Łączność satelitarna - Polskie Biuro do spraw Przestrzeni Kosmicznej

Transkrypt

Foresight „Przyszłość technik satelitarnych w Polsce” to realizowany przez Polskie Biuro ds.
Przestrzeni Kosmicznej projekt, którego celem jest ocena perspektyw i korzyści z wykorzystania
technik satelitarnych i rozwoju technologii kosmicznych w Polsce.
W ramach projektu wypracowana zostanie wizja rozwoju sektora technik satelitarnych
i technologii kosmicznych w Polsce. Rekomendacje zebrane w trakcie jego trwania określą
priorytetowe obszary rozwoju, których wsparcie ze środków publicznych może przynieść
największe korzyści gospodarcze i społeczne.
Projekt Foresight
Kierunki rozwoju systemów satelitarnych
Łączność satelitarna
Autorzy:
Jakub Ryzenko
Anna Badurska
Anna Kobierzycka
Opracowanie graficzne:
Juliusz Łabęcki
Za szczególne zaangażowanie i wkład w opracowanie raportu autorzy dziękują:
Prof. Andrzejowi Ciołkoszowi, prof. Zbigniewowi Kłosowi, dr inż. Krzysztofowi Kurkowi, prof.
Józefowi Modelskiemu, prof. Stanisławowi Oszczakowi, dr Mirosławowi Ratajowi, prof. Januszowi
B. Zielińskiemu
Podziękowania za czynny udział w I fazie Projektu Foresight autorzy składają:
Krzysztofowi Banaszkowi, Leszkowi Bujakowi, Bartoszowi Buszke, prof. Andrzejowi Dąbrowskiemu,
Borysowi Dąbrowskiemu, prof. Katarzynie Dąbrowskiej – Zielińskiej, dr Izabeli Dyras, prof.
Markowi Granicznemu, dr hab. Markowi Grzegorzewskiemu, dr Karolowi Jakubowiczowi, dr
hab. Andrzejowi Kijowskiemu, Andrzejowi Kotarskiemu, prof. Adamowi Krężelowi, Arkadiuszowi
Kurkowi, Bartoszowi Malinowskiemu, prof. Stanisławowi Mularzowi, dr Markowi Ostrowskiemu,
dr Jerzemu Sobstelowi, prof. Cezaremu Spechtowi, Romanowi Wawrzaszkowi, prof. Piotrowi
Wolańskiemu, prof. Ryszardowi Zielińskiemu
Polskie Biuro do spraw Przestrzeni Kosmicznej
3
Projekt Foresight
Spis treści:
1. Zalety łączności satelitarnej
2. Orbity wykorzystywane w łączności satelitarnej
2.1. Znaczenie orbity geostacjonarnej
2.2. Orbita niska w transmisjach telekomunikacyjnych
3. Rynek satelitarnych usług telekomunikacyjnych
4. Ogólne trendy rozwojowe sektora
5. Trzy główne kierunki rozwoju systemów satelitarnych
5.1. Radiodyfuzja satelitarna – trendy rozwojowe parametrów technicznych
5.1.1. Nowy standard transmisji satelitarnych – DVB-S2
5.1.2. Skutki wprowadzania nowych standardów transmisji satelitarnych dla
odbiorcy
indywidualnego
5.1.3. Nowy system kompresji strumienia video
5.1.4. Zmiany w sposobie wyszukiwania treści i rozwój usług typu video na
żądanie
(VOD – Video on Demand)
5.1.5. Nowe radiodyfuzyjne rozwiązania technologiczne w wymiarze komercyjnym
5.2. Rozwój satelitarnych rozwiązań mobilnych
5.2.1. Satelitarne radio mobilne
5.2.2. Współpraca między systemami łączności i lokalizacji satelitarnej
5.2.3. Połączenia sieci satelitarnych z sieciami bezprzewodowymi WLAN
5.3. Usługi szerokopasmowe
5.3.1. Problemy techniczne związane z zapewnieniem szerokiego pasma transmisji
– tłumienie transmisji
6. Najważniejsze alternatywy i wyzwania dla rozwoju satelitarnych usług
telekomunikacyjnych
4
Projekt Foresight
Ze wszystkich obszarów wykorzystania
przestrzeni kosmicznej w celach użytkowych,
łączność satelitarna jest dziedziną przynoszącą
obecnie największe zyski komercyjne. Pomimo
iż rzadko to sobie uświadamiamy, to właśnie
łączność satelitarna umożliwia w dużej mierze
działanie światowego sektora rozrywkowego w
jego obecnym kształcie, a także jest podstawą
funkcjonowania wielu systemów bankowych,
usług
pocztowych,
systemów
kontroli
rurociągów, gazociągów, wodociągów, sieci
sprzedaży i szeregu innych.
Telekomunikacyjne zastosowania satelitów
geostacjonarnych można podzielić na trzy grupy:
rozpowszechnianie treści audiowizualnych,
transmisję głosu oraz przesyłanie danych.
Perspektywy
rozwoju
poszczególnych
segmentów przedstawiają się następująco:
Choć udział segmentu satelitarnego w
całości wolumenu światowych transmisji
telekomunikacyjnych nie przekracza 5 procent,
znaczenie przekazu dokonywanego za pomocą
satelitów komunikacyjnych jest kluczowe
dla gospodarczego i cywilizacyjnego rozwoju
społeczeństw i państw, a możliwości oferowane
przez te techniki są trudne do zastąpienia.
W roku 2005 na orbicie znajdowało się 536
funkcjonujących satelitów telekomunikacyjnych
(z czego 298 na orbicie geostacjonarnej),
realizując zarówno transmisję rozsiewczą (tzw.
radiodyfuzję: jeden nadajnik-wiele odbiorników)
programów telewizyjnych i radiowych, jak i
transmisje dwustronne (pojedynczy nadajnikpojedynczy odbiornik, np.: telefonia, dane
cyfrowe). Szacuje się, iż w latach 2006-2015
kolejnych 176 satelitów zostanie wyniesionych
na orbitę geostacjonarną.
5
Projekt Foresight
1. Zalety łączności satelitarnej
- sygnał
wysyłany przez satelity
umieszczone na orbicie geostacjonarnej
dociera bezpośrednio na duże obszary:
regiony, kraje, a nawet całe kontynenty. Ta
właściwość łączności satelitarnej decyduje
o jej przydatności zwłaszcza w przypadku
usług nadawczych, takich jak radio, telewizja,
transmisja danych czy inne, gdzie odbiorcami
są liczne i rozproszone grupy użytkowników
- łączność satelitarna zapewnia możliwość
jednoczesnego dostarczania informacji
niezależnie do wielu odbiorców
- koszt transmisji przy wykorzystaniu
satelitów geostacjonarnych jest niezależny
od odległości; bez znaczenia, czy transmisja
realizowana jest w obrębie kilkunastu czy
kilku tysięcy kilometrów – jej koszt pozostaje
zawsze stały
- sygnał satelitarny może dotrzeć
praktycznie wszędzie, bez względu na
rodzaj ukształtowania terenu; tereny górzyste,
podmokłe, trudno dostępne – dzięki łączności
satelitarnej zyskują porównywalne szanse na
realizację połączeń telekomunikacyjnych jak
tereny położone w centrach urbanizacyjnych
- czas potrzebny na instalację sprzętu i
uruchomienie łączności jest krótki;
sygnał satelitarny jest przesyłany bezpośrednio
z satelity do użytkownika końcowego bez
konieczności inwestowania środków i czasu
w budowę nowej infrastruktury kablowej;
inwestycje związane z zakupem sprzętu
nie są wysokie, a wymagane nakłady mają
charakter jednorazowy
- systemy satelitarne stanowiąc uzupełnienie
systemów naziemnych, zapewniają łączność
ze statkami na morzach, samolotami na
dużych wysokościach, czy użytkownikami
na obszarach gdzie naziemna infrastruktura
telekomunikacyjna nie istniała nigdy lub
uległa zniszczeniu
- dzięki telekomunikacji realizowanej drogą
satelitarną możliwe jest realizowanie połączeń
zarówno z użytkownikami stacjonarnymi jak i
ruchomymi.
2. Orbity wykorzystywane w
łączności satelitarnej
Dla łączności satelitarnej stosuje się zasadniczo
trzy rodzaje orbit: orbitę geostacjonarną
(GEO), średnią (MEO) i niską (LEO). Ze
względu na swoje szczególne właściwości
orbita geostacjonarna ma dla telekomunikacji
zdecydowanie najistotniejsze znaczenie.
Źródło: Space Foundation
6
Projekt Foresight
2.1
Wiele
gazet
i
czasopism
jest
redagowanych
i
opracowywanych graficznie w jednym centralnym
ośrodku, ich druk odbywa się natomiast lokalnie –
często w zupełnie innym regionie lub nawet kraju. W
ogromnej liczbie przypadków treść tych czasopism, ich
szata oraz układ graficzny są rozsyłane do lokalnych
drukarni przy wykorzystaniu łączy satelitarnych
Znaczenie orbity geostacjonarnej
Rola orbity geostacjonarnej w telekomunikacji
jest kluczowa, zwłaszcza jeśli brane są pod
uwagę transmisje radiodyfuzyjne.
Prędkość kątowa satelity umieszczonego
na orbicie geostacjonarnej jest równa
prędkości kątowej Ziemi. W uproszczeniu
oznacza to, iż satelita znajduje się przez cały
okres swojej pracy dokładnie w tym samym
punkcie nad Ziemią. Dlatego wycelowana w
niego antena odbiorcy na Ziemi pozostaje
w takiej samej pozycji względem odbiornika
umieszczonego na satelicie, bez konieczności
jej modyfikowania lub dostosowywania.
Sygnał z nadajnika naziemnego jest
przechwytywany przez odbiornik satelitarny,
wzmacniany i transmitowany z powrotem
na Ziemię umożliwiając komunikację między
punktami oddalonymi od siebie nawet o
tysiące kilometrów.
Orbita geostacjonarna jest szczególnie
atrakcyjna dla usług radiodyfuzyjnych poprzez
swoją zdolność do nadawania na bardzo
duże obszary. W praktyce, już trzy satelity
umieszczone na orbicie geostacjonarnej co
120° wystarczą do pokrycia niemal całego
terytorium globu (z wyłączeniem obszarów
podbiegunowych poza ok. 70 stopniem
szerokości geograficznej).
Sygnał
transmitowany
przez
satelitę
umieszczonego na tej orbicie może być
przechwycony przez nieruchome anteny
ustawione
gdziekolwiek
w
zasięgu
pokrywanego obszaru, a ten z kolei może
mieć wielkość regionu, kraju, a nawet całego
kontynentu. Każdy odbiorca umieszczony
w zasięgu nadawania satelity jest w stanie
odebrać nadawany sygnał posługując się
niewielką anteną, zazwyczaj o średnicy 4050 cm.
Większość światowych agencji informacyjnych używa
łączy satelitarnych do rozsyłania tekstu, transmisji
dźwięku i obrazu z centrali do swoich filii rozsianych
w terenie
7
Projekt Foresight
2.2 Orbita niska w
telekomunikacyjnych
transmisjach
Na przestrzeni kilku ostatnich lat rozwijane
były koncepcje wykorzystywania dla celów
telekomunikacyjnych konstelacji satelitów
umieszczonych na orbicie niskiej (LEO).
Jednakże satelita na niskiej orbicie znajduje
się w ruchu względem powierzchni Ziemi
i w porównaniu z satelitą geostacjonarnym
oświetla znacznie mniejszy obszar. Aby
wobec tego zapewnić ciągłą łączność między
użytkownikiem a satelitą konieczne jest
zastosowanie całej konstelacji, a więc wielu
satelitów, które przełączają połączenia
pomiędzy sobą, gdy któryś z satelitów znika
z pola widzenia terminala naziemnego.
Zródło: http://www.zsi.pwr.wroc.pl/missi2000
Systemy LEO dla uzyskania pokrycia całej
planety wymagają umieszczenia na orbicie
co najmniej kilkudziesięciu satelitów (w
praktyce konstelacje mogą liczyć 48, 66, 77,
80 lub nawet 288 obiektów). Okrążają one
Ziemię na wysokości kilkuset kilometrów co
mniej więcej 90 minut. Korzystając z niższych
częstotliwości systemy te zapewniają łączność
pomiędzy terminalami mobilnymi. Ze względu
na fakt, iż satelity te krążą w dużo mniejszej
odległości od Ziemi transmitowany przez nie
sygnał jest silniejszy, a dzięki temu anteny
odbiorników mogą być mniejsze, podobnie
jak zmniejszona może być moc potrzebna do
transmisji. W praktyce terminale przypominają
telefony komórkowe.
Nawet w przypadkach, kiedy emitowane przez telewizję
wydarzenia sportowe lub kulturalne odbywają się w
odległości zaledwie kilku kilometrów od studia, ich
transmisja odbywa się z wykorzystaniem satelitów
telekomunikacyjnych
8
Projekt Foresight
3. Rynek satelitarnych usług
telekomunikacyjnych
W USA w 2005 roku po ataku huraganu Katrina
Segment
satelitarnych
usług
telekomunikacyjnych dzielimy na następujące
kategorie:
na obszarze klęski pracowało kilkadziesiąt tysięcy
»
usługi
stacjonarne
obejmujące
dwukierunkowe transmisje do użytkowników
nieruchomych
FSS
(Fixed
Satellite
Systems) oraz transmisje radiodyfuzyjne
(jednokierunkowe)
bezpośrednio
do
użytkowników indywidualnych DBS (Direct
Broadcast Satellite):
przez kilka tygodni po katastrofie.
satelitarnych telefonów sieci Iridium i Globalstar,
tworząc efektywny system łączności funkcjonujący
»
usługi
ruchome
MSS
(Mobile
Satellite Systems) obejmujące łączność z
użytkownikami będącymi w ruchu:
� radiodyfuzja – transmisja
programów telewizyjnych
(standard DVB-S) i radiowych
� łączność z obiektami ruchomymi
(statki, samoloty, pojazdy
naziemne) (Inmarsat)
� połączenia telefoniczne
� satelitarne systemy telefonii
komórkowej (Iridium, Globalstar,
Thuraya, AceS)
� sieci transmisji danych VSAT (Very
Small Aperture Terminal)
� transmisje okazjonalne
� systemy transmisji krótkich
wiadomości (Orbcomm)
� sieć rezerwowa dla systemów
naziemnych
Dla wielu spośród oddalonych od głównych skupisk
ludności europejskich miasteczek i wiosek uzyskanie
dostępu do Internetu za pomocą klasycznych sieci
naziemnych jest nikłą lub odległą w czasie perspektywą.
W ich sytuacji geograficznej Internet dostarczany
drogą satelitarną stanowi często jedyne efektywne
technicznie i kosztowo rozwiązanie
9
Projekt Foresight
W ostatnich latach rynek usług telekomunikacyjnych
rozwijał się Europie w stałym tempie wzrostu około
15 procent rocznie. Rynek łącznościowy reprezentuje
lwią część aktywności przemysłowej europejskich
producentów urządzeń satelitarnych. Dobra kondycja
rynku łączności satelitarnej w skali światowej w dużym
stopniu wpływa pozytywnie na stabilność i kontynuację
europejskiego przemysłu kosmicznego.
Najmłodszym i najdynamiczniej rozwijającym
się rynkiem jest radio satelitarne, które w
roku 2005 przekroczyło 10 mln odbiorców
i odnotowało wzrost przychodów o 165
procent. Szacuje się, iż w roku 2010 liczba
odbiorców może wynieść 55 mln.
Rynek sprzętu służącego łączności satelitarnej
(od
domowych
anten
telewizyjnych,
odbiorników
radiowych
i
telefonów
satelitarnych po złożone terminale w wozach
transmisyjnych) osiągnął w 2005 roku wartość
25 mld USD.
Telekomunikacja satelitarna to najbardziej
dochodowy segment rynku usług satelitarnych,
który wytworzył w 2005 roku ponad 58 mld
USD przychodu. Według szacunkó1)w ESA
wartość tego rynku w 2010 roku może wynosić
106 mld EUR. Najbardziej dynamiczny wzrost
jest oczekiwany w dziedzinie interaktywnych
usług szerokopasmowych – transmisji danych
i video, radia cyfrowego i regionalnych
systemów mobilnych.
Przeszło 2/3 przychodów pochodzi z
nadawania programów telewizyjnych. W ciągu
10 lat, m.in. dzięki wprowadzeniu platform
cyfrowych, globalne możliwości dystrybucji
obrazów wideo przez satelity wzrosły 187krotnie, a wartość rynku nadawczego z 1,5
mld USD w 1995r. do 22,5 mld w 2001r.,
kiedy to istniało ok. 45 mln. indywidualnych
odbiorców. Obecnie ta liczba wynosi ok. 80
mln i może wzrosnąć do 100 mln w roku
2009.
Usługi wynajmu łączy satelitarnych, które
przyniosły w roku 2003 przychody w wysokości
1 mld USD, rozwijać się będą w znacznym
stopniu
napędzane
zapotrzebowaniem
wojskowym (realizowanym poprzez zakup
usług na rynku komercyjnym). Zakupy takie
mogą osiągnąć wartość 4,8 mld w roku
2012.
Usługi łączności mobilnej generują obecnie
jedynie 5 procent przychodów sektora.
Z ogólnej sumy 155 satelitów wystrzelonych przy
pomocy rakiety Ariane 4 w czasie trwania jej fazy
operacyjnej - 139 satelitów miało przeznaczenie
telekomunikacyjne. Według szacunków Europejskiej
Agencji Kosmicznej (ESA) telekomunikacja będzie
stanowić
około
90
procent
wartości
ładunków
satelitarnych znajdującej się obecnie w użyciu rakiety
Ariane-5.
10
Projekt Foresight
4.
Ogólne trendy rozwojowe sektora
•
Jednym
z
istotnych
czynników
rozwoju łączności satelitarnej w ciągu
kilkunastu
najbliższych
lat
będzie
wzrost zapotrzebowania na usługi
szerokopasmowe, przy czym zakłada się,
że zwiększony popyt widoczny będzie głównie
po stronie użytkowników instytucjonalnych.
Satelitarne systemy szerokopasmowe służyć
będą jako uzupełnienie systemów naziemnych
(światłowodowych i radiowych) pozwalając
na zapewnienie usług łącznościowych
użytkownikom nie posiadającym dostępu do
sieci naziemnych.
•
Obserwowana od kilku lat tendencja
do
zapewnienia
użytkownikom
systemów łączności pełnej mobilności
będzie utrzymana i pogłębiona w ten
sposób, aby użytkownik mógł korzystać z
systemu niezależnie od swojej lokalizacji
i niezależnie od istniejącej infrastruktury
naziemnej.
•
Na najbliższe lata prognozowany jest
wzrost popytu na tańsze, mniejsze,
i
lżejsze
urządzenia
odbiorczonadawcze, charakteryzujące się zwiększoną
niezawodnością i coraz lepszymi parametrami
technicznymi. Tego typu zapotrzebowanie
obserwowane jest we wszystkich segmentach
rynku usług i technik satelitarnych, wzmagając
potrzebę innowacyjności i wprowadzania
nowych rozwiązań.
•
Przewiduje się, że satelitarne usługi
nadawcze będą docierać w nadchodzącej
przyszłości w nowe regiony geograficzne
i do nowych grup społecznych, zwłaszcza
wszędzie tam, gdzie nie istnieje infrastruktura
naziemna, lub gdzie uległa ona zniszczeniu.
od kilkunastu lat tendencja do komplikowania
układów umieszczonych na samym satelicie
(zwiększenie transmitowanej mocy, większe
anteny, obróbka i przetwarzanie sygnałów
na pokładzie satelity) otwierająca możliwość
redukcji masy i ceny terminali naziemnych
(zarówno przenośnych jak i stałych).
•
W dalszej perspektywie można
przewidywać powstanie systemów łączności
z wykorzystaniem satelitów umieszczonych
na orbitach MEO (charakteryzują się one
obniżonymi kosztami w porównaniu do
systemów LEO oraz wydłużonym czasem
życia – około 10–15 lat).
•
W celu zwiększenia pojemności
systemów satelitarnych od dłuższego czasu
stosuje się już zwielokrotnianie przestrzenne
i polaryzacyjne sygnałów nadawanych w
tych samych pasmach częstotliwości, a w
ostatnich latach zaczęto stosować anteny
wielowiązkowe z dynamicznie sterowanymi
charakterystykami
promieniowania
oraz
realizować transmisje w paśmie Ka (20/30
GHz).
•
Zostanie utrzymana tendencja wzrostu
znaczenia pasma Ka, podobnie jak wywołany
nią wzrost liczby transponderów satelitarnych
pracujących w tym paśmie.
50 do 60 procent przychodów generowanych przez
europejski przemysł kosmiczny (około 5 miliardów EUR)
pochodzi z produkcji lub umieszczania w przestrzeni
kosmicznej satelitów komunikacyjnych.
•
Przewiduje się, iż w najbliższych latach
rozwój telekomunikacji satelitarnej opierać
będzie się w dalszym ciągu o wykorzystanie
satelitów umieszczonych na orbitach GEO
(prognozy oscylują wokół 10 wyniesień
rocznie). Utrzymana zostanie obserwowane
11
Projekt Foresight
5. Trzy
główne
kierunki
rozwoju
systemów
satelitarnych
Analizy
eksperckie
przewidują
rozwój
satelitarnych systemów łączności w trzech
głównych kierunkach:
A. radiodyfuzja – systemy transmisji
rozsiewczych DBS
•
programy telewizyjne oferowane w
standardzie DVB-S i DVB-S2
•
wzrost liczby oferowanych programów
•
wprowadzenie telewizji wysokiej
rozdzielczości HDTV
•
rozwój radia satelitarnego
•
wprowadzanie usług dodatkowych
(np. telemarketing)
12
Projekt Foresight
B. systemy transmisji danych
C. systemy łączności ruchomej
•
szybki internet – dane do użytkownika
przesyłane przez satelitę jako jeden ze
strumieni w cyfrowej transmisji TV w
standardzie DVB-S, przy realizacji kanału
zwrotnego przez naziemną sieć telefoniczną
(np. OpenSky, DirectPC w USA)
•
systemy
satelitarnej
telefonii
komórkowej
wykorzystujące
konstelacje
satelitów
na
orbitach
LEO
(Iridium,
Globalstar), oraz satelitów dużej mocy na
orbitach GEO (Thuraya, ACeS), na obszarach
bez infrastruktury stałej, głównie poza
Europą
•
interaktywne
szerokopasmowe
systemy transmisji z kanałem zwrotnym
przez satelitę stosujące satelitarne terminale
użytkowe, które są w stanie nadawać
sygnały w kierunku satelity; wykorzystanie
transponderów istniejących satelitów, a w
przyszłości zastosowanie satelitów z podziałem
oświetlanego obszaru na wiele wiązek, celem
zwiększenia całkowitej pojemności systemu,
omijając ograniczenie liczby aktywnych
użytkowników przy pojedynczej wiązce
oświetlającej duży obszar
•
systemy
ruchomymi:
samochodami
łączności
z
samolotami,
obiektami
statkami,
•
systemy łączące sieci bezprzewodowe
WLAN z siecią szkieletową realizowaną przez
satelity
•
rozwój
łączności
dwukierunkowej
przez satelity geostacjonarne do momentu,
gdy sieci naziemne pokryją swoim zasięgiem
całość obszarów zamieszkanych
•
w dalszej perspektywie 2020 r.
prawdopodobnie zostaną podjęte prace nad
budową interaktywnego szerokopasmowego
systemu transmisji danych z kanałem
zwrotnym przez satelity LEO o zasięgu
ogólnoświatowym, pojawią się przetwarzanie
pokładowe i łączność pomiędzy satelitami
bez udziału stacji naziemnych
Źródło: Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco
•
sieci VSAT zapewniające dwustronną
interaktywną łączność między użytkownikami
poprzez
satelitę;
ich
szybki
rozwój
przewidywany jest w krajach rozwijających
się, gdzie występuje niedobór odpowiedniej
infrastruktury telekomunikacyjnej (Afryka,
Azja, Ameryka Płd). W Polsce dla sieci
VSAT przewidywane są raczej specjalne
zastosowania (łącza zapasowe), ponieważ
w zastosowaniach indywidualnych będą one
wypierane przez sieci naziemne przykładowo
WiMax
13
Projekt Foresight
5.1 Radiodyfuzja satelitarna –
trendy rozwojowe parametrów
technicznych
Jak
wcześniej
wspominano,
systemy
satelitarne są idealnym rozwiązaniem dla
transmisji rozsiewczych, w których ten sam
sygnał dostarczany jest jednocześnie do
wielu odbiorców (nie wymagając transmisji
w kierunku przeciwnym) np. programów
telewizyjnych i radiowych.
Od początku lat 80-tych istnieje możliwość
odbioru programów z satelity przez
użytkowników indywidualnych, wyposażonych
w zestawy odbiorcze z antenami o średnicach
1,2–1,8 m. Zastosowanie kodowania sygnału
telewizyjnego MPEG2 pozwoliło na transmisję
przez transponder satelity kilku programów
cyfrowych (standard DVB-S, wprowadzony
w 1995), zamiast pojedynczego programu
z modulacją analogową, co doprowadziło
do znacznego wzrostu liczby programów
oferowanych odbiorcom. Obecnie nadawanych
jest kilkanaście tysięcy programów telewizji
cyfrowej, stanowiących ponad 60% wszystkich
sygnałów transmitowanych przez satelity.
Według wszelkich dostępnych prognoz
transmisje
radiodyfuzyjne
programów
radiowych i telewizyjnych pozostaną najlepiej
rozwijającą się gałęzią usług satelitarnych
w nadchodzących latach. Walka o klienta
prowadzona przez europejskich nadawców
telewizyjnych
wymusza
uruchamianie
kolejnych programów tematycznych. Impulsem
technologicznym jest rozpoczęcie na szeroką
skalę komercyjnych emisji programów w
technologii HDTV (High Definition TV), która
zaoferuje w przyszłości klientowi końcowemu
niespotykaną dotychczas jakość odbioru.
14
Projekt Foresight
5.1.1 Nowy
standard
satelitarnych – DVB-S2
transmisji
Większa
ilość
przesyłanych
danych
wymaga większej pojemności satelitów
radiodyfuzyjnych. Obecnie najpopularniejsze
pozycje satelitarne nie mają już rezerw
pojemności.
Wymusi
to
stopniowe
wprowadzenie nowego standardu transmisji
satelitarnej DVB-S2. Digital Video Broadcasting
- Satellite - Second Generation jest drugą
generacją standardu transmisji satelitarnej i
rozwinięciem poprzedniego standardu DVBS.
Nowy standard DVB-S2 umożliwi zwiększenie
o około 30 procent całkowitej przepływności
transpondera satelitarnego i tym samym
obniżenie kosztów nadawania pojedynczych
programów. Zastosowanie standardu DVB-S2
w połączeniu z nowoczesnym kodowaniem
obrazu MPEG-4/AVC umożliwia emisję w
pojedynczym transponderze podobnej liczby
programów HDTV, co nadawanych obecnie
programów w standardowej rozdzielczości
SDTV.
5.1.2 Skutki wprowadzania nowych
standardów transmisji satelitarnych dla
odbiorcy indywidualnego
Zastosowanie nowych standardów DVBS2 / MPEG-4 / VC-1 / HDTV wiąże się z
koniecznością wymiany sprzętu odbiorczego
znajdującego się w dyspozycji użytkowników
indywidualnych.
Wymianę
odbiorników
rozpoczęły już płatne platformy cyfrowe.
Przykładem jest tu nowa platforma „n”
grupy ITI, która wchodząc na rynek oferuje
urządzenia obsługujące nowe standardy
DVB-S2 / MPEG-4 / HDTV. Umożliwia to
zwiększenie atrakcyjności oferty programowej
dla klienta.
Niestety według przewidywań wymiana
terminali
satelitarnych
przez
klientów
indywidualnych może być znacznie rozciągnięta
w czasie. W początkowym okresie będzie
ona związana z zakupem nowego sprzętu
przez nowych widzów oraz powolną wymianą
terminali przez obecnych klientów.
Przewiduje się, że dopiero w okolicach 2009
roku liczba odbiorników DVB-S2 osiągnie
poziom
pozwalający
na
ekonomicznie
uzasadnione nadawanie większej liczby
programów niekodowanych FTA (free to
air) w nowym standardzie. Po osiągnięciu
pewnej masy krytycznej około roku 2012
większość emisji będzie nadawana wyłącznie
w nowym systemie. Towarzyszyć temu będzie
przechodzenie nadawców na system telewizji
wysokiej rozdzielczości HDTV.
5.1.3 Nowy system kompresji strumienia
video
Obecnie
najpopularniejszym
systemem
kompresji
treści
audiowizualnych
jest
standard MPEG-2. Rozpoczął się już jednak
proces przechodzenia nadawców na około
dwukrotnie wydajniejszy standard MPEG-4/
AVC. Dużą wadą obecnych metod kompresji
strumienia video MPEG-2/MPEG-4 jest jednak
ich słaba skalowalność, brak możliwości pracy
przy bardzo małych przepływnościach. Około
2015 roku przewidywane jest wyparcie tych
15
Projekt Foresight
systemów przez nowe systemy kompresj.
Z dużym prawdopodobieństwem można
przewidzieć, że przyszłościowe metody
kodowania treści wizyjnych będą oparte na
szczegółowej analizie składników obrazu i
wyodrębnianiu poszczególnych obiektów.
Części składowe obrazu będą reprezentowane
w tym przypadku przez wektory krawędzi i
tekstury. Obraz wynikowy tworzony będzie
podobnie jak obecnie generowana jest grafika
3D w systemach komputerowych. Zalążkiem
nowego podejścia są już obecnie istniejące
standardy opisu treści multimedialnej MPEG7 oraz MPEG-21. Warunkiem dalszego
rozwoju jest tutaj, z uwagi na olbrzymią
wymaganą moc obliczeniową, zachowanie
obecnego tempa wzrostu mocy obliczeniowej
komputerów osobistych. Efektem zmiany
podejścia do kodowania będzie zanik pojęcie
rozdzielczości obrazu, jedynym kryterium
oceny jakości sceny będzie ilość szczegółówunikalnych obiektów obecnych w scenie.
rozwój systemów 3D. Prawdopodobnie, za
około 15 lat kolejna rewolucja technologiczna
podobna
do
wprowadzanych
obecnie
trybów HDTV będzie dotyczyła telewizji
3D. Działające obecnie systemy telewizji
trójwymiarowej polegają na transmisji
podwójnego strumienia danych wideo dla
każdego oka osobno i nie są atrakcyjne dla
odbiorcy końcowego. Usługi VoD przeżywają
obecnie dynamiczny rozwój, który z czasem
może zostać wzmocniony
możliwościami
rozsyłu satelitów umieszczonych na orbicie
geostacjonarnych.
5.1.5 Nowe radiodyfuzyjne rozwiązania
technologiczne
w
wymiarze
komercyjnym
Strumień danych do odbiorcy będzie mógł
być dynamicznie zmieniany w zależności
od możliwości sprzętu i dostępnego pasma
transmisji odbędzie się to dzięki eliminowaniu
ze scen mniej znaczących obiektów.
5.1.4 Zmiany w sposobie wyszukiwania
treści i rozwój usług typu video na
żądanie (VOD – Video on Demand)
Dodatkowo
nowy
standard
transmisji
satelitarnej wprowadzi rewolucję w sposobie
wyszukiwania treści, co w znakomity sposób
przysłuży się rozwojowi usług typu wideo na
żądanie (VOD - Video On Demand). Dokładny
opis położenia obiektów w scenie umożliwi
dynamiczne i indywidualne sterowanie
widokiem kamery, jak również dynamiczny
Analizując obecne trendy rozwojowe oraz
dynamikę wzrostu dochodów segmentu
transmisji
radiowo-telewizyjnych
należy
spodziewać się coraz większej popularności
odbioru satelitarnego. Tym bardziej rozwój
sieci kablowyc, głównego konkurenta odbioru
satelitarnego, jest ekonomicznie uzasadniony
tylko na obszarachh o dużej gęstości
zaludnienia
Szczególnie na młodych rozwijających się
rynkach takich jak Chiny, gdzie ilość działających
sieci kablowych jest niewielka, telewizja
satelitarna
będzie
najprawdopodobniej
rozwijała się z niesamowitą dynamiką.
W warunkach europejskich przy dużej
penetracji rynku przez sieci kablowe szansą
telewizji satelitarnej są płatne platformy
satelitarne oferujące klientowi całościową,
znacznie szerszą ofertę programową niż sieci
kablowe. Jeszcze w 2001 roku, gdy łączyły
16
Projekt Foresight
się platformy cyfrowe CANAL+ oraz WIZJA
TV przewidywano, że na polskim rynku jest
miejsce tylko dla jednej takiej platformy.
Obecnie działają już trzy platformy cyfrowe
CANAL+ z 850 tysiącami abonentów, POLSAT
CYFROWY z 1.0 milionem abonentów, oraz
nowa platforma grupy ITI „n” z około 50
tysiącami abonentów.
Konkurencja na rynku oraz zmniejszenie
kosztów
związanych
z
nadawaniem
satelitarnym powoduje, że platformy cyfrowe
mają obecnie lepszą i tańszą ofertę od wielu
sieci kablowych. Coraz więcej klientów będzie
odbierało przekazy satelitarne, co najmniej
do czasu, kiedy popularność zaczną zdobywać
rozwiązania mobilne.
5.2 Rozwój satelitarnych rozwiązań
mobilnych
Geneza
rozwoju
satelitarnej
łączności
ruchomej wiąże się z powstałym w początkach
lat 80-tych systemem Inmarsat, który po raz
pierwszy stworzył możliwości zapewnienia
łączności ze statkami na morzach. Dalszy
rozwój technologiczny, który umożliwił
zastosowanie mniejszych anten i terminali,
umożliwił powstanie rozwiązań zdolnych
zapewnić łączność z pojazdami naziemnymi
(samochody dostawcze) oraz samolotami.
Na przełomie XX i XXI wieku uruchomiono
pierwsze
satelitarne
systemy
telefonii
komórkowej - Iridium i Globalstar wykorzystujące konstelacje satelitów na
orbitach niskich LEO oraz Thuraya i ACeS (Asia
Cellural System) używające pojedynczych
satelitów na orbicie geostacjonarnej. Rozwój
mobilnych sieci komórkowych został jednakże
postawiony pod znakiem zapytania przez
porażkę rynkową, jaką poniosły Irydium i
Globalstar w niedawnej przeszłości. Problemy
związane z małym zapotrzebowaniem na
usługi tych systemów zatrzymały prace nad
kolejnymi systemami. Do porażki satelitarnych
systemów komórkowych przyczynił się
zwłaszcza
sukces
telefonii
naziemnej,
głównie GSM, która dzięki usługom roamingu
międzynarodowego
zapewnia
prawie
globalny zasięg przy znacznie mniejszych
kosztach i mniejszych, lżejszych terminalach
niż wymagane przez rozwiązania satelitarne.
Dodatkowo rozwój technologiczny końca
lat 90-tych pozwolił na realizację systemów
satelitarnej telefonii komórkowej w oparciu o
satelity na orbicie geostacjonarnej.
Najnowsze prognozy wskazują jednakże,
iż rozpowszechnienie w Europie na szeroką
skalę telefonii 3 generacji UMTS przyczyni się
do gwałtownego rozwoju rynku satelitarnych
usług mobilnych.
5.2.1 Satelitarne radio mobilne
Olbrzymi sukces radia satelitarnego w
USA zachęca do uruchomienia podobnej
emisji w Europie. Ważną kwestią pozostaje
jednak uzgodnienie odpowiedniego zakresu
częstotliwości dla planowanej emisji na
kontynencie europejskim. Dodatkowo z
uwagi na pełne pokrycie Europy rozgłośniami
radiowymi UKF FM większym zainteresowaniem
odbiorców prawdopodobnie cieszyć się będą
transmisje multimedialne – odpowiednik
S-DMB (Digital Multimedia Broadcasting)
skierowane do posiadaczy telefonów 3G i
urządzeń PDA. Pierwsze emisje planowane są
wspólnie przez spółki SES ASTRA i EUTELSAT
w paśmie S z satelity Eutelsat W2A na
początek 2009 r.
Źródło: Space Foundation
17
Projekt Foresight
Zastosowanie
do
emisji
satelitów
geostacjonarnych wiąże się jednak z
koniecznością
doświetlania
obszarów
miejskich dodatkowymi nadajnikami. Jest
to spowodowane niskim kątem widoczności
nad horyzontem satelitów geostacjonarnych.
Do
zapewnienia
dla
systemu
GEO
ogólnoeuropejskiego pokrycia konieczna jest
budowa ponad 2,500 przekaźników systemu
w większych miastach. Znacznie ciekawszym
rozwiązaniem
jest
zastosowanie
orbit
eliptycznych EEO, HEO typu Molnya ~12hr,
Tundra ~24hr. Dzięki swoim właściwościom
umożliwiają
one
uzyskanie
quasigeostacjonarnej pozycji przy zastosowaniu
trzech satelitów. Dzięki temu sygnał z satelitów
odbierany będzie w znacznie większej liczbie
miejsc, co podnosi atrakcyjność oferowanych
usług. System HEO do zapewnienia pokrycia
wymaga około 100-150 przekaźników w
obszarach najbardziej zurbanizowanych oraz
w tunelach. Jest to cenna zaleta w porównaniu
do systemów opartych na satelitach GEO.
Dzięki znacznej przepustowości, która
przekłada się na dużą liczbę oferowanych
kanałów, oraz dzięki dużej dostępności
systemy satelitarne mogą już w latach 20092012 stanowić platformę dla wielu ciekawych
i innowacyjnych zastosowań, a także
potencjalnie mogą stworzyć nowy rynek
usług o znacznym rozmiarze.
5.2.2 Współpraca między systemami
łączności i lokalizacji satelitarnej
5.2.3 Połączenia sieci satelitarnych z
sieciami bezprzewodowymi WLAN
Interesującym rozwiązaniem na przyszłość
jest połączenie sieci satelitarnych z sieciami
bezprzewodowymi WLAN. W takim połączeniu
punkt dostępowy zapewniałby łączność z
użytkownikiem końcowym, natomiast łącze
satelitarne pełniłoby rolę sieci szkieletowej,
zapewniając połączenie z siecią internet. W
taki sposób wykorzystując tanią technologię
sieci bezprzewodowych można obniżyć koszty
korzystania z łącza satelitarnego, które
są dzielone pomiędzy wielu użytkowników
znajdujących
się
w
zasięgu
punktu
dostępowego. Wydaje się, że jest to idealne
rozwiązanie dla zapewnienia taniego dostępu
do szybkiego internetu w dowolnym miejscu
na Ziemi znajdującym się w zasięgu satelity,
niezależnie od istniejącej infrastruktury
naziemnej. Taki model dostępu do internetu
umożliwia zaoferowanie użytkownikom nowych
rodzajów usług np. dostępu do internetu w
pociągach, samolotach, autokarach. Obecnie
pracuje ponad 1000 punktów dostępowych
WLAN włączonych do sieci internet przez
łącze satelitarne, a przewiduje się że do roku
2008 może ich być około 100 tysięcy. Od
jakiegoś czasu w niektórych liniach lotniczych
działa już usługa dostępu do internetu
dla pasażerów samolotów na trasach
międzykontynentalnych. Niebawem podobna
usługa może zostać udostępniona pasażerom
statków.
Poważnym motorem dla rynku rozwiązań
mobilnych okaże się zapewne współpraca z
systemami lokalizacji satelitarnej. Systemy
GPS, Galileo, Glonass osiągną około 2012
r. pełnię swoich możliwości operacyjnych i
umożliwią pozyskanie dużej grupy nowych
użytkowników korzystających z satelitarnych
systemów transmisji danych.
Źródło: ESA
18
Projekt Foresight
5.3 Usługi szerokopasmowe
Eksperci wskazują, iż w satelitarnych systemach
szerokopasmowych w miejsce zapowiadanej
jeszcze kilkanaście lat temu rewolucji
wynikającej z uruchomienia systemów LEO,
obserwujemy obecnie raczej ewolucję opartą
na wykorzystaniu satelitów na orbitach GEO
i standardzie DVB-S do transmisji danych
cyfrowych. W analizach eksperckich usługi
szerokopasmowe są charakteryzowane jako
długoterminowe źródło rozwoju systemów
satelitarnych.
Nowe usługi szerokopasmowe dostępne
dla rosnącej liczby użytkowników, takie jak
szybki dostęp do internetu, dwustronne
przesyłanie dużej ilości danych, tele- i
wideokonferencje, rozsiewcze transmisje
radiowe i telewizyjne o wysokiej jakości,
czy wreszcie radio i telewizja na żądanie
powodują wzrost zapotrzebowania na
szybkość transmisji, prowadząc do powstania
szerokopasmowych systemów łączności.
Względy ekonomiczne uzasadniają budowę
naziemnych (przewodowych i radiowych)
systemów realizujących szerokopasmowe
usługi multimedialne na obszarach o
dużej gęstości zaludnienia i rozwiniętej
infrastrukturze
telekomunikacyjnej.
Dla
pozostałych obszarów rozwiązaniem wydają
się być systemy satelitarne.
Jednak istniejące klasyczne satelity nawet
w połączeniu ze sprzętem naziemnym
nowej generacji (kanał zwrotny przez
satelitę) nie są w stanie objąć całego rynku
nieobsługiwanego przez systemy naziemne,
z powodu wysokich kosztów i ograniczeń
pasma częstotliwości. Konieczna jest budowa
nowych systemów zapewniających znacznie
większą pojemność całkowitą i znacznie
mniejsze koszty wykorzystania pasma.
Jednocześnie nowy system musiałby spełniać
wymagania użytkownika, charakteryzując
się dużą elastycznością w dopasowaniu
się do specyficznych grup odbiorców oraz
rodzajów usług i oferować niezawodność
pracy i bezpieczeństwo przesyłanych danych.
Zakłada się, że główną grupę użytkowników
systemu
mogliby
stanowić
klienci
instytucjonalni i korporacyjni, którzy obecnie
mogą już korzystać z systemów naziemnych.
System satelitarny mógłby być wykorzystany
przez nich w przypadku jego ewentualnej
kompatybilności z innymi stosowanymi
obecnie systemami.
Duże koszty emisji satelitarnych, relatywnie
małe
przepływności
i
efektywności
widmowe oraz duże opóźnienia w transmisji
powodują, że powszechny dostęp do
sieci internet z wykorzystaniem satelitów
geostacjonarnych, zarówno jednokierunkowy
jak i dwukierunkowy, nie stanowi alternatywy
dla przyszłych sieci naziemnych. Internet
satelitarny doskonale sprawdza się jednak
w zastosowaniach specjalnych, tam gdzie
nie ma dostępu do stałej infrastruktury
oraz jako łącza rezerwowe dla dużych firm.
Nie bez znaczenia jest również łączność w
sytuacjach kryzysowych, połączenia dla służb
rządowych i militarnych. Zgodnie z tym, o
czym wspominano wyżej systemy satelitarne
znajdą również zastosowanie do zapewniania
łączności z internetem dla pasażerów
samolotów statków czy szybkich pociągów,
oraz na terenach bez infrastruktury naziemnej,
zwłaszcza dopóty, dopóki bezprzewodowe
sieci naziemne nie pokryją swoim zasięgiem
całości obszarów zamieszkanych.
19
Projekt Foresight
5.3.1 Problemy techniczne związane
z zapewnieniem szerokiego pasma
transmisji – tłumienie transmisji
Usługi szerokopasmowe dostępne dla dużego
grona odbiorców wymagają zapewnienia
szerokiego pasma transmisji. Szersze pasmo
osiągnąć można obecnie jedynie zwiększając
częstotliwość pracy systemu. Limitem jest tu
głównie postęp techniczny w budowie sprzętu
mikrofalowego. Dodatkowe ograniczenia
w pracy systemów stanowi zróżnicowane
tłumienie wprowadzane przez atmosferę.
Systemy
szerokopasmowe
wykorzystują
obecnie głównie pasma Ku i Ka, z uwagi na
mały koszt sprzętu oraz dużą odporność na
zmienne warunki atmosferyczne. Systemy
pracujące w tych pasmach nie zapewniają
jednak
wystarczającej
przepływności.
Zwiększanie się wymagań użytkowników
szybko wymusi stosowanie coraz wyższych
pasm częstotliwości. Wyższe pasmo pracy
umożliwia równie stosowanie anten o mniejszej
średnicy (przy wymaganej kierunkowości).
Do pracy w paśmie C konieczne są anteny
o średnicach 2 - 3 m. Pasmo Ku wymaga
anten o średnicach ok. 1 m, a na paśmie
Ka wystarczą anteny o średnicach ok. 0.5
m. Ograniczeniem zastosowania wyższych
częstotliwości są jednak fizyczne warunki
propagacji fali elektromagnetycznej.
danym rejonie.
Kolejne, tym razem bardzo silne tłumienie
sygnału występuje na częstotliwości 60 GHz
i związane jest z absorbują promieniowania
przez cząsteczki O2. Zmiana tłumienia
przekraczają tutaj 10 dB/km, co całkowicie
uniemożliwia pracę systemów satelitarnych w
pobliżu tego zakresu.
Kolejne okno częstotliwościowe możliwe
do wykorzystania do transmisji satelitarnej
rozpoczyna się w okolicach 85 GHz i ma
szerokość około 20 GHz. Efektem zmian
tłumienia wraz ze zmianami atmosferycznymi
jest ograniczenie pewności świadczonych
usług. Ma to bardzo duże znaczenie w
przypadku łączy rezerwowych, które powinny
zapewniać łączność z dużą gwarantowaną
pewnością. Mniejsze znaczenie ma to przy
zapewnieniu dostępu do internetu odbiorcom
indywidualnym.
Pierwsze ograniczenie w pracy systemów
satelitarnych pojawia się w okolicach 22 GHz
i związane jest z absorpcją przez cząsteczki
H2O, zmiana całkowitego tłumienia jest
jednak niewielka i wynosi zwykle około
0,2 dB/km. Tłumienie pogarsza się jednak
gwałtownie podczas opadów atmosferycznych
i często osiąga wartości dochodzące nawet do
30 dB/km w obszarze burzowym. Powoduje
to, że systemy pracujące powyżej pasma Ku
(14,5 GHz) powinny posiadać adaptacyjne
mechanizmy kontroli mocy i trybu nadawania.
Systemy
przyszłości
powinny
również
umożliwić dynamiczną zmianę pasma w
przypadku wystąpienia silnych opadów w
20
Projekt Foresight
6. Najważniejsze alternatywy i wyzwania dla rozwoju satelitarnych
usług telekomunikacyjnych
Doświadczenie kilkunastu ostatnich lat
rozwoju sektora pokazuje, iż najważniejszym
warunkiem sukcesu nowych systemów
telekomunikacyjnych wykorzystujących łącza
satelitarne jest przede wszystkim trafna
interpretacja potrzeb i życzeń użytkowników.
Nie mniej liczą się dostępność tanich
terminali użytkowych oraz konkurencyjne
ceny w porównaniu do istniejących systemów
naziemnych oferujących podobne usługi.
Prognozy sprzed kilku lat wskazywały, że
systemy wykorzystujące satelity na orbitach
niskich LEO i średnich MEO mogłyby
potencjalnie stanowić odpowiedź na wiele
problemów
związanych
z
systemami
korzystającymi z orbity GEO, przede
wszystkim takimi jak wyczerpujące się wolne
miejsca, duże tłumienie czy opóźnienie
sygnału. Jednak zastosowanie satelitów na
takich orbitach (LEO i MEO) wymaga użycia
konstelacji wielu obiektów, aby zapewnić
nieprzerwaną pracę systemu i jego globalny
zasięg, co powoduje wzrost kosztów projektu,
budowy i utrzymania systemu. Jednocześnie
z niższą orbitą wiąże się krótszy czas życia
satelity, czyli zwrot kosztów inwestycji musi
nastąpić w krótszym czasie. Po problemach
finansowych Iridium i Globalstar, przerwano
prace nad kolejnymi systemami mającymi
wykorzystywać satelity na orbitach LEO.
Uważa się, że bez znaczącego zmniejszenia
kosztów budowy satelitów i ich wynoszenia
na orbitę, rozwiązania z satelitami na orbitach
LEO nie odniosą sukcesu.
Istotnym
wyzwaniem
przyszłości
są
alternatywne systemy, zastępujące połączenia
satelitarne, zwłaszcza jeśli chodzi o systemy
satelitarne służące transmisji danych dla
klientów indywidualnych. Prognozuje się,
że po roku 2012 r. znaczenie tych ostatnich
będzie malało (przynajmniej w Europie).
Stanie się tak za sprawą rozwoju naziemnych
bezprzewodowych sieci do transmisji danych,
przykładowo typu WiMax. Dzięki unifikacji
różnego rodzaju usług typu: multimedia,
telewizja, połączenia głosowe, połączenia
z Internetem komunikacja odbywać się
będzie różnymi drogami i usługi nie będą
od nich zależne. Bezprzewodowy terminal
użytkownika automatycznie będzie przełączał
się między różnego rodzaju sieciami w
zależności od wymaganych parametrów i
ceny połączeń. W tym nowym środowisku
satelitarne systemy transmisji dzięki swoim
zaletom i niezależności od infrastruktury
naziemnej będą stanowiły konieczne i istotne
uzupełnienie usług oferowanych przez
systemy naziemne.
W przyszłości częściową alternatywę dla
łączności satelitarnej mogą stanowić platformy
stratosferyczne HAP (High Altitude Platform),
w których systemy telekomunikacyjne byłyby
zamontowane na pokładzie sterowców lub
samolotów bezzałogowych umieszczonych
na wysokości kilkudziesięciu kilometrów nad
Ziemią. Platformy te mogą realizować pokrycie
obszaru o średnicy kilkuset kilometrów
umożliwiając łączność przykładowo wokół
dużych miast nad którymi miałyby być
„zawieszone”. Ich dodatkową przewagę
zapewnia fakt, iż nie muszą być wynoszone
w przestrzeń powietrzną przy użyciu rakiet.
Co więcej, HAPy posiadają własne silniki,
które umożliwiają im przemieszczanie się lub
zatrzymanie nad określonym obszarem, a
także możliwość sprowadzenia ich na Ziemię
dla wykonania konserwacji i napraw.
Myśląc o rozwoju sektora łączności satelitarnej
w perspektywie lat 2012 oraz 2020, obok
zagrożeń i barier technologicznych oraz
rynkowych, należy zasygnalizować także
wyzwania
natury
politycznej.
Przede
wszystkim sektor ten, ongiś w przeważającej
mierze skupiony w rękach publicznych,
na przełomie XX i XXI roku uległ niemal
całkowitemu skomercjalizowaniu w drodze
prywatyzacji
dużych
międzynarodowych
operatorów (Inmarsat, Intelsat, Eutelsat).
21
Projekt Foresight
Udziały poszczególnych państw członkowskich
w tych wcześniej klasycznych organizacjach
międzynarodowych zostały zamienione na
akcje spółek giełdowych. Wciąż postępujące
zmiany
własnościowe,
polegające
na
wykupie przez prywatnych inwestorów akcji
operatorów, sprzyjają zmianom kontroli
strategicznej nad poszczególnymi częściami
sektora, i w konsekwencji również jego
całością.
Wśród najłatwiej dostrzegalnych skutków
powyższej sytuacji należy wymienić obawy
dotyczące ograniczenia dostępności łączności
satelitarnej na obszarach, gdzie brak
uzasadnienia komercyjnego dla świadczenia
zaawansowanych usług. Odrębnym zjawiskiem
jest wzrastające znaczenie państw jako
nabywców zakupujących od komercyjnych
operatorów kanały i pasma transmisji
dla potrzeb operacji militarnych i działań
humanitarnych. To oczywiście pozytywnie
wpływa na rozwój rynku, jednocześnie
jednak zwiększa zagrożenie użyciem wobec
cywilnych satelitów broni antysatelitarnej.
Źródło: Boeing
22
Projekt Foresight
Raporty I fazy Projektu Foresight
Kierunki rozwoju systemów satelitarnych:
główne trendy
łączność satelitarna
satelitarna obserwacja Ziemi
nawigacja satelitarna
technologie kosmiczne
Wszystkie raporty są dostępne na
stronie internetowej Polskiego Biura
ds. Przestrzeni Kosmicznej:
www.kosmos.gov.pl
Polskie Biuro ds. Przestrzeni Kosmicznej
ul. Bartycka 18 A
00-716 Warszawa
tel./faks: + 48 (22) 840 01 98
e-mail: [email protected]
23

Łączność satelitarna - Polskie Biuro do spraw Przestrzeni Kosmicznej

Transkrypt

Podobne dokumenty

Wykorzystanie obserwacji satelitarnych

Technologie kosmiczne - Polskie Biuro do spraw Przestrzeni

slajdy prezentowane na wykładzie