научный журнал «Актуальные исследования» #48 (75), декабрь '21

Определение и обоснование методических рекомендаций по эффективному управлению сетями в Российской Федерации

В статье рассматривается решение проблемы по использованию устойчивого, безопасного и независимого функционирования российского сегмента сети "Интернет". Решение этой задачи необходимо для разработки специальных компонентов, обеспечивающих эффективное управление сетями Интернет в РФ.

Аннотация статьи
информационные технологии
телекоммуникации
интернет
сети связи Российской Федерации
спутниковая связь
эффективное управление сетями
Ключевые слова

В настоящее время в Российской Федерации существует единственный проект от Роскомоса в области прикладной космонавтики «Сфера». По своему наполнению и функционалу «Сфера» превосходит все космические системы, ранее создававшиеся в нашей стране. Впервые в российской истории, а может быть, и мировой космонавтики появится возможность соединить воедино услуги связи, передачи данных, навигации и дистанционного зондирования Земли, сделать за счет синергии эти сервисы доступными всем (рис.).

Рис. Основная концепция «Сферы»

По масштабам «Сферу» сравнивают с такими зарубежными аналогами, как Starlink и OneWeb, нацеленными на оказание услуг широкополосного Интернета, но это не вполне корректно.

Известно, что Starlink и OneWeb нацелены исключительно на решение задач связи и передачи больших объемов информации. Но очевидно, что в ряде случаев потребителю не нужен дорогостоящий широкополосный интернет – ему достаточно получить данные со счетчика электроэнергии или газа в загородном доме или передать сигнал о необходимости оказания срочной помощи [3].

Абонентское оборудование не должно быть тяжелым, сложным и дорогим. И совершенно ни к чему крутая сканирующая самонаводящаяся «тарелка» со сложной системой управления, следящая за пролетающими над головой спутниками низкоорбитальной системы и предоставляющая высокоскоростные каналы связи. Достаточно будет простого недорогого терминала, способного в случае необходимости подключиться к сотовой сети или к спутнику. Последний по массе будет в разы (или даже на порядок) меньше современных аппаратов типа Starlink или OneWeb и значительно дешевле, а орбитальная группировка не будет насчитывать тысячи аппаратов.

Спутниковую связь смогут обеспечить обычные смартфоны, способные работать в связке со спутниковым приемо-передающим устройством. Новая линейка спутникового абонентского оборудования будет включать в себя устройства для работы, например, на общественном и личном транспорте, к которым необходимо будет подключиться по Wi-Fi или работать в локальной сети сотового оператора, а также просто носимые компактные устройства передачи коротких сообщений через спутниковую группировку «Марафон».

Малые космические аппараты высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут» обеспечат услуги дистанционного мониторинга любой точки России с периодичностью 30 минут и любой точки мира один раз в сутки. В систему входят аппараты четырех видов: «Беркут-О» и «Беркут-ВД» (обзорная и высокодетальная съемка в оптическом диапазоне), «Беркут-Х» и «Беркут-XLP» (радиолокационная съемка). Масса аппаратов составит от 150 кг до 600 кг. Планируется, что на орбите будут находиться более 200 аппаратов серии «Беркут».

Мировая сеть попадает в дом большинства жителей России по оптоволоконной линии. Это довольно быстрый «поставщик», но он годится только для мест с высокой плотностью населения, например городов советского типа. Более половины населения планеты живет совсем иначе, за городом или в пригородах – в малоэтажной застройке с умеренной плотностью населения. Причем относится это не только к Индии и так далее, но и, например, к США. Никаких перспектив переселиться в квартиры у жителей таких стран зачастую нет: в той же Америке положено по 77 квадратных метров жилой площади на одного человека – городские квартиры на 200 квадратных метров будут просто слишком дороги. В малоэтажной застройке тянуть кабель экономически бессмысленно – плотность клиентов низкая.

Пока в таких местах выручает 4G. Но такой беспроводной интернет может быть либо дорогим, либо ограниченным по площади покрытия (как в России). Причина – в том, что действительно большая пропускная способность канала связи легко достигается при использовании сравнительно коротких радиоволн. Но короткие радиоволны, как правило, лучше поглощаются атмосферой – а значит, вышки для действительно широкополосного беспроводного интернета надо ставить очень часто [1].

Необходимо проведение гранта на улучшение доступа в интернет в сельской местности в течение следующих 10 лет. Деньги, должны быть распределены на аукционе среди Операторов, предлагающих лучший сервис с точки зрения скорости доступа и объема трафика в разных регионах страны, где в настоящее время скорость доступа ниже 25 Мбит в секунду. Получатели денег должны: предложить на коммерческой основе (то есть за деньги) абонентам хотя бы одну голосовую и одну широкополосную услугу, отвечающую соответствующим требованиям к услугам, для всех мест в пределах выигранной ими территории в следующие сроки: 40% от необходимого количества мест в регионе к концу третьего года и дополнительные 20% к концу четвертого и пятого года получения грантов

Для выявления победителя предлагается система начисления штрафных баллов в зависимости от технических параметров сервиса по доступу в Интернет.

В отношении спутниковых технологий правила написаны строго против всех спутниковых операторов. Каждому Оператору начисляются штрафные баллы. Идеальным является предложение Оператора, который обеспечит скорость 1 Гбит: у него будет 0 штрафных очков и задержка менее 100 миллисекунд ему практически гарантирована победа и грант.

Для полного развертывания сети потребуется минимум 30 месяцев. Но здесь возникает следующая проблема – ожидаемый срок жизни спутника на орбите - 5 лет, то есть вся группировка должна быть обновлена в течение пяти лет, что выливается в необходимость менять на орбите каждый день по 2,5 спутника или запускать по 60 спутников каждые 24 дня.

Если учесть, что часть спутников могут выходить из строя не из-за исчерпания рабочего тела на борту, а по причине отказа в оборудовании, темп должен быть еще выше.

Одна из проблем массовых запусков спутников – космический мусор на орбите. Он образуется из обломков устройств, которые вращаются на орбите. По данным Европейского космического агентства, всего на орбите Земли находится около 3200 сломанных спутников, которые летают с огромной скоростью. Это представляет опасность для других спутников, орбитальных станций и космических ракет. В SpaceX заявляют, что неисправные спутники должны сойти с орбиты или сгореть в атмосфере Земли. Правда, на это уйдет до пяти лет.

Ракеты-носители, которые выводят спутники на орбиту, выбрасывают в атмосферу вредные химикаты, которые разрушают озоновый слой.

Наконец, и ракеты, и спутники усиливают световое загрязнение – световые помехи, которые мешают астрономам наблюдать за космическими объектами.

Таким образом, помимо сети Ка/Кu, есть еще сеть V-диапазона в количестве 7518 спутников, для поддержания которой необходимо запускать уже минимум 4 спутника в день (хотя торможение из-за остатков атмосферы на высотах 340 км, где планируется разместить данную группировку, значительно сильнее и, возможно, обновлять ее придется не раз в 5 лет, а чаще).

В любом случае, поддержание сети V-диапазона – это еще два пуска в месяц. В итоге для поддержания обеих сетей потребуется 7 пусков в 2 месяца.

Поэтому создание комплексной по-настоящему действенной системы регионального планирования и контроля сегодня следует рассматривать как существенный фактор, влияющий на общее укрепление российской отрасли телекоммуникаций.

Текст статьи
  1. Звездин, С. В. Мировые информационные ресурсы : учебное пособие / С. В. Звездин. – 3-е изд. – Москва : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), Ай Пи Ар Медиа, 2021. – С.132.
  2. Пупков, К. А. Технические средства моделирования (информационно-управляющая среда) : учебное пособие / К. А. Пупков, Т. Г. Крыжановская. – Москва : Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, 2014. – С.90.
  3. Яковенко, Л. В. Управление проектами информатизации: методическое пособие для магистров по специальности 8.03050201 «Экономическая кибернетика» и бакалавров по специальности 6.030502 «Экономическая кибернетика» / Л. В. Яковенко. – Симферополь : Университет экономики и управления, 2012. – С. 17.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 02 июля по 08 июля
Осталось 3 дня до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
12 июля
Загрузка в eLibrary
12 июля
Рассылка печатных экземпляров
22 июля