовых каскадных лазеров (QCL Quantum Cascade Laser),
изготовленных методами нанотехнологий; и, ACE*COMM (связь с асинхронным
методом передачи Auxiliary Control Element) для TMN / IPDR (финансисты/
венчурный капитал Societe’ General de Financiament de Quebec; Caisse de Depot
et Placement Quebec; Les Funds De Solidarite’ Des Travailleurs).
ГЛАВА 1
ВВЕДЕНИЕ
Спутниковые системы, охватывающие своими услугами коммерческую, военную
сферы и дистанционное зондирование Земли (включая сбор сведений о погоде),
предлагают важные глобальные возможности подключения и наблюдения, кото-
рые в современном мире уже сейчас воспринимаются как незаменимые. Будь то
поддержка мобильной связи в виде доступа к интернету и телеметрия в режиме
реального времени с самолетов и морских судов на океанских маршрутах или рас-
пространение высококачественного развлекательного видео на рассредоточенных
территориях развивающихся стран без значительной наземной инфраструктуры,
или экстренная связь в неблагоприятных условиях или отдаленных районах, или
приложения для отображения земной поверхности либо театра военных действий
с помощью беспилотных летательных аппаратов и спутников удовлетворяют
тем требованиям, которым не способны отвечать другие формы связи, в том чис-
ле оптоволоконные. На момент написания этой книги на орбите Земли находятся
более 900 спутников. Однако из-за продолжающегося быстрого развертывания
услуг оптоволоконной связи и интернет-протокола (IP) в крупных городских рай-
онах Северной Америки, Европы, Азии, Южной Америки и даже в Африке, где
находятся клиенты, грамотные и изощренные подходы в технологиях и марке-
тинге, с помощью которых можно органически интегрировать IP в комплексное
решение, крайне необходимы спутниковым операторам для поддержания эконо-
мического роста.
Прогрессивные спутниковые операторы, несомненно, предпочитают в той или
иной степени реализовывать некоторые концепции, представленные в этой книге,
концепции, честно говоря, сами по себе не такие уж новые или эзотерические, так
как идея создания спутниковых систем имеет гораздо большие перспективы, чем
выпуск микроволновых ретрансляторов (микроволновые ретрансляторы с опера-
тивным функциональным эквивалентом ретрансляторов развертывались в 1950-е
годы в системе Bell в СоединенныхШтатах) для поддержания роста рынка с вер-
тикальной интеграцией крайне востребованных пользователем приложений. Эта
идея уже была поддержана наблюдателями от промышленности в конце 1970-х
годов (например, но, конечно, не ограничиваясь [MIN197901]) и исследователями
технологий тех времен (например, [ROS198201], [ROS198401] и др.).
1.1.Обшие сведения
Спутниковая связь основана на системе односторонней или двухсторонней пе-
редачи радиочастотных сигналов по линии прямой видимости (LOS line-of-
sight), которая состоит из передающей станции, использующей канал восходящей
линии связи, находящейся в космосе спутниковой системы, которая действу-
ет в качестве узла восстановления сигнала, и одной или нескольких приемных
станций, занятых мониторингом канала нисходящей линии связи для приема
информации. В случае двухсторонней связи обе конечные станции обладают
функциональными возможностями передачи и приема сигналов (рис. 1.1).
Спутники могут находиться на различных околоземных орбитах. Геостаци-
онарная орбита (ГСО) является концентрической круговой орбитой в плоско-
сти экватора Земли на высоте 35 786 км (22 236 миль) от поверхности Земли
(42 164 км от центра Земли, радиус Земли составляет 6378 км). Спутники на
геосинхронной орбите (GEO)1 вращаются на ГСО вокруг Земли с ее угловой
скоростью и в том же направлении. Когда спутник находится на этой орбите
в плоскости экватора, при наблюдении с земной поверхности создается впечат-
ление, что он остается неподвижным, поэтому не требуется отслеживание этого
спутника антенной, направленной на него или (крупной) позиционной корректи-
ровки с периодическими интервалами времени2.
ГСО представляет собой круговую орбиту, по которой спутник совершает ор-
битальное движение в том же направлении, что и небесное тело, расположенную
в экваториальной плоскости с орбитальным периодом, равным периоду вращения
Земли. Возможна работа спутниковой связи на других орбитах: средней (СОО)
и низкой (НОО) околоземных орбитах.
Традиционно спутниковые услуги были официально классифицированы на
следующие категории:
• Фиксированная спутниковая служба связи (ФСС) (FSS Fixed Satellite
Service) это спутниковая служба, осуществляющая связь между спутни-
ковыми терминалами, которые располагаются в определенных фиксирован-
ных точках, с помощью одного или нескольких спутников. Как правило,
ФСС задействована для передачи видео, голоса и данных протокола IP
на большие расстояния из фиксированных точек. ФСС использует геоста-
ционарные спутники с фиксированными наземными станциями. Сигналы
передаются от одной точки на земном шаре как к одной точке (точка-точка),
так и от одного передатчика к нескольким приемникам (точка-многоточеч-
ное соединение). ФСС может включать в себя связь типа спутник-спутник
(мало распространена в коммерческой сфере) или в виде фидерных со-
единений для других спутниковых услуг, таких как спутниковая служба
мобильной связи или спутниковая служба вещания.
• Спутниковое вещание (BSS Broadcast Satellite Service) спутниковая
служба, которая через спутник поддерживает передачу и прием сигналов,
предназначенных для непосредственного приема потребителями. Наилуч-
шим примером является услуга прямой трансляции (DBS Direct Broadcast
Service), которая поддерживает прямую трансляцию теле- и аудиоканалов
в домах или бизнес-офисах непосредственно со спутников на определенной
полосе частот. BSS/DBS использует геостационарные спутники. В отличие
от ФСС, которая имеет связь как точка-точка, так и точка-многоточечное
соединение, BSS осуществляет услуги связи только типа точка-многоточеч-
ное соединение. Следовательно, для обслуживания этого рынка требуется
меньшее количество спутников.
• Спутниковая услуга мобильной связи (MSS Mobile Satellite Service)
спутниковая служба, предназначенная для обеспечения беспроводной свя-
зи в любой точке земного шара. Благодаря широкому распространению
сотовых телефонов пользователи как само собой разумеющееся стали вос-
принимать возможность использовать телефон в любой точке мира, в том
числе в сельских районах развитых стран.MSS является спутниковой служ-
бой, которая расширяет эту возможность.Для приложений телефонии необ-
ходим специально сконфигурированный телефон. MSS обычно использует
спутниковые системы на СОО и НОО.
• Спутниковая услуга морской мобильной связи (MMSS Maritime Mobile
Satellite Service) спутниковая служба, которая осуществляет связь между
мобильными наземными станциями спутниковой связи и одним или несколь-
кими спутниками.
• Хотя глобальная система определения местоположения (служба/) система
(GPS) формально и не является службой в нормативном смысле, ее можно
добавить в этот список; эта служба использует созвездие спутников для
обеспечения должным образом оборудованных терминалов информацией о
глобальном позиционировании.
За последние несколько лет можно отметить ряд технических и эксплуатаци-
онных достижений, которые повлияли на коммерческое приложение спутниковой
связи, именно они находятся в центре внимания этой книги. Эффективное ис-
пользование спектра в настоящее время активно востребовано конечными пользо-
вателями, чтобы поддержать экономическую основу распространения контента,
а также IP-телефонии (VoIP) и интернет-трафика. В то же время для сохране-
ния роста продаж операторы должны сосредоточиться на предоставлении услуг
в области IP (корпоративный и интернет-доступ), видео следующего поколения
(гибридное распределение, кэширование, нелинейное видео/видео с манипуля-
цией временем, высокое разрешение), а также мобильной связи. Некоторые из
последних достижений технологий/услуг включают в себя следующее:
• Бизнес-факторы, влияющие на отрасль в момент публикации этой книги,
заключаются в стремлении к более высокой общей пропускной способности
спутникового канала и системы. Усовершенствованные схемы модуляции
позволяют пользователям увеличить пропускную способность канала: пе-
редовые методы модуляции и кодирования (modcod) вводятся в качестве
стандартизованных решений, будучи встроенными в модемы нового по-
коления обеспечивают передачу большего количества битов в секунду на
единицу спектра, а адаптивное кодирование позволяет эффективнее ис-
пользовать более высокочастотные диапазоны, которые по своей природе
подвержены ослаблению сигнала вследствие дождевых осадков. В насто-
ящее время внедряются расширения для давно утвержденного стандарта
базовой линии DVB-S2.
• Высокая пропускная способность также достигается за счет использования
узконаправленных главных лепестков (лучей) диаграммы направленности
на спутниках с высокой пропускной способностью канала приемо-передачи
(HTS High Throughput Satellites), как правило (но не всегда), работаю-
щих в Ka-диапазоне (18,3–20,2 ГГц для частот нисходящей линии связи
и 28,1–30 ГГц для частот восходящей линии связи), и с помощью сокра-
щения времени ожидания передачи благодаря использованию спутников
на СОО. HTS способны поддерживать исходную суммарную пропускную
способность на уровне более 100 Гбит и, таким образом, значительно сни-
жать общие затраты из расчета на бит путем использования ориентирован-
ных узконаправленных главных лепестков высокой мощности. Системы и
возможности HTS могут быть использованы провайдерами, чтобы расши-
рить портфель предлагаемых услуг спутниковой связи. HTS отличаются от
традиционных спутников в разных аспектах, в том числе использованием
лучей/ретрансляторов высокой пропускной способности до 100 МГц или
более; применением наземных станций-ретрансляторов, которые поддержи-
вают один или два десятка лучей (обычно с требованием к пропускной
способности 5 Гб/с); высокой пропускной способностью каждой удаленной
станции и передовыми методами решения проблемы ослабления сигнала во
время дождя, особенно для систем, работающих в Ка-диапазоне.
• Предоставление услуг связи людям в дороге, например, путешествующим
на морских и воздушных судах, где отсутствует наземное подключение,
в настоящее время является технически осуществимым и финансово вы-
годным для поставщиков услуг. Когда эта услуга требуется на скоростных
самолетах, нужно принять во внимание конструктивные соображения от-
носительно специальных антенн (например, следящих антенн).
• Подключение M2M (машина-машина) для грузовых автомобилей во время
трансконтинентальных рейсов, сбор телеметрической информации самоле-
тов в режиме реального времени или отслеживание данных о передвижении
торговых судов открывает новые возможности для расширения интернета
вещей (IoT) для широко распределенных объектов, в частности, в океани-
ческих средах. С увеличением мировой торговли некоторые наблюдатели
связывают возрастающие требования к морским сетям связи, поддерживае-
мым спутниковой связью. Требования к морской связи могут варьироваться
в зависимости от типа судна, компании-оператора, объема данных, потреб-
ностей экипажа и пассажиров и используемых приложений (в том числе
Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ, GMDSS Global Maritime Distress and Safety System),
поэтому может быть востребован или применен целый ряд решений.
• Новое телевидение ультравысокой четкости (UHDTV Ultra High Defini-
tion Television) (также известное как Ultra HD или UHD) обеспечивает
качество видео, которое эквивалентно 8–16 экранам HDTV. Понятно, что
это требует гораздо более высокой пропускной способности для каждого
канала, чем используется при передаче видео в настоящее время. Появля-
ются так называемые 4К и 8К версии на основе разрешающей способности
видео по вертикали. Спутниковые операторы планируют позиционировать
себя в этом сегменте рынка с позиции предоставления общедоступных веща-
тельных услуг, запланированных до 2020 года, и более целенаправленных
передач, трансляция которых началась во время написания этой книги.
UHDTV потребует пропускную способность около 60 Мбит/с для услуг по
распространению сигнала и 100 Мбит/с для способствующих услуг. Исполь-
зование расширений DVB-S2 (и, возможно, ретрансляторов с более широкой
полосой пропускания, например, на 72 МГц) будет общим требованием. Но-
вый стандарт сжатия видео (алгоритм) H.265/HEVC (High Efficiency Video
Coding высокоэффективное кодирование видеоизображений) обеспечива-
ет в 2 раза большую эффективность сжатия по сравнению с базовым алго-
ритмом H.264/AVC (Advanced Video Coding усовершенствованное коди-
рование видеоизображений). Тем не менее он также повышает сложность
вычислений, требующих более современных наборов микросхем. В послед-
ние годы было разработано много методов демонстраций и моделирования,
особенно в 2013 году, выпуск продуктов коммерческого класса ожидается
в период 2014–2015 гг., как раз вовремя для использования в приложениях
для UHD (наземных и спутниковых). Даже в контексте видео стандарт-
ной (SD)/высокой (HD) четкости обновление кодирующего оборудования
для наземных станций поставщиками контента для H.264 HEVC снижает
требования к пропускной способности (и, следовательно, повторяющиеся
расходы) до 50%. Обновление с DVB-S2 до расширений DVB-S2 (DVB-S2X)
может уменьшить пропускную способность дополнительно на 10–60%.
• Гибридные сети, объединяющие спутниковые и наземные подключения (осо-
бенно IP-сети), будут играть важную роль в ближайшем будущем.Широкое
внедрение IP-услуг, в том числе IP-телевидения (IPTV) и видео в интернете
(OTT video over-the-top video), что обусловлено продолжающимся раз-
вертыванием оптоволоконной связи, в конечном счете, изменит индустрию.
В частности, IP-протокол версии 6 (IPv6) представляет собой технологию,
которая в настоящее время развернута в различных частях мира и позволя-
ет производить прямую адресацию между конечными устройствами. Инте-
грация спутниковой связи и возможностей IPv6 обещает обеспечить основу
создания сетей гибридной инфраструктуры, которая может обслуживать
растущие потребности в правительстве, среди военных, IPTV и агентов мо-
бильного видео, и это далеко не все заинтересованные лица.
• На уровне базовой технологии изучаются и, по сути, разрабатываются элек-
трические (вместо химических) двигатели для космических аппаратов; та-
кие подходы к конструкции двигателей могут уменьшить вес космических
аппаратов (и также стоимость запуска) и, возможно, продлить срок службы космического аппарата. Согласно мнению сторонников этой концепции,
использование электрического ракетного двигателя (ЭРД) для удержания
спутника в заданной точке орбиты уже изменило глобальную спутниковую
индустрию и теперь благодаря дозаправке топливом на орбите и увеличе-
нию высоты орбиты готово ее трансформировать.
• Кроме того, на рынок выходят новые пусковые платформы, опять же с це-
лью снижения стоимости запуска за счет увеличения конкуренции.
Таким образом, очевидно, что спутниковая связь играет и будет продолжать
играть ключевую роль в коммерческих, TV/СМИ, правительственных и военных
коммуникациях из-за своих собственных возможностей многоадресной /широко-
вещательной передачи, аспектов мобильной связи, глобального охвата, надежно-
сти и способности быстро поддерживать связь в открытом пространстве и/или
агрессивных средах. В этой книге рассматриваются некоторые из этих новых
ключевых достижений и те последствия и/или возможности для конечных поль-
зователей и поставщиков услуг, которые они могут повлечь за собой. Книга
представляет собой законченный труд, следовательно, некоторые основные тех-
нические сведения были включены в эту вводную главу.
1.2.Проблемы возможности отрасли: развиваюшиеся тенденции
1.2.1. Проблемы и возможности
Расширяя рамки наблюдений, сделанных во вступительном разделе, полезно оце-
нить некоторые общие тенденции в отрасли по состоянию на середину деся-
тилетия 2010-е годы. Наблюдения, подобные приведенным ниже, частично
характеризуют окружающую среду и тенденции:
"
Предлагаемая книга перевод с английского языка представляет собой обзор
достижений в области коммерческой спутниковой связи и содержит некоторые
сведения о средствах выведения спутников связи, в том числе российских косми-
ческих аппаратов (КА) типа "Молния", сведения об особенностях выведения КА
с использованием ракеты-носителя "Протон-М" с разгонным блоком "Бриз-М" и
других. Работа по подготовке оригинального издания этой книги на английском
языке относится к 2015 году, по этой причине и упомянутый обзор заканчивается
тем же годом. Понятно, что после 2015 года развитие спутниковой связи в мире
не прекратилось. В частности, за этот период времени в Германии и других стра-
нах осуществлен переход от аналогового телевидения к цифровому телевидению
высокой четкости. В России такой переход начат 15 апреля 2019 года.
Так как книга имеет ярко выраженный уклон в сторону освещения коммер-
ческой стороны использования спутниковой связи, то и терминология, исполь-
зуемая в книге, несет на себе соответствующий оттенок. При работе с перево-
дом редактор посчитал излишним введение толкования некоторых используемых
в книге терминов ("инновации", "терминал" и др.), полагая эти термины обще-
известными, смысл которых читатель может почерпнуть из других источников.
Вводная глава содержит справочный технический материал, который может
быть полезен инженерам по спутниковой связи вне зависимости от остального
содержания книги. В частности, в этой главе приведены сведения о наименова-
ниях радиодиапазонов, используемых в спутниковой связи, а также околоземных
орбит спутников космической связи (не только геостационарных).
В книге содержатся термины из словаря радиоинженеров и специалистов по
баллистике, которые могут оказаться непонятными для отечественных "провай-
деров". По этой причине при переводе на русский язык в тексте книги при-
ведены подстрочные примечания, уточняющие суть некоторых использованных
терминов из словаря радиоинженеров: "повторное использование частот" (фак-
тически одновременное в непересекающихся лучах), транспондер, офсетная
антенна и др.
В русском переводе книги в подстрочных примечаниях раскрыто содержание
некоторых использованных терминов из словаря программистов-компьютерщи-
ков (веб-страницы, браузер, утилита, стек, хаб и др.).
Первое использование в книге аббревиатур на английском языке сопровож-
дается переводом на русский язык, в дальнейшем в тексте аббревиатуры ис-
пользуются без пояснений. Для удобства читателей в издании на русском языке
в приложении В приведен Глоссарий основных концепций и терминов спутнико-
вой связи. Он создан на основе различных источников в ограниченном объеме
информации с приведением ссылок на эти источники. На стр. 434–445 приве-
ден "Предметный указатель использованных в книге терминов и аббревиатур"
с указанием номера страницы с первым упоминанием термина в книге.
Книга содержит 8 глав, перечни источников, малодоступных рядовому рус-
скоязычному читателю (исключительно на английском языке), три приложения
и предметный указатель. Чтение книги рекомендуется начать с ознакомления
с основными терминами спутниковой связи (см. Приложение В, стр. 404).
Руководитель филиала
АО "Объединенная ракетно-космическая корпорация"
"Научно-исследовательский институт космического приборостроения"
Шашков Алексей Алексеевич
Посвящается Анне
и моим родителям Джино и Анжеле
Предисловие
В последние несколько лет был отмечен ряд технических и эксплуатационных
достижений, влияющих на коммерческое приложение спутниковой связи. В этой
книге рассматриваются некоторые из этих новых ключевых достижений, а также
последствия и/или возможности их внедрения для конечных пользователей и по-
ставщиков подобных услуг. Спутниковая связь играет и будет продолжать играть
ключевую роль в коммерческих, TV/СМИ, правительственных и военных ком-
муникациях вследствие своих возможностей многоадресности/широковещания,
предоставления услуг мобильной связи, глобального охвата, надежности и спо-
собности быстро поддерживать обеспечение связи в открытом космосе и/или
враждебном окружении.
Бизнес-факторы, влияющие на отрасль в настоящее время, включают в се-
бя стремление к более высокой пропускной способности каналов связи и бо-
лее экономически эффективному использованию частотной полосы пропускания.
Улучшенные методы модуляции позволяют пользователям повысить скорость
передачи данных каналов за счет использования таких методов, как 64APSK
(amplitude-phase shift keying амплитудно-фазовая манипуляция). Высокая про-
пускная способность также достигается за счет использования узконаправленно-
го луча в Ка (и Кu)-диапазоне на спутниках с высокой пропускной способностью
(HTS - High Throughput Satellites), а также с помощью сокращения задержки
передачи (благодаря пакету протоколов высокого уровня по установлению свя-
зи) с использованием спутников на средневысотной околоземной орбите (MЕO
Medium Earth Orbit) высотой 8 тыс. км над экватором (их также называют MЕO-
HTS), но там, где пользователи должны использовать две перенацеливаемые
антенны для отслеживания космических аппаратов и сохранить возможность
соединения путем перемещения по пути от одного спутника в созвездии (группи-
ровке) к другому.
Предоставление услуг людям, постоянно пребывающим в разъездах, особен-
но во время заокеанских перелетов, в настоящее время технически осуществимо
и финансово выгодно для заинтересованных поставщиков услуг. Подключение
M2M (машина-машина), будь то грузовые автомобили во время трансконти-
нентальных рейсов или агрегация телеметрии самолетов в режиме реального
времени, или отслеживание данных отправленных товаров, открывает новые воз-
можности для расширения интернета вещей (IoT Internet of Things) до далеко
распределенных в пространстве объектов, особенно в океанических условиях. За-
рождающееся цифровое телевидение сверхвысокой четкости (UHDTV Ultra
High Definition Television) обеспечивает качественное видеоизображение, кото-
рое эквивалентно 8–16 экранам, принимающим телевизионный сигнал высокой
четкости (HDTV High Definition Television) (33 млн пикселей, для разрешения
в 7680 × 4320), по сравнению с максимум 2 млн пикселей (разрешение 1920×1080)
для услуг HDTV текущего высокого качества, отсюда становится ясно, что это
требует гораздо более высокой пропускной способности. В перспективе на 2020 г.
операторы спутниковой связи планируют позиционировать свои услуги в этом
сегменте рынка как общедоступные услуги широкого вещания и производить бо-
лее таргетированные передачи, начиная с момента публикации этой книги.
На уровне базовой технологии ведутся разработки электрических (вместо хи-
мических) двигателей; такие подходы к разработке двигателей способны умень-
шить вес космических аппаратов (и, следовательно, стоимость запуска) и, воз-
можно, продлить срок службы космического аппарата. Кроме того, на рынок
выходят новые пусковые платформы, имеющие цель снижения стоимости запус-
ка космических аппаратов за счет увеличения конкуренции.
Спутниковые сети не могут реально существовать (вечно) в качестве авто-
номных островов в море соединений, следовательно, важную роль продолжают
играть гибридные сети. Широкое внедрение услуг на базе IP-сервисов, в том
числе телевидения на основе IP (IPTV) и предоставление видеоуслуг через ин-
тернет (OTT Over The Top), движимое продолжающимся развертыванием
оптоволоконной связи, в конечном итоге произведут преобразование отрасли.
В частности интернет-протокол, версия 6 (IPv6) представляет собой техноло-
гию, которая в настоящее время развертывается в различных частях мира, что
позволяет производить истинную явную адресацию между оконечными устрой-
ствами. По мере роста числа интеллектуальных систем, которым требуется пря-
мой доступ, до нескольких миллиардов (включая смартфоны, планшеты, прибо-
ры, датчики/исполнительные элементы и даже носимые на теле биометрические
устройства) в итоге протокол IPv6 становится институциональным императивом.
Интеграция спутниковой связи и возможностей протокола IPv6 обещает создать
мощную сетевую инфраструктуру, которая может служить для удовлетворения
растущих потребностей правительства, армии, IPTV и крупных игроков на рын-
ке мобильного видео. И это далеко не все заинтересованные стороны.
Эта книга рассматривает подобные темы развивающихся технологий и пред-
лагаемых ими возможностей. После вводного обзора в главе 2 обсуждаются до-
стижения в области методов модуляции, таких как расширение DBV-S2 (DVB-
S2X). Технологии работы узконаправленного главного лепестка (не только в Ка-,
но и в Ku-диапазоне), которая составляет техническую основу новых систем и
услуг HTS, обсуждаются в главе 3. Услуги авиационной мобильной связи, такие
как интернет во время полета, рассматриваются в главе 4. Мобильная связь при
морских путешествиях и другие виды наземной мобильной связи рассматривают-
ся в главе 5. ПриложенияM2Mисследуются в главе 6. Развивающиеся технологии
получения изображений сверхвысокой четкости (Ultra HD) оцениваются в главе 7.
И, наконец, новые космические технологии, в частности, электрический двига-
тель и новые пусковые платформы, которые в конечном счете способны привести
к более низкой стоимости передачи бита (или стоимости за МГц), обсуждаются
в главе 8.
Эта работа будет представлять интерес для инвесторов в технологии, пла-
нировщиков-операторов спутниковой связи, транспортных операторов и постав-
щиков услуг связи, руководителей службы дальней связи, профессиональных
логистиков, инженеров-разработчиков оборудования, интеграторов технологий;
провайдеров интернет-услуг (ISP Internet Service Providers), телекоммуника-
ционных компаний, а также провайдеров услуг беспроводной связи как внутри
страны, так и в остальном мире.
Благодарности
Автор хотел бы поблагодарить Уильяма Б. Макдональда, президента WBMSAT
Satellite Communications Consulting (Порт Орчард, штат Вашингтон, США) за
просмотр, предоставление вводной информации и руководство при написании
этого текста. WBMSAT проводит исследования, разработку систем, проекти-
рование, интеграцию, тестирование и управление проектами во всех аспектах
коммерческой и военной спутниковой связи.
Также автор хотел бы поблагодарить Эдуарда Д. Горовица за ценный вклад.
Э.Д. Горовиц является соучредителем и директором U.S. Space LLC, компании,
предоставляющей услуги спутниковой связи, и председателем ViviSat, компа-
нии, занятой орбитальным обслуживанием спутников. Недавно Э.Д. Горовиц
вошел в управляющий совет при генеральном директоре Encompass DigitalMedia,
ведущего провайдера мировых телеканалов, прямых спортивных трансляций и
новостных агентств, цифровых средств массовой информации и государственных
услуг.
Тем не менее любое критическое мнение, описание перспектив, ограничений,
а также возможные неясности или отсутствие полной ясности в этой работе сле-
дует отнести на долю автора.
Об авторе
Дэниел Миноли имеет многолетний производственный и управленческий опыт
в области планирования, проектирования, развертывания и обеспечения безопас-
ности IP/IPv6-, телекоммуникационных, беспроводных, спутниковых и видео-
сетей для лучших на мировом рынке провайдеров услуг связи и финансовых
компаний. В настоящее время он является главным техническим директором
Secure Enterprise Systems (www.ses-engineering.us), фирмы, деятельность которой
посвящена проектированию и разработке, оценке технологий, а также обеспе-
чению кибербезопасности больших предприятий. Предыдущими должностями,
которые в последние два десятилетия занимал Д. Миноли, являются: главный ме-
неджер и директор Ground Systems Engineering в SES, втором по величине в мире
поставщике услуг спутниковой связи, директор сетевой архитектуры в Capital
One Financial, главный технический директор в InfoPort Communication Group,
и вице-президент по оказанию пакетных услуг в Teleport Communications Group
(TCG) (в конечном счете эта компания была приобретена компанией AT&T).
В недавнем прошлом он был ответственен (I) за разработки, инжиниринг
и развертывание Ethernet в метро, IP/MPLS (Multi-Protocol Label Switching
технология коммутации пакетов в многопротокольных сетях на базе меток) и
сетей VoIP (Voice over Internet Protocol передача голоса/речи через интер-
нет/VoMPLS (передача голоса и речи с помощью технологии MPLS), (II) разра-
ботку, проектирование и внедрение гибридного IPTV (Internet Protocol Televisi-
on интернет-телевидение), нелинейных и 3DTV-видеосистем, (III) разверты-
вание десятка антенн с большой апертурой (7–13 м) для телепортов в США и
за рубежом; (IV) развертывание услуг спутникового мониторинга по всему ми-
ру (более 40 мест); (V) разработку, инжиниринг и внедрение услуг на основе
протокола IPv6 в сфере M2M/интернета вещей, в области нелинейного видео,
эксплуатации смартфонов, в спутниковой области, а также в области сетевой без-
опасности; и (VI) развертывание инфраструктуры облачных вычислений (Cisco
UCS 3800 серверов) для поставщика услуг кабельного ТВ из первого звена
в США. Некоторые из работ Д. Миноли, посвященные спутниковой и беспровод-
ной связи, IP, видео и интернету вещей, представлены в книгах, принадлежащих
его перу:
• Satellite Systems Engineering in an IPv6 Environment (Francis and Taylor,
2009),
• Wireless Sensor Networks (Wiley 2007),
• Hotspot Networks: Wi-Fi for Public Access Locations (McGraw-Hill, 2002),
• Mobile Video with Mobile IPv6 (Wiley, 2012),
• Linear and Non-Linear Video and TV Applications Using IPv6 and IPv6 Multi-
cast (Wiley, 2012), и
• Building the Internet of Things with IPv6 and MIPv6 (Wiley, 2013).
Дэниел Миноли выступал учредителем при запуске двух компаний посред-
ством бизнес-инкубатора высоких технологий Leading Edge Networks Inc, которой
он открыл в начале 2000-х годов: GlobalWireless Services, поставщика точек до-
ступа безопасного широкополосного мобильного интернета и услуг VoIP, а также
InfoPort Communications Group, столичного оператора оптоволоконной связи и
гигабитного Ethernet, осуществляющего техническую поддержку Центра обра-
ботки данных/SAN/расширения канала и услуги сетевого доступа к облачным
ресурсам.
Автор этой книги также вел колонки для журналов ComputerWorld, Network-
World и Network Computing (1985–2006). Он преподавал в Нью-Йоркском уни-
верситете (Институте информационных технологий), Университете Рутгерса
и Технологическом институте Стивенса (1984–2003). Кроме того, Д. Мино-
ли выступал независимым аналитиком технологий для Gartner/DataPro (1985–
2001); на основе обширного практического опыта работы в финансовых фирмах
и компаниях-операторах мобильной связи он отслеживал развитие технологий и
писал подробные технические отчеты на уровне директора службы дальней связи
и информационных технологий в области телефонии и систем передачи данных,
в том числе освещая темы безопасности, аварийного восстановления/обеспечения
непрерывности работы бизнеса, управления сетью, локальных сетей, сетей бес-
проводного доступа (WAN Wireless Access Network) (ATM, IPv4, MPLS, IPv6),
беспроводных средств связи (локальные сети, общественные точки доступа, бес-
проводные сенсорные сети, 3G/4G и спутниковое телевидение), VoIP, сетевого
дизайна/экономики, сетей операторов связи (например, Ethernet в метро и муль-
типлексирование с грубым разделением по длине волны/с плотным разделением
по длине волны (CWDM — Coarse wavelength-division multiplexing)/(DWDM —
Dense Wavelength Division Multiplexing)) и электронной коммерции. В течение
нескольких лет он был председателем по разработке технической программы
сессий, затем семинаров, а теперь всей конференции IEEE ENTNET (Enterprise
Networking — создание корпоративной сети); ENTNET фокусируется на требо-
ваниях корпоративных сетей для крупных финансовых компаний и других кор-
поративных институтов (эта группа IEEE в настоящее время объединена и стала
Техническим комитетом IEEE по информационной инфраструктуре [TCIIN
Technical Committee on Information Infrastructur]).
Д. Миноли выступал в качестве свидетеля-эксперта в (успешном) иске на
11 млрд долларов, касающемся услуг беспроводной VoIP-системы радиосвязи
воздух-земля в салоне самолета, а также в большом судебном процессе, связанном
с цифровым сканированием и передачей банковских документов/инструментов
(в частности, отсканированных чеков). Д. Миноли был задействован в каче-
стве технического эксперта в ряде судебных процедур по поводу нарушения па-
тентных прав в области цифровой обработки изображений, VoIP, межсетевых
экранов и юридических фирм, осуществляющих поддержку космических VPN
(виртуальных частных сетей), в том числе Schiff Hardin LLP, Fulbright & Jaworski
LLP, Dimock Stratton LLP/Smart & Biggar LLP, Munger, Tolles, and Olson LLP и
Baker & McKenzie LLP.
На протяжении многих лет автор этой книги консультировал венчурные ком-
пании относительно инвестиций в десяток высокотехнологичных компаний. Он
выполнил обширные технические, продажные и маркетинговые аналитические
исследования высокотехнологичных фирм, ищущих финансирование на общую
сумму около 150 млн долларов, развивающих мультимедиа, цифровое видео,
коммутацию на физическом уровне, малые терминалы спутниковой связи узкой
направленности (VSAT Very Small Aperture Terminal), телемедицину, интегра-
цию телефонных систем с компьютерами (CTI Computer Telephony Integration)
на основе Java, VoFR & VPN, HDTV, оптические чипы, H.323 шлюзы, нанопроиз-
водство/беспроводной уровень квантовых каскадных лазеров (QCL Quantum
Cascade Laser) и сети управления телекоммуникациями (TMN telecommuni-
cation management network). Следует упомянуть и достижения в следующих
направлениях: мобильная радиосвязь (MRC mobile radio communications)
мультимедиа и асинхронный режим передачи; NHC коммутация на физиче-
ском уровне; CoastCom системы VSAT; Cifra телемедицина; Uniforce
CTI на основе Java IP; Memotec VoFR; Miranda HDTV и электронное
кино; Lumenon оптическое мультиплексирование с разделением по длине
волны (WDM Wavelength Division Multiplexing); Medisys активный про-
токол обмена сигналами (ASP Active Signaling Protocol) для здравоохранения
на основе сети интернет; Tri-Link H.323 VoIP шлюз; Maxima беспровод-
ная оптическая метро-сеть в пространстве свободного распространения сигналов
с использованием квантовых каскадных лазеров (QCL Quantum Cascade Laser),
изготовленных методами нанотехнологий; и, ACE*COMM (связь с асинхронным
методом передачи Auxiliary Control Element) для TMN / IPDR (финансисты/
венчурный капитал Societe’ General de Financiament de Quebec; Caisse de Depot
et Placement Quebec; Les Funds De Solidarite’ Des Travailleurs).
ГЛАВА 1
ВВЕДЕНИЕ
Спутниковые системы, охватывающие своими услугами коммерческую, военную
сферы и дистанционное зондирование Земли (включая сбор сведений о погоде),
предлагают важные глобальные возможности подключения и наблюдения, кото-
рые в современном мире уже сейчас воспринимаются как незаменимые. Будь то
поддержка мобильной связи в виде доступа к интернету и телеметрия в режиме
реального времени с самолетов и морских судов на океанских маршрутах или рас-
пространение высококачественного развлекательного видео на рассредоточенных
территориях развивающихся стран без значительной наземной инфраструктуры,
или экстренная связь в неблагоприятных условиях или отдаленных районах, или
приложения для отображения земной поверхности либо театра военных действий
с помощью беспилотных летательных аппаратов и спутников удовлетворяют
тем требованиям, которым не способны отвечать другие формы связи, в том чис-
ле оптоволоконные. На момент написания этой книги на орбите Земли находятся
более 900 спутников. Однако из-за продолжающегося быстрого развертывания
услуг оптоволоконной связи и интернет-протокола (IP) в крупных городских рай-
онах Северной Америки, Европы, Азии, Южной Америки и даже в Африке, где
находятся клиенты, грамотные и изощренные подходы в технологиях и марке-
тинге, с помощью которых можно органически интегрировать IP в комплексное
решение, крайне необходимы спутниковым операторам для поддержания эконо-
мического роста.
Прогрессивные спутниковые операторы, несомненно, предпочитают в той или
иной степени реализовывать некоторые концепции, представленные в этой книге,
концепции, честно говоря, сами по себе не такие уж новые или эзотерические, так
как идея создания спутниковых систем имеет гораздо большие перспективы, чем
выпуск микроволновых ретрансляторов (микроволновые ретрансляторы с опера-
тивным функциональным эквивалентом ретрансляторов развертывались в 1950-е
годы в системе Bell в СоединенныхШтатах) для поддержания роста рынка с вер-
тикальной интеграцией крайне востребованных пользователем приложений. Эта
идея уже была поддержана наблюдателями от промышленности в конце 1970-х
годов (например, но, конечно, не ограничиваясь [MIN197901]) и исследователями
технологий тех времен (например, [ROS198201], [ROS198401] и др.).
1.1.Обшие сведения
Спутниковая связь основана на системе односторонней или двухсторонней пе-
редачи радиочастотных сигналов по линии прямой видимости (LOS line-of-
sight), которая состоит из передающей станции, использующей канал восходящей
линии связи, находящейся в космосе спутниковой системы, которая действу-
ет в качестве узла восстановления сигнала, и одной или нескольких приемных
станций, занятых мониторингом канала нисходящей линии связи для приема
информации. В случае двухсторонней связи обе конечные станции обладают
функциональными возможностями передачи и приема сигналов (рис. 1.1).
Спутники могут находиться на различных околоземных орбитах. Геостаци-
онарная орбита (ГСО) является концентрической круговой орбитой в плоско-
сти экватора Земли на высоте 35 786 км (22 236 миль) от поверхности Земли
(42 164 км от центра Земли, радиус Земли составляет 6378 км). Спутники на
геосинхронной орбите (GEO)1 вращаются на ГСО вокруг Земли с ее угловой
скоростью и в том же направлении. Когда спутник находится на этой орбите
в плоскости экватора, при наблюдении с земной поверхности создается впечат-
ление, что он остается неподвижным, поэтому не требуется отслеживание этого
спутника антенной, направленной на него или (крупной) позиционной корректи-
ровки с периодическими интервалами времени2.
ГСО представляет собой круговую орбиту, по которой спутник совершает ор-
битальное движение в том же направлении, что и небесное тело, расположенную
в экваториальной плоскости с орбитальным периодом, равным периоду вращения
Земли. Возможна работа спутниковой связи на других орбитах: средней (СОО)
и низкой (НОО) околоземных орбитах.
Традиционно спутниковые услуги были официально классифицированы на
следующие категории:
• Фиксированная спутниковая служба связи (ФСС) (FSS Fixed Satellite
Service) это спутниковая служба, осуществляющая связь между спутни-
ковыми терминалами, которые располагаются в определенных фиксирован-
ных точках, с помощью одного или нескольких спутников. Как правило,
ФСС задействована для передачи видео, голоса и данных протокола IP
на большие расстояния из фиксированных точек. ФСС использует геоста-
ционарные спутники с фиксированными наземными станциями. Сигналы
передаются от одной точки на земном шаре как к одной точке (точка-точка),
так и от одного передатчика к нескольким приемникам (точка-многоточеч-
ное соединение). ФСС может включать в себя связь типа спутник-спутник
(мало распространена в коммерческой сфере) или в виде фидерных со-
единений для других спутниковых услуг, таких как спутниковая служба
мобильной связи или спутниковая служба вещания.
• Спутниковое вещание (BSS Broadcast Satellite Service) спутниковая
служба, которая через спутник поддерживает передачу и прием сигналов,
предназначенных для непосредственного приема потребителями. Наилуч-
шим примером является услуга прямой трансляции (DBS Direct Broadcast
Service), которая поддерживает прямую трансляцию теле- и аудиоканалов
в домах или бизнес-офисах непосредственно со спутников на определенной
полосе частот. BSS/DBS использует геостационарные спутники. В отличие
от ФСС, которая имеет связь как точка-точка, так и точка-многоточечное
соединение, BSS осуществляет услуги связи только типа точка-многоточеч-
ное соединение. Следовательно, для обслуживания этого рынка требуется
меньшее количество спутников.
• Спутниковая услуга мобильной связи (MSS Mobile Satellite Service)
спутниковая служба, предназначенная для обеспечения беспроводной свя-
зи в любой точке земного шара. Благодаря широкому распространению
сотовых телефонов пользователи как само собой разумеющееся стали вос-
принимать возможность использовать телефон в любой точке мира, в том
числе в сельских районах развитых стран.MSS является спутниковой служ-
бой, которая расширяет эту возможность.Для приложений телефонии необ-
ходим специально сконфигурированный телефон. MSS обычно использует
спутниковые системы на СОО и НОО.
• Спутниковая услуга морской мобильной связи (MMSS Maritime Mobile
Satellite Service) спутниковая служба, которая осуществляет связь между
мобильными наземными станциями спутниковой связи и одним или несколь-
кими спутниками.
• Хотя глобальная система определения местоположения (служба/) система
(GPS) формально и не является службой в нормативном смысле, ее можно
добавить в этот список; эта служба использует созвездие спутников для
обеспечения должным образом оборудованных терминалов информацией о
глобальном позиционировании.
За последние несколько лет можно отметить ряд технических и эксплуатаци-
онных достижений, которые повлияли на коммерческое приложение спутниковой
связи, именно они находятся в центре внимания этой книги. Эффективное ис-
пользование спектра в настоящее время активно востребовано конечными пользо-
вателями, чтобы поддержать экономическую основу распространения контента,
а также IP-телефонии (VoIP) и интернет-трафика. В то же время для сохране-
ния роста продаж операторы должны сосредоточиться на предоставлении услуг
в области IP (корпоративный и интернет-доступ), видео следующего поколения
(гибридное распределение, кэширование, нелинейное видео/видео с манипуля-
цией временем, высокое разрешение), а также мобильной связи. Некоторые из
последних достижений технологий/услуг включают в себя следующее:
• Бизнес-факторы, влияющие на отрасль в момент публикации этой книги,
заключаются в стремлении к более высокой общей пропускной способности
спутникового канала и системы. Усовершенствованные схемы модуляции
позволяют пользователям увеличить пропускную способность канала: пе-
редовые методы модуляции и кодирования (modcod) вводятся в качестве
стандартизованных решений, будучи встроенными в модемы нового по-
коления обеспечивают передачу большего количества битов в секунду на
единицу спектра, а адаптивное кодирование позволяет эффективнее ис-
пользовать более высокочастотные диапазоны, которые по своей природе
подвержены ослаблению сигнала вследствие дождевых осадков. В насто-
ящее время внедряются расширения для давно утвержденного стандарта
базовой линии DVB-S2.
• Высокая пропускная способность также достигается за счет использования
узконаправленных главных лепестков (лучей) диаграммы направленности
на спутниках с высокой пропускной способностью канала приемо-передачи
(HTS High Throughput Satellites), как правило (но не всегда), работаю-
щих в Ka-диапазоне (18,3–20,2 ГГц для частот нисходящей линии связи
и 28,1–30 ГГц для частот восходящей линии связи), и с помощью сокра-
щения времени ожидания передачи благодаря использованию спутников
на СОО. HTS способны поддерживать исходную суммарную пропускную
способность на уровне более 100 Гбит и, таким образом, значительно сни-
жать общие затраты из расчета на бит путем использования ориентирован-
ных узконаправленных главных лепестков высокой мощности. Системы и
возможности HTS могут быть использованы провайдерами, чтобы расши-
рить портфель предлагаемых услуг спутниковой связи. HTS отличаются от
традиционных спутников в разных аспектах, в том числе использованием
лучей/ретрансляторов высокой пропускной способности до 100 МГц или
более; применением наземных станций-ретрансляторов, которые поддержи-
вают один или два десятка лучей (обычно с требованием к пропускной
способности 5 Гб/с); высокой пропускной способностью каждой удаленной
станции и передовыми методами решения проблемы ослабления сигнала во
время дождя, особенно для систем, работающих в Ка-диапазоне.
• Предоставление услуг связи людям в дороге, например, путешествующим
на морских и воздушных судах, где отсутствует наземное подключение,
в настоящее время является технически осуществимым и финансово вы-
годным для поставщиков услуг. Когда эта услуга требуется на скоростных
самолетах, нужно принять во внимание конструктивные соображения от-
носительно специальных антенн (например, следящих антенн).
• Подключение M2M (машина-машина) для грузовых автомобилей во время
трансконтинентальных рейсов, сбор телеметрической информации самоле-
тов в режиме реального времени или отслеживание данных о передвижении
торговых судов открывает новые возможности для расширения интернета
вещей (IoT) для широко распределенных объектов, в частности, в океани-
ческих средах. С увеличением мировой торговли некоторые наблюдатели
связывают возрастающие требования к морским сетям связи, поддерживае-
мым спутниковой связью. Требования к морской связи могут варьироваться
в зависимости от типа судна, компании-оператора, объема данных, потреб-
ностей экипажа и пассажиров и используемых приложений (в том числе
Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ, GMDSS Global Maritime Distress and Safety System),
поэтому может быть востребован или применен целый ряд решений.
• Новое телевидение ультравысокой четкости (UHDTV Ultra High Defini-
tion Television) (также известное как Ultra HD или UHD) обеспечивает
качество видео, которое эквивалентно 8–16 экранам HDTV. Понятно, что
это требует гораздо более высокой пропускной способности для каждого
канала, чем используется при передаче видео в настоящее время. Появля-
ются так называемые 4К и 8К версии на основе разрешающей способности
видео по вертикали. Спутниковые операторы планируют позиционировать
себя в этом сегменте рынка с позиции предоставления общедоступных веща-
тельных услуг, запланированных до 2020 года, и более целенаправленных
передач, трансляция которых началась во время написания этой книги.
UHDTV потребует пропускную способность около 60 Мбит/с для услуг по
распространению сигнала и 100 Мбит/с для способствующих услуг. Исполь-
зование расширений DVB-S2 (и, возможно, ретрансляторов с более широкой
полосой пропускания, например, на 72 МГц) будет общим требованием. Но-
вый стандарт сжатия видео (алгоритм) H.265/HEVC (High Efficiency Video
Coding высокоэффективное кодирование видеоизображений) обеспечива-
ет в 2 раза большую эффективность сжатия по сравнению с базовым алго-
ритмом H.264/AVC (Advanced Video Coding усовершенствованное коди-
рование видеоизображений). Тем не менее он также повышает сложность
вычислений, требующих более современных наборов микросхем. В послед-
ние годы было разработано много методов демонстраций и моделирования,
особенно в 2013 году, выпуск продуктов коммерческого класса ожидается
в период 2014–2015 гг., как раз вовремя для использования в приложениях
для UHD (наземных и спутниковых). Даже в контексте видео стандарт-
ной (SD)/высокой (HD) четкости обновление кодирующего оборудования
для наземных станций поставщиками контента для H.264 HEVC снижает
требования к пропускной способности (и, следовательно, повторяющиеся
расходы) до 50%. Обновление с DVB-S2 до расширений DVB-S2 (DVB-S2X)
может уменьшить пропускную способность дополнительно на 10–60%.
• Гибридные сети, объединяющие спутниковые и наземные подключения (осо-
бенно IP-сети), будут играть важную роль в ближайшем будущем.Широкое
внедрение IP-услуг, в том числе IP-телевидения (IPTV) и видео в интернете
(OTT video over-the-top video), что обусловлено продолжающимся раз-
вертыванием оптоволоконной связи, в конечном счете, изменит индустрию.
В частности, IP-протокол версии 6 (IPv6) представляет собой технологию,
которая в настоящее время развернута в различных частях мира и позволя-
ет производить прямую адресацию между конечными устройствами. Инте-
грация спутниковой связи и возможностей IPv6 обещает обеспечить основу
создания сетей гибридной инфраструктуры, которая может обслуживать
растущие потребности в правительстве, среди военных, IPTV и агентов мо-
бильного видео, и это далеко не все заинтересованные лица.
• На уровне базовой технологии изучаются и, по сути, разрабатываются элек-
трические (вместо химических) двигатели для космических аппаратов; та-
кие подходы к конструкции двигателей могут уменьшить вес космических
аппаратов (и также стоимость запуска) и, возможно, продлить срок службы космического аппарата. Согласно мнению сторонников этой концепции,
использование электрического ракетного двигателя (ЭРД) для удержания
спутника в заданной точке орбиты уже изменило глобальную спутниковую
индустрию и теперь благодаря дозаправке топливом на орбите и увеличе-
нию высоты орбиты готово ее трансформировать.
• Кроме того, на рынок выходят новые пусковые платформы, опять же с це-
лью снижения стоимости запуска за счет увеличения конкуренции.
Таким образом, очевидно, что спутниковая связь играет и будет продолжать
играть ключевую роль в коммерческих, TV/СМИ, правительственных и военных
коммуникациях из-за своих собственных возможностей многоадресной /широко-
вещательной передачи, аспектов мобильной связи, глобального охвата, надежно-
сти и способности быстро поддерживать связь в открытом пространстве и/или
агрессивных средах. В этой книге рассматриваются некоторые из этих новых
ключевых достижений и те последствия и/или возможности для конечных поль-
зователей и поставщиков услуг, которые они могут повлечь за собой. Книга
представляет собой законченный труд, следовательно, некоторые основные тех-
нические сведения были включены в эту вводную главу.
1.2.Проблемы возможности отрасли: развиваюшиеся тенденции
1.2.1. Проблемы и возможности
Расширяя рамки наблюдений, сделанных во вступительном разделе, полезно оце-
нить некоторые общие тенденции в отрасли по состоянию на середину деся-
тилетия 2010-е годы. Наблюдения, подобные приведенным ниже, частично
характеризуют окружающую среду и тенденции:
"