Сравнение систем космической связи
Друзья, как вы уже знаете, мы на всех парах готовим новый гик-проект — «Сервер в облаках 2.0», или «Космический ЦОД». В двух словах: 12 апреля мы запустим самопальный сервачок на стратостате на высоту около 30 км, будем передавать на него данные через систему космической связи, а с сервера транслировать данные на Землю по радиосвязи.
И сегодня хотим рассказать о трёх системах космической связи, которые протестируем в своём проекте — Iridium, GlobalStar и «Гонец». Для этого мы смонтируем приёмную аппаратуру рядом с нашим заоблачным сервером.
Все три описываемые системы создавались и развёртывались примерно в одно и то же время, в 1990-х. Американская Iridium из них не только самая старая по задумке (работы начаты в 1990-м), но ещё и самая масштабная — изначально планировалось запустить 77 спутников, что соответствует атомному числу иридия, однако сегодня на орбите трудятся 66 спутников (+ 6 резервных). Коммерческая эксплуатация системы началась в 1998-м. Всего за год компания успела разориться, а в 2000-м её активы были выкуплены компанией, действовавшей в интересах Минобороны США. В 2001-м снова начинается коммерческая эксплуатация, в 2009 собственник Iridium снова поменялся. С тех пор эта сеть спутниковой связи вполне себе живёт и здравствует.
GlobalStar тоже была основана в США, хотя в проекте участвуют корпорации из Франции, Англии, Германии и Южной Кореи. Развёртывать спутниковую группировку начали в 1998-м, а в 2000-м GlobalStar запустили в коммерческую эксплуатацию. Здесь тоже не обошлось без банкротства, сеть в начале 2000-х поменяла владельца. Сегодня на орбите трудится 48 спутников GlobalStar (+ 4 резервных).
Российская система «Гонец» — проект изначально не частный, а государственный. Разрабатывать её начали ещё в 1989-м, а запуски первых спутников начались в 1996-м. Изначально планировалось, что группировка будет состоять из 24 спутников, однако сегодня в эксплуатации находится только 12. На ближайшие годы запланирован запуск ещё пары десятков спутников, в том числе на замену устаревающим.
Iridium
Самое большое покрытие с самыми высокими скоростями передачи данных — у Iridium. Её спутники вращаются вокруг Земли на высоте 780 км по орбитам с наклонением 86,5o, и покрывают связью всю поверхность планеты, от уха до уха полюса до полюса.
Сейчас скорость передачи данных в идеале достигает у Iridium 352 Кбит/с, а к концу года планируют довести до 704/352 Кбит/с (приём и передача). Но реальные значения, конечно, ниже. При общении голосом качество звука не слишком хорошее, наблюдаются искажения.
В Iridium поддерживается непосредственная связь между спутниками, поэтому формально система может обходиться без многочисленных шлюзовых станций в разных странах для передачи данных в интернет и наземную телефонную сеть, в отличие от GlobalStar, и вместо этого весь трафик через спутниковую сеть передавать на головную шлюзовую станцию, расположенную в США. Однако, вероятно, для надёжности связи, шлюзовые станции всё же строят, правда, не так много.
Телефоны для Iridium одни из самых дорогих на рынке, хотя и отличаются богатой комплектацией и возможностями. Доступны и сотовые модемы, и сотовые устройства для текстового общения (гораздо дешевле голосовой связи). Для передачи данных через Iridium кроме самого телефона нужен компьютер, на который устанавливается фирменное ПО Iridium Data Kit. Услуги связи у этой спутниковой сети стоят выше, чем у конкурентов. Например, годовой ваучер на 250 минут внутри РФ — 28 700 руб., двухмесячный ваучер на 150 минут по всему миру — 17 400 руб. В постоплатных тарифах одна минута разговора от 58 руб., SMS — 22 руб., + абонентская плата от 12 000 руб (менее полугода) и от 3100 руб. (более полугода). И кроме того, компания пока ни с кем не заключает роуминговые соглашения, поэтому SIM-карты GSM-операторов в устройствах Iridium использовать не получится, только «родные».
GlobalStar
У GlobalStar спутники летают на высоте 1400 км и имеют наклонение орбит 52o. Спутники не обмениваются данными друг с другом, поэтому в систему входит и сеть шлюзовых станций, которые являются связующим звеном между спутниками-ретрансляторами, интернетом и наземной телефонной сетью.
Красным показаны спутники Iridium, синим — GlobalStar:
Покрытие связью у GlobalStar скромнее — до 70o северной и южной широты, то есть приполярные области этой сетью не охватываются. Впрочем, по отзывам, покрытие и на других широтах бывает нестабильно. Хотя если спутник находится в прямой видимости, то проблем со связью у вас не будет. Скорость передачи данных у GlobalStar ниже, чем у Iridium, зато качество звука при голосовой связи сравнимо с разговором по сотовому телефону.
Формально сеть поддерживает стандарты CDMA и GSM, но на практике не все шлюзовые станции работают с GSM, хотя для нашей страны это не актуально. В большинстве стран можно вставлять SIM-карты «обычных» сотовых операторов в телефоны, совместимые с GlobalStar. Устройства для GlobalStar заметно дешевле, чем для Iridium. В продаже есть телефоны разной степени продвинутости, гаджет для текстового общения с механической клавиатурой, хотспоты, трекеры для установки на транспорт или персонального ношения, и многое другое. Абонентская плата отсутствует, а услуги связи стоят меньше, чем у Iridium: например, пакет для звонков по РФ на полгода и 250 минут — 9 800 руб., в постоплатных тарифах минута от 44 руб., SMS — 4 руб., доступ в интернет — от 13 руб.
«Гонец»
Спутники этой системы вращаются вокруг планеты на высоте 1500 км по орбитам с наклонением 82,5o. В результате покрытие поверхности Земли полное, но не одновременно.
На территории России построено 3 шлюзовые станции (и одна планируется), которые связывают спутниковую группировку с интернетом.
Любопытно, что «Гонец» не конкурирует с другими системами в сфере голосовой связи. Вместо этого российский проект специализируется на передаче текстовых сообщений. Для этого нужно приобрести абонентское устройство и антенну, и подключить к ним смартфон, ноутбук или настольный компьютер. Короче, мечта интроверта — всё общение только в чатике и никаких вам неожиданных звонков.
Также «Гонец» предлагает услуги М2М-связи для автоматического мониторинга состояния и снятия телеметрии различных объектов, стационарных и подвижных.
И плюс дополнительные услуги вроде ретрансляции геокоординат транспорта и рассылки оповещений.
Услуги связи в сети оплачиваются на основе абонентской платы — по сути это предоплачиваемые месячные пакеты килобайтов трафика. Например, при нулевой абонентской плате берут по 26 руб. за каждый килобайт переданных данных, и есть целый ряд пакетов от 470 руб. (30 Кб) до 8 650 руб. (2 000 Кб). Плюс по 10 руб за каждое исходящее сообщение на сотовые сети РФ. Каждый килобайт сверх лимита оплачивается отдельно, от 11 до 26 руб.
Хотелки у нас такие: оснастить «заоблачный» сервер трекером для отслеживания местоположения, и модулем для обмена данными через спутник. Теоретически, эти фичи могут предложить все три сети. Мы уже приобрели модемы Iridium и GlobalStar, а устройство от «Гонца» едет к нам. Мы обязательно расскажем подробнее о нашей системе связи в одной из будущих публикаций.
А пока приглашаем вас принять участие в нашем эксперименте, угадать точку приземления зонда и выиграть главный приз — поездку на Байконур.
Не отключайтесь!
