Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Спутниковый ШПД и цифровое равенство

Широкополосный доступ в Интернет признан во всем мире как один из показателей развития инфраструктуры страны. Более того, различные исследования подтвердили, что с ростом проникновения ШПД растет число рабочих мест и ВВП страны. Конечно, конкретные цифры зависят от страны и начальных условий, но для оценки общей тенденции можно принять значения для США, как одной из наиболее развитых стран мира. Исследования в США показывают, что увеличение проникновения ШПД на 1% дает прирост рабочих мест на 0,2-0,3% (по состоянию на 2010 г.). Можно ожидать, что для менее развитых стран этот показатель будет не хуже.
Валентин Анпилогов
К.т.н., научный эксперт

Программы развития ШПД

Сегодня практически все страны мира имеют программы развития ШПД. Эти программы отличаются подходами к организации условий ШПД, но в целом очень похожи по своему основному целевому показателю - скорости ШПД. Для иллюстрации в табл. 1 приведены краткие сведения по показателю планируемой скорости ШПД и охвату населения в США, ЕС и России.


Кроме программ развития ШПД, указанных в табл. 1, подобные программы имеются практически в каждой стране. Краткий анализ по многим странам представлен в [1]. Конечно, основной проблемой при формировании любой национальной программы является ее финансирование с учетом заданных целевых показателей и с учетом ликвидации цифрового неравенства регионов страны. В связи с этим в процессе формирования таких программ проведена масса исследований о взаимосвязи ценовых показателей программы и технологий, используемых для организации ШПД. Причем для каждой страны имеются свои особенности: определение скоростей и услуг ШПД, начальные условия, связанные с проникновением ШПД, географические условия и территории, распределение плотности и численность населения, покупательная способность населения и т.д. Соответственно конечный результат получается разным для разных стран. Но все же есть и некие общие закономерности, поэтому целесообразен анализ технических материалов известных программ развития ШПД. Такой анализ может минимизировать ошибки и дать более четкие ориентиры при формировании подобной российской программы. Наиболее проработаны вопросы развития ШПД в национальном проекте США - NBP (National Broadband Plan). Среди обилия материалов в дальнейшем выделим именно те, которые прямо либо косвенно касаются спутникового ШПД.

ШПД в Америке

Национальный план NBP начал формироваться в 2009 г. под управлением Федеральной комиссии по связи (FCC). К формированию плана были привлечены практически все заинтересованные ведомства, примерно 10 млн американцев приняли участие в обсуждении и формировании документа. Предложения, поступившие в процессе обсуждений, заняли более 20 тыс. страниц текста. Законодательно предусмотрено, что план и его реализация подлежат широкой публикации, а также предусмотрена возможность его коррекции с учетом возможных новых технологических решений. Интересно отметить, что план обязывает участников ШПД сделать полностью прозрачными тарифные планы для обеспечения сопоставления ценовых и технических показателей с целью расширения конкуренции и сравнения качественных показателей услуги.

В национальном плане развития ШПД в США особое внимание уделяется 7 млн домохозяйств (примерно 6% от всех домохозяйств), которым на сегодняшний день не предоставлена возможность ШПД. В планах государства - предоставить ШПД на скорости не менее 4 Мбит/с в направлении абонента и 1 Мбит/с от абонента (до недавнего времени в США считалось обязательным обеспечить возможность доступа 768/384 Кбит/с). Из этого числа предполагалось обслуживать с использованием спутниковых технологий в Ка-диапазоне не менее 250 тыс. домохозяйств (примерно 3,5% от наиболее проблемных 7 млн). Показано, что даже по состоянию на 2009 г. переход от наземных технологий к спутниковым экономит минимум $3,8 млрд [2].

Из многочисленных аналитических исследований, представленных в [2] следует, что для территории и условий США минимальную цену для обеспечения ШПД предоставляют технология типа xDSL (в зависимости от расстоянии до узла: 12k = 4 км) и беспроводные технологии фиксированной связи (Fixed Wireless), в частности 4G (см. рис. 1 и 2).


Технологии, в основе которых лежат ВОЛС (FTTP), требуют почти в два раза больших затрат (для регионов с наименьшей плотностью населения примерно $44 тыс. на домохозяйство). Причем эта зависимость сохраняется как для регионов с минимальной плотностью необслуживаемых домохозяйств (менее 1 домохозяйства на милю квадратную), так и для регионов с их максимальной плотностью (10 домохозяйств на милю квадратную). 


Анализ технических и экономических вопросов организации ШПД, выполненный в процессе формирования NBP, показывает, что требуется и ежемесячная финансовая поддержка (см. рис. 3).


Можно предположить, что указанные выше оценки минимальной цены xDSL получены, видимо, исходя из того, что телефонная плотность на территории США достаточно высока (15-е место в мире) и составляет 47,9% (для сравнения у России 40-е место и плотность 30,9%) [3].

Применение спутникового ШПД в реализации программы NBP в объеме 250 тыс. домохозяйств было обосновано по состоянию на 2009 г. на основе анализа используемых в то время спутников Anik F2, Wildblue 1 и SpaseWay 3, которые относятся к первому поколению спутников ШПД.

ШПД в России

В России в 2009-2010 гг. была сформирована и утверждена государственная программа "Информационное общество 2011-2020 гг." Полный ее текст можно найти и сегодня в Интернете (http://fcp.economy.gov.ru/cgi-bin/cis/fcp.cgi/Fcp/ViewFcp/View/2011/369/). Программа представляет собой документ, в котором причудливо переплетаются несколько программ, среди которых наибольший интерес для затронутой темы представляет "Подпрограмма 4. Базовая инфраструктура информационного общества". До 2020 г. на эту подпрограмму намечено было истратить из бюджета 88 млрд рублей. Во врезке кратко представлены приоритеты подпрограммы 4. Особо интересен приоритет под пунктом 2.

Приоритетами подпрограммы 4 на период до 2015 г. являются следующие мероприятия:

  1. создание технологической возможности развития телерадиовещания;
  2. формирование современной инфраструктуры связи и телекоммуникаций, в том числе: формирование современной магистральной сети связи; создание условий для обеспечения населения современными услугами широкополосного доступа; создание спутниковой системы широкополосного доступа в Ка-диапазоне;
  3. расширение перечня универсальных услуг связи;
  4. мероприятия по конверсии радиочастотного спектра;
  5. повышение готовности населения и бизнеса к возможностям информационного общества, образования и разработок в сфере информационных технологий;
  6. обеспечение сокращения высокого уровня различия в использовании информационных технологий субъектами Российской Федерации...

С целеуказаниями Минкомсвязи в направлении развития ШПД к 2018 г. можно ознакомиться на сайте http://2018.minsvyaz.ni/#. Краткие сведения приведены в табл. 1. Основной упор делается на технологии ВОЛС и 4G. В целом эти целеуказания напоминают лозунг "догоним и перегоним Америку...", в данном случае по ШПД. Однако, как следует из анализа целеуказаний Минкомсвязи, в 2018 г. до 20% домохозяйств не будут иметь тех возможностей ШПД, которые предусмотрены целевыми показателями. Что же предлагается этим 20% домохозяйствам, пока остается неизвестным, хотя это и должно быть одной из первоочередных задач Минкомсвязи, поскольку очевидно, что в больших городах операторы и без Минкомсвязи разберутся.

Странно, что, кроме красивых общих показателей ШПД, мировой опыт формирования и реализации национальных планов ШПД не взят Минкомсвязью на вооружение ни при формировании программы "Информационное общество", ни при формировании целей Минкомсвязи в 2012 г. Во всяком случае, нет сведений об аналитических исследованиях, публикациях и открытых обсуждениях технологических основ развития ШПД в России. Конечно, многое можно почерпнуть полезное применительно к России из многочисленных материалов, посвященных NBP.

Также очевидно и то, что прямое сравнение США и России некорректно. Однако на основе анализа американских данных по исследованию всех возможных технологий ШПД [2] можно сделать вывод, что в России удельные затраты на подключение одного домохозяйства по наземным технологиям не ниже, чем в США. Причем процент домохозяйств, которым будут доступны наземные технологии подключения ШПД, также заметно ниже. Видимо, не превысит 85-90% (даже по оптимистическим прогнозам с учетом меньшей в 4 раза плотности населения и большей примерно в 2 раза территории, чем для США). Таким образом, примерно от 5,1 до 7,6 млн российских домохозяйств остаются без возможности подключения ШПД.

Примем для определенности среднее значение - 6,35 млн проблемных российских домохозяйств.

Обеспечение ШПД для 10-15% проблемных российских домохозяйств с использованием наземных технологий потребует триллионы рублей (для сравнения в 2013 г. доход российского бюджета - 10,38 трлн руб.).

Логично предположить, что телефонная плотность (фиксированная телефония) для этих российских домохозяйств стремится к нулю. Соответственно опыт США с применением xDSL в данном случае малопригоден. Основываясь на данных рис. 1, нетрудно получить предельные оценки капитальных затрат при использовании наземных технологий применительно к российской глубинке, и не только к ней (плотность российских домохозяйств соответствует минимальной плотности домохозяйств в США).

Именно эти проблемные домохозяйства и являются основной заботой государственных планов в любой стране. Такие домохозяйства называют часто "последними", но с позиции государства они первые как по срокам ликвидации цифрового неравенства, так и по затратам бюджета. Аналитические материалы о возможных путях реализации планов ШПД даже в развитых странах показывают, что без чрезвычайных затрат можно увеличить проникновение ШПД только до 90-95% (например, в США до 95%, по данным National Broadband Plan, Chapter 8). Увеличение процента проникновения ШПД более 90-95% [2] связано уже с чрезмерными затратами (см. рис. 4).


Причем требуются не только единовременные затраты, но и компенсационные меры текущих расходов.

Что может дать технология спутникового ШПД?

Бытует представление о чрезвычайно высокой стоимости спутниковых технологий. Это правда, но с оговоркой: если использовать спутниковые технологии не по назначению. Например, использование традиционных спутниковых технологий для реализации массовых услуг ШПД, конечно, не позволит приблизиться к ценовым показателям ШПД, которые могут быть достигнуты в наземных сетях.

При формировании NBP анализ спутникового ШПД был основан на фактах, которые были доступны в 2009 г. Уже тогда появились первые сети массового спутникового ШПД, но их ценовые показатели были еще далеки от современных. С тех пор ситуация изменилась. Ценовые показатели улучшились значительно. Не вдаваясь в подробности, отметим, что себестоимость одного абонентского луча современной спутниковой системы ШПД в эквиваленте составляет примерно $6,5 млн (космический и наземный сегменты [4, табл. 5, по сравнению с 2009 г. снижение минимум в 1,8 раза]).

Каждый абонентский луч способен поддерживать в прямом направлении несколько потоков DVB-S2 с общей пропускной способностью примерно 600 Мбит/с не менее 90% времени (дополнительные сведения см. [5]). Принимая в качестве целевого показателя универсальной услуги скорость 4 Мбит/с, получим, что одновременно могут получить услугу ШПД примерно 150 домохозяйств. Учитывая, что не все абоненты затребуют свой ресурс одновременно и, исходя из статистики интернет-пользователей, можно принять для абонентов универсальной услуги "коэффициент переподписки" 1:100 [5, 6]. Таким образом, в каждом луче могут существовать комфортно примерно до 15 тыс. подписчиков (домохозяйств). Отсюда очевидно, что цена подключения одного домохозяйства составит $433 (любопытно отметить, что в проекте РСС-ВСД это значение равнялось примерно $500 на домохозяйство). Цену оборудования на рынке для абонентского терминала можно принять примерно $400 и еще $100 на установку и подключение. Соответственно в совокупности затраты на подключение одного домохозяйства к ШПД составят $933, с учетом дополнительных неучтенных расходов примем $1000. Теперь можно вернуться к рис. 1, где указаны ценовые показатели для наземного подключения в NBP. Очевидно, что современные спутниковые технологии ШПД выигрывают в разы и более при реализации задачи организации ШПД в малонаселенных регионах.

Обеспечение ШПД для 10-15% проблемных российских домохозяйств с использованием современных спутниковых технологий потребует от $675 до $1000 на одно домохозяйство. В совокупности затраты снижаются более чем на порядок по сравнению с использованием наземных технологий для этих целей.

Принимая, как и прежде, что в России требуется обеспечить возможность ШПД для 6,35 млн проблемных домохозяйств, получим, что при использовании спутникового ШПД затраты бюджета снижаются минимум на порядок (с минимум 3,3 трлн руб. при наземных технологиях до 0,19 трлн руб.). Очевидно, что и эта цифра для российского бюджета не подходит. Единственным решением является снижение скорости с 4 Мбит/с до 1 Мбит/с, что пропорционально приведет к снижению цены с $1000 до $675. А в сумме даст примерно 0,13 трлн руб. или следует отказаться от безлимитных тарифов. Далее уже можно рассуждать о том, какой процент проникновения ШПД может быть достигнут в России, если на последние примерно 10-15% требуется от 0,13 до 0,19 трлн руб.

Заключение

Возможно, эта статья поможет министру коммуникаций и связи Российской Федерации при подготовке доклада премьер-министру РФ о подключении к ШПД домохозяйств в России, который запланирован на 1 апреля 2013 г., и при подготовке очередной ФЦП о ШПД. А главное, получить от Минфина и Минэкономразвития одобрение финансирования программы ШПД, на первом этапе которой должен быть предусмотрен всесторонний анализ решений из нескольких независимых источников, которые затем должны быть подвергнуты внешней экспертизе и доведены до всеобщего обозрения и обсуждения. Предварительный анализ показывает, что спутниковый ШПД должен быть задействован в России для обеспечения цифрового равенства регионов в объеме не менее 10%. Тем не менее не зря говорят о необходимости многократных примерок, перед тем как резать, то есть принимать решение, в данном случае о том, как и какими средствами, в какие сроки и в каком объеме развивать ШПД в России.

Пока из пресс-релизов обновленного Минкомсвязи можно сделать вывод, что взято направление на отказ от реализации национальной программы предоставления возможности ШПД на всей территории России, то есть для 100% домохозяйств в обозримые сроки. Если это так, то, например непонятно, как Минкомсвязи сможет обеспечить к 2014 г. возможность доступа к госуслугам 100% населения России.

Литература

  1. Лещенко М.А. 0 необходимости создания программь "осударственной поддержки развития информационной инфраструктуры РФ, Broadband Russia Forum -Moscow, 20 November 2012
  2. Connecting America: The National Broadband Plan; http://www.broadband.gov/download-plan/
  3. The Global Competitiveness Report 2012-2013, Ful Data Edition is published by the World Economic Forum within the framework of The Global Benchmarking Network
  4. Анпилогов В.Р. Спутниковые системы массового обслуживания в Ка-диапазоне // Специальный выпуск 'Спутниковая связь и вещание". - 2011
  5. Анпилогов В.Р., Тырин П.М., Шубин В.И., Эйдус А.Г. Конвергенция и дивергенция технологий и сервисов в сетях VSAT Ku и Ка-диапазонов // Электросвязь. - 2012 -№6.
  6. Анпилогов В.Р., Афонин А.А. Методика вероятностной оценки пропускной способности многолучевой спутниковой сети массового обслуживания //Электросвязь, -2011.-№ 7.
КОММЕНТАРИЙ ЭКСПЕРТА
Виктор
Цирлин
Независимый эксперт, к.т.н.

Сведения, представленные в статье Валентина Анпилогова, являются чрезвычайно полезными и своевременными для осмысления роли современных спутниковых технологий в реализации ШПД на всей территории России. Сегодня имеются многочисленные поверхностные суждения о том, как "обустроить" в России ШПД, как ликвидировать цифровое неравенство регионов.

В статье справедливо указано на недостаточную обоснованность российских планов, представленных в программе "Информационное общество 2011-2012 гг.", и поверхностное суждение руководства Минкомсвязи о роли спутниковых технологий в достижении объявленных целевых показателей.

Конечно, в статье невозможно охватить все технические и экономические аспекты, которые следует принимать во внимание при формировании программы развития ШПД в России. Однако основные положения статьи справедливы. Современные спутниковые технологии, основанные на использовании многолучевых спутников в Ка-диапазоне, не только конкурентоспособны с наземными технологиями, но и обеспечивают громадный экономический эффект, если поставлена задача обеспечить возможность широкополосного доступа в Интернет на всей территории России. И это наглядно показывают результаты исследований, выполненных при формировании национальной программы ШПД в США. Только одной цифры достаточно - экономия за счет использования многолучевых спутников Ка (даже первого поколения типа Wildblue-1) дает $3,8 млрд для 250 тыс. домохозяйств, то есть не менее $15 тыс. на домохозяйство в малонаселенных регионах США. В статье справедливо отмечено, что в России экономический эффект от использования современных многолучевых спутниковых технологий может быть еще заметнее.

Пока получается, что российские программы аналитическим материалом, подобным аналитическим материалам, подготовленным при формировании американской программы ШПД, не обеспечены. Решения принимаются на уровне интуиции, а не на исследованиях специалистов телекоммуникационного сообщества. Например, из анализа целей, которое поставило перед собой новое руководство Минкомсвязи, следует, что цифровое неравенство в России планируется и после 2020 г., поскольку для не менее 20% домохозяйств уже даже в планах не предусмотрена реализация возможности ШПД. По сути, Минкомсвязи, заморозив проект РСС-ВСД, отказалось от формирования национальной программы ШПД.

Возможно, материалы данной статьи дадут стимул руководству Минкомсвязи задуматься, ознакомиться с тем, что и как делается в мире, изучить опыт, понять ошибки, привлечь к формированию программы широкий круг специалистов различных телекоммуникационных направлений. И конечно, результаты исследований, на основе которых принимаются решения и формируются программы, должны быть открытыми для дискуссий и предложений и доступными для всех.

Несомненно, что в первую очередь предоставление ШПД должно рассматриваться не для "первых" 80% (коммерческие компании с этим и сами справятся), а для "последних" 20% - проблемных российских домохозяйств, что следует рассматривать в качестве одной из основных социальных задач государства. Эта задача должна быть первоочередной и в планах Минкомсвязи как по бюджетному финансированию, так и по срокам реализации и, конечно, не к 2020 г., а в существенно более сжатые сроки (повидимому, это реально уже в 2016-2017 гг.).

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #1, 2013
Посещений: 6303

Статьи по теме

  Автор

Анпилогов Валентин Романович

Анпилогов Валентин Романович

Зам.ген.директора ЗАО "Висат-Теп"

Всего статей:  56

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций