Wi-Fi для всей планеты. Каким будет глобальный спутниковый интернет от SpaceX и OneWeb

Дешевый и высокоскоростной доступ в интернет из любой точки Земли уже не кажется несбыточной мечтой. 28 февраля 2019 года британская компания OneWeb начала воплощать мечту в реальность.

OneWeb отправила на околоземную орбиту первые шесть аппаратов глобальной системы спутникового интернета. Компания планирует вывести на низкую (800-950 км) околоземную орбиту 700 спутников, чтобы в 2020 году начать продавать спутниковый интернет всем желающим.

Накрыть всю планету недорогим высокоскоростным спутниковым интернетом планирует и компания SpaceX. Ее проект Starlink предусматривает вывод на низкую (330-350 км) околоземную орбиту 12 тыс спутников к середине 2020-х годов. Первые два тестовые интернет-спутники Microsat-2a и Microsat-2b SpaceX вывела на орбиту год назад.

Уже даже ФСБ РФ поверила, что недорогой скоростной спутниковый интернет — это неизбежное будущее. Правительство России в феврале 2019 года утвердило постановление, в соответствии с которым глобальные спутниковые операторы обязаны получать специальное заключение от ФСБ.

Без него операторы не будут иметь права работать на территории России. Если раньше российский абонент мог устанавливать связь напрямую со спутником, то теперь это запрещено.

Что такое глобальный спутниковый интернет? Чем он будет отличаться от ныне действующего? Какие у него будут преимущества и недостатки?

Что не так с современным спутниковым интернетом

Спутниковый интернет существует много десятков лет. Его работу обеспечивают несколько группировок спутников, принадлежащих разным международным компаниям.

Недостатки действующего спутникового интернета заключаются в высокой стоимости передачи данных, дорогом приемо-передающем оборудовании, больших задержках сигнала — 600-800 миллисекунд, сравнительно невысокой скорости передачи данных и небольшом количестве каналов передачи данных, доступных на одном спутнике.

Из-за перечисленных ограничений и недостатков современный спутниковый интернет-доступ в основном востребован со стороны специфического бизнеса: морской транспорт, добывающие и строительные компании, военные организации.

Кто предлагает спутниковый интернет-доступ

Интернет-доступ через спутник обеспечивают восемь международных компаний.

По данным liga.net, больше всего "интернет-спутников" имеет американский оператор Iridium — 66 штук.

Iridium — глобальный американский оператор, работающий с 1991 года. Он покрывает полюса планеты. Фокусируется на телефонии, передачу данных обеспечивает с низкой скоростью.

SES — 43 спутника на геостационарной орбите (36 тыс км от Земли), 16 — на средней околоземной орбите. SES основана в 1985 году в Люксембурге.

Intelsat — 50 спутников на геостационарной орбите. Компания основана в 1964 году как межгосударственная организация. Штаб-квартиры — в Люксембурге и Нью-Йорке. Самый массовый оператор на геостационарной орбите.

ORBCOMM — 39 спутников на низкой околоземной орбите. Это американская компания, основанная в 1993 году. Фокусируется на предоставлении связи M2M (machine-to-machine) — мониторинг полетов или грузов.

Eutelsat — 37 спутников на геостационарной орбите. Это французская корпорация, основанная в 1977 году.

Globalstar — 24 спутника на низкой околоземной орбите. Проект запущен в 1991 году, покрывает только части отдельных континентов. Оператор предоставляет услуги голосовой связи и интернета с низкой скоростью.

Telesat — 14 спутников на геостационарной орбите. Это канадская компания, основанная в 1969 году. Один из лидеров мирового рынка фиксированных спутниковых услуг.

Inmarsat — 13 спутников на геостационарной орбите. Компания основана в 1979 году как межгосударственная организация. Штаб-квартира — в Великобритании. Основная ниша — морская спутниковая связь.

В чем инновационность интернета от SpaceX и OneWeb

SpaceX и OneWeb — не первые и единственные компании, заявившие о своих амбициях покрыть всю планету интернетом. О таких планах говорили в Google, Samsung, Facebook и других компаниях. Однако пока только SpaceX и OneWeb приступили к реализации озвученных планов.

Анонсированный спутниковый интернет от SpaceX и OneWeb инновационен, потому что он покроет всю планету, будет доступен по низкой цене, обеспечит высокую скорость передачи данных, низкую задержку сигнала, большее количество одновременно подключенных абонентов.

Добиться таких преимуществ SpaceX и OneWeb планируют за счет вывода на орбиту намного большего количества спутников: сотен и тысяч.

Если у Iridium сейчас 66 спутников, то OneWeb планирует вывести 700 спутников, а SpaceX — до 12 тыс. При этом SpaceX и OneWeb намерены расположить спутники на низкой околоземной орбите — 350 км и 800 км соответственно.

У многих операторов спутники находятся на геостационарной орбите — 36 тыс км. Чем выше орбита спутника, тем больше время задержки сигнала, ниже скорость передачи данных, выше стоимость интернет-доступа.

Преимущества глобального спутникового интернета

Покрытие по всему миру

Согласно исследованию Web Foundation, 3,8 млрд человек не имеют доступа к интернету, потому что живут в отдаленных селах или бедных городских районах. Спутниковый интернет может частично решить эту проблему.

Глобальное покрытие Земли недорогим высокоскоростным интернет-доступом создаст новые возможности в сфере образования, транспорта, туризма, строительства.

Низкая цена

Пока неизвестна даже приблизительная цена на доступ к глобальному спутниковому интернету нового поколения. Руководство SpaceX на раннем этапе презентации проекта Starlink отмечало, что компания нацелена на предоставление дешевого широкополосного спутникового интернет-доступа.

При этом американская компания не рассматривает проект как благотворительность. Издание Wall Street Journal в 2017 году изучило внутренние финансовые документы SpaceX.

По прогнозу компании, сектор спутникового интернета может насчитывать более 40 млн абонентов. К 2025 году они могут принести более 30 млрд долл дохода. Это в тридцать раз больше дохода SpaceX с 2013 года по 2014 год.

Сейчас 1 Гб трафика спутникового интернета в мире стоит в среднем 5 дол в месяц при скоростях загрузки и отдачи 40 Мбит/с и 12 Мбит/с соответственно.

Высокая скорость

Будущие поставщики глобального спутникового интернета OneWeb и SpaceX обещают в десятки раз более высокие скорости передачи данных, чем сейчас. Достичь этого они планируют за счет увеличения группировки спутников.

OneWeb обещает к 2020-2021 годам обеспечить абонентам скорость 500 Мбит/с, а затем — 2,5 Гбит/с. SpaceX говорит о средней скорости до 1 Гбит/с.

Недостатки

Смартфон не будет подключаться к спутнику

Смартфоны не смогут подключаться напрямую к спутнику, раздающему интернет.

Для получения доступа к спутниковому интернету от SpaceX необходимо будет купить трансивер, фазированную антенну и терминал управления ею. С помощью терминала антенна будет поддерживать направление на ближайший спутник, а при ухудшении качества связи с ним — переключаться на следующий.

Сколько будет стоить такое оборудование, пока неизвестно. Современные трансиверы с антеннами для спутникового интернета стоят 300-800 долл.

Ограниченное количество абонентов

Количество абонентов глобального спутникового интернет-доступа будет ограничено. Согласно предварительным расчетам, если SpaceX введет в строй 11 943 спутника, они смогут одновременно обслуживать не более 14,3 млн наземных терминалов. При этом к каждому терминалу может быть подключено несколько десятков компьютеров.

Задержка сигнала

Большим недостатком современного спутникового интернет-доступа является высокая задержка сигнала (пинг). Поскольку спутники расположены на высотой орбите, 36 тыс км, задержка сигнала может составлять 600-800 миллисекунд. Для сравнения: задержка в сетях стандарта 4G составляет в среднем 8 миллисекунд.

Если SpaceX "повесит" спутники на высоте 340-350 км, задержка сигнала в среднем будет составлять 25 миллисекунд. Это намного меньше, чем у конкурентов, но значительно больше, чем в сети мобильной связи.

Высокий пинг, достигающий 25 миллисекунд, может создавать существенный дискомфорт во время использования определенных приложений, например, голосовой связи, видеосвязи, просмотра видео.

Помехи

OneWeb выбрала диапазон частот Ku, совпадающий с диапазоном геостационарных спутников связи, поэтому каждое прохождение спутника компании OneWeb под геостационарным аппаратом будет сопровождаться взаимными помехами.

Цена спутникового интернета нового поколения

SpaceX оценила реализацию проекта Starlink 10 млрд долл. Поскольку у компании есть собственная ракета-носитель, стоимость доставки спутников будет относительно невысокой.

Размер спутников — 4×1,8×1,2 м, вес — 386 кг.

Расчетный срок службы составляет пять-семь лет.

Одна ракета Falcon 9 может взять "на борт" до 50 спутников.

Таким образом, для вывода первых полутора тысяч систем понадобится запустить Falcon 932 раза.

Стоимость реализации проекта OneWeb была оценена 1 млрд долл.

Согласно контракту между европейским космическим концерном Arianespace и компанией OneWeb, для запуска 672 космических аппаратов системы мобильной спутниковой связи OneWeb будет использована 21 ракета-носитель семейства "Союз" с опционом на дополнительные пять ракет-носителей в случае пополнения спутниковой группировки.

Первый запуск "Союз-СТ-Б" с аппаратами OneWeb состоялся с космодрома Куру во Французской Гвиане. Не менее 15 пусков ракет-носителей "Союз-2.1б" запланировано с российских космодромов Байконур и Восточный.