Часть 22. Проблемы электромагнитной совместимости c другими спутниками

Проблемы электромагнитной совместимости спутниковых сетей относятся к наиболее сложным и деликатным вопросам, которыми занимается Международный союз электросвязи (ITU), который яв­ляется филиалом Организации Объединенных Наций в Женеве.

В России буквально 5 человек понимают проблему во всех ее деталях и могут отстаивать интере­сы российских операторов – владельцев ИСЗ (искусственных спутников земли) на уровне МСЭ.

Поэтому я предоставлю слово Борису Абрамовичу Локшину. Он стоял у истоков российского телевидения непосредственного вещания, известного у нас как НТВ-Плюс, Триколор, Орион, МТС – ТВ – все они пришли позже и в технике шли по проложенной ранее колее… Авторитет в отрасли у Бориса Абрамовича (весьма скромного в жизни) просто огромный…

ВОПРОС: Низкоорбитальные системы ШПД Starlink, OneWeb работают в диапазонах Ku и Ka фиксированной спутниковой службы, которые используют и среднеорбитальные, и высокоэллиптические системы. Имеет ли решение задача ЭМС негеостационарных систем? Ваш прогноз на будущее?

– Вопрос обеспечения ЭМС сетей связи на негеостационарных орбитах (НГСО) я бы отнес к самым сложным и нерешенным вопросам спутниковой отрасли. ЭМС с ГСО-системами регулируется статьей 22 Регламента радиосвязи, которая предусматривает, что “негеостационарные спутниковые системы не должны создавать неприемлемых помех геостационарным спутниковым сетям фиксированной спутниковой и радиовещательной служб”.

Именно на отсутствие помех ГСО-сетям проверяют поданные заявки МСЭ (международный союз электросвязи) и Федеральная комиссия по связи (FCC) США. Опасной с точки зрения возникнове­ния помех от низкоорбитальных систем является полоса вдоль экватора примерно от 25–35 град. с.ш. до 25–35 град. ю.ш., в зависимости от параметров многоспутниковой системы. Пролетая над этой территорией, низкоорбитальные спутники попадают в основной луч земных станций ГСО-сетей и могут создать помехи. Единственный способ исключения помех – выключение спутника при пролете над экваториальной областью. Значительно сложнее ситуация при оценке ЭМС между НГСО-системами.

Согласно Регламенту радиосвязи НГСО-системы не могут требовать защиты от других НГСО-систем. Устранение взаимных помех осуществляется путем координации. В процессе коор­динации вновь заявляемая система сверяет свои параметры с параметрами ранее зарегистрирован­ной системы, в отношении которой возникает опасность возникновения помех, и модифицирует их таким образом, чтобы снизить помехи ниже допустимого уровня.

В случае с низкоорбитальными системами сложилась парадоксальная ситуация, когда значи­тельное число заявок было одномоментно подано в регулирующие органы на системы, не имевшие зарегистрированных аналогов, поэтому проверка проводилась только на не-причинение помех ГСО-системам, а взаимные помехи между заявляемыми системами не рассматривались. Если учесть, что практически все заявители указывали в заявках полную полосу частот Ku- и Ка-диапазонов в обеих ортогональных поляризациях, становится понятным, что существовать одновременно все эти систе­мы не могут. Достаточно представить себе абонентскую антенну одной из систем, следящую за своим спутником, в луче которой постоянно появляются и исчезают спутники других систем. В момент, когда частота сигнала, излучаемого чужим спутником, попадает в полосу приема абонентс­кой станции, возникает неприемлемая помеха.

Насколько мне известно, никто пока не публиковал результаты анализа ЭМС двух низкоорби­тальных систем, но на оценочном уровне представляется, что в каждом диапазоне частот может работать только одна такая система, использующая весь возможный частотный ресурс. Другие системы могут присоединиться к ней только на основе договоренности о совместном использовании общего ресурса с разделением по частоте, поляризации или пространству. Из сказанного, в частности, вытекает еще один весомый аргумент в пользу отказа от попытки создания в России собственной низкоорбитальной системы ШПД. К моменту подачи заявки в МСЭ уже будут действовать одна или несколько зарубежных систем, и отечественная система окажется последней в ряду других заявок, так что вероятность получения глобальных частот в Ku-или Ка-диапазоне будет крайне малой.

Практический интерес для России представляет вопрос координации между британской OneWeb и отечественной системой с высоко-эллиптическими спутниками “Экспресс-РВ”. Расчеты нескольких авторов показали, что без принятия определенных организационных мер совместная работа двух систем окажется невозможной, так как обе планируют использовать частично совпадающие полосы частот в Ku-диапазоне. Разумным решением представляется выделение британской компании части общей полосы частот с обязательным требованием достижения соглашения с ГП КС о совместном использовании полосы частот.

Пару слов от меня.

Отдельно можно поговорить о OneWEB, которая утверждает, что имеет приоритет на частоты Кu-диапазона для низкоорбитальных спутниковых систем. Это старая история про компанию WorldVu, которая всем известна как OneWEB, считающая, что МСЭ ранее предоставил WorldVu права на ис­поль­зование радиочастотного спектра (около 2 гигагерц Ku-диапазона с использованием негеостационарных спутников на высоте от 800 до 950 километров. WorldVu считает, что унаследовала права на частотный спектр компании SkyBridge, созданной в конце 1990-х годов, и хотевшей использовать Кu-диапазон для предоставления услуг связи на низкой орбите.

SkyBridge обанкротилась отчасти из-за слишком высокой стоимости необходимых ей спутников и наземных терминалов. Однако до того, как SkyBridge обанкротилась и исчезла как компания, она прове­ла интенсивные переговоры с существующими операторами спутников на ГСО о том, не будут ли десятки спутников SkyBridge на низкой орбите (около 1000 км) мешать работе телекоммуникационных спутников на геостационарной орбите в 36 000 км над экватором.

В конечном итоге МСЭ согласилась (скоординировала частоты) с тем, что SkyBridge может работать таким образом, чтобы избежать помех для спутников на более высоких орбитах, использующих тот же спектр Ku-диапазона, путем регулярной корректировки уровней мощности своего сигнала.

Выделение Международным союзом электросвязи (ITU спектра Кu-диапазона SkyBridge никуда не делось и после того, как SkyBridge обанкротиалсь и перешла WorldVu, которая выкупила активы SkyBridge (и, соответственно, ее права на этот спектр). Согласно нормативной документации ITU, у компании WorldVu было время до 2020 года, чтобы начать развертывание своих спутников, с чем OneWEB успешно справилась в августе 2019 года, после чего и выпустила вот такой пресс релиз.

London, August 7, 2019 – OneWeb, whose mission is to connect everyone everywhere, is pleased to announce it has succeeded in bringing into use its spectrum rights in the Ku- and Ka-band spectrum.To achieve this milestone, OneWeb’s satellites have been transmitting at the designated frequencies in the correct orbit for more than 90 days, enabling OneWeb to meet the requirements to secure spectrum bands over which it has priority rights under ITU rules and regulations.These rights will now be confirmed as the UK administration, which has filed our satellite system with the ITU, will complete the required Notification and Registration process of the company’s LEO network.

Таким образом, если у кого и есть «право первой ночи» или приоритет на Кu-диапазон на НГСО, то именно у OneWEB.

Однако, в США, насколько я в курсе, FCC уже отказалась признать приоритет OneWEB и направила его и TeleSat LEO договариваться между собой и со SpaceХ о том, как они будут делить этот радиочастотный спектр между собой, чтобы не ставить друг другу помехи… И это было тогда, когда Джефф Безос еще только писал свою заявку на Куйпер… Так что теперь, когда ФСС одобрила заявку Куйпера, им надо будет делить это на четырех…