אברהם דורון, טרומן ישראל סטודנטים ב-SCE ופרופסור יעקב גוון
הקדמה
חברת O3b Networks הגלובלית לשירותי לוויין עם GOOGLE, בשיתוף חברת גילת הישראלית, תשיק בסוף 2013 רשת לוויינית, שתאפשר לספק שירותי אינטרנט מהיר בעלות נמוכה לכ-3 מיליארד אנשים בשווקים המתפתחים שאינם עדיין מחוברים לאינטרנט. הפרויקט מבוסס על 8 לווייני תקשורת חדשניים במסלול
(Medium Earth Orbit) ועל כתריסר לוויינים נוספים. המשמעות עבור חברת גילת הנה הרחבת הפעילות לשוקי יעד חדשים.
הפרויקט למעשה נועד ליצור שדרת אינטרנט עולמית חדישה שתאפשר לעשרות מפעילי תקשורת וספקי אינטרנט בעולם אלטרנטיבה מהירה ונוחה לחיבור רשתות סלולאריות, WIMAX ,LTE ורשתות נייחות לשירותי תקשורת בפס רחב. המערכת תאפשר
למאות מיליוני לקוחות ועסקים, בשווקים מתפתחים, ליהנות מקישוריות לאינטרנט מהיר. המערכת תוכל לתרום גם להרבה תלמידים וסטודנטים בחינוך הבסיסי
והטכנולוגי להעלות את רמת הידע והמיומנות שלהם. כמו כן להרבות הישגים חברתיים וכלכליים של מדינותיהם.
תוכניתה השאפתנית של חברת O3b לספק שירותי תקשורת מהירים ואיכותיים באמצעות מערך של 8 לוויינים במסלול MEO בהשוואה למערך של 66 לווייני LEO של Iridium, מהווה פרדיגמה חדשה בשוק התקשורת הלוויינית בעולם.
רוב לווייני התקשורת פועלים במסלול
(Geostationary Earth Orbit) מעל לקו-המשווה בגובה של 36,000 מעל פני כדור הארץ. במסלול זה הם מקיפים את כדור הארץ לפי חוקי KEPLER במהירות שבה הכדור שלנו מסתובב סביב צירו, ולכן מצויים לווייני GEO בנקודה קבועה בשמיים ומשמשים כמעין משיב תקשורת על-מנת לקשר בין לקוחות וצרכנים אלחוטיים ברחבי העולם דרך תחנות קרקע.
אולם תמונת מצב זו משתנה ומתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת החלו לספק תשתיות תקשורת באמצעות לוויינים (Low Earth Orbit) בגובה מ-300 ועד 2000 ק”מ מעל האדמה. כיום פועלים כמה רשתות LEO בעיקר Iridium ,Globalstar ו-Orbcomm, אשר מצליחות לשמור על מודל כלכלי איתן, אבל עדיין לא קיימות רשתות MEO נמוך אשר יכולות לפעול בגבהים בין 4000 ל-8000 ק”מ .
חברת O3b
חברה גלובלית לשרותי לוויין הנתמכת
על-ידי גוגל מתכננת לשנות את כללי המשחק בתחום לווייני תקשורת: בסוף 2010 גייסה חברת O3b מג’רזי, באיי התעלה הבריטית, סכום של 1.2 מיליארד דולר ממשקיעים פרטיים, בהם: בנק קרדיט סוויס, חברת גוגל, SES ו-HSBC. מטרת החברה היא לבנות רשת תקשורת לוויינית ברמה קרובה לרשת אופטית שתספק תשתיות תמסורת (backbone) לספקיות אינטרנט ותקשורת קולית בכ-170 מדינות באסיה, אפריקה, אמריקה הלטינית והמזרח התיכון. הרשת החדשה אמורה לספק תקשורת בקצב מאוד מהיר, זול ואמין ובכך תוכל להבטיח שירותי תקשורת סלולרית, שירותי אינטרנט ושירותי תקשורת נייחים ואחרים.
חברת O3b מתכננת לפרוס כבר ב-סוף שנת 2013 רשת של 8 לוויינים שינועו מסביב לכדור הארץ במסלול MEO נמוך בגובה של 8,063 ק”מ. בגובה הזה, הלוויינים יקיפו את כדור הארץ בכל 360 דקות ויעברו ארבע פעמים ביממה מעל כל נקודה קבועה. לקיום רשת אמינה בין לאומית MEO דרושים הרבה פחות לוויינים מאשר ב-LEO. הרשת העתידית של לווייני ה-MEO תאפשר לשדר נתונים בקצבים ובמחירים דומים לטכנולוגיית הסיב ולמעשה – לראשונה תאפשר שירותי האינטרנט המהיר לאזורים שעד כה לא יכלו ליהנות מכך.
המסלול הלווייני O3b מספיק גבוה על-מנת לאפשר להם אזור כיסוי רחב, ומספיק נמוך כדי להוזיל את עלות השיגור ולהקטין זמני השהיה והפסדי פיזור באופן משמעותי בהשוואה ללווייני GEO. זמן ההשהיה של התקשורת האלחוטית בשני הכיוונים הוא 120 מילי-שניות, בהשוואה ל-500 מילי-שניות בלווייני התקשורת ה-GEO והפסדי פיזור כ-13dB פחות עבור תחומי תדרים זהים.
מערכת הלוויינים המתוכננים של O3b
החלק החללי של המערכת
תשתית התקשורת הלוויינית תכלול בשלב הראשון קונסטלציה של 8 לוויינים עם מערך אנטנות, אשר ביחד יספקו כ-70 אלומות תקשורת. כל אלומה אמורה להגיע לקצב העברת נתונים של עד 1.2Gbps ולכסוי אזור בקוטר של 600 ק”מ. בשלב הראשון מתוכנן שילוח של 4 לוויינים במשקל של כ-700 ק”ג כל אחד מבסיס קורו בגינאה הצרפתית ע”י קו המשווה באמצאות משלח רוסי
ב-24.6.2013. בשלבים הבאים החברה מתכננת להגדיל את המערך עד להיקף של 20 לווייני תקשורת פעילים.
הלוויינים יפעלו בצמוד לתשתית קרקעית שתיבנה עבורם, אשר תאפשר ללקוחות להשתמש בשירותים גם ללא שימוש בתחנת קליטת שידורי לוויין. החברה בונה עשרות נקודות תקשורת קרקעיות בעולם
(Points of Presence) המקושרות אל תשתית IP קרקעית בעלת רוחב פס המאפשר התחברות אלחוטית בקצבים של בין
חברת SES WORLD SKIES אחראית על התמיכה ההנדסית בפרוייקט ועל תפעול הרשת, שייעשה ממרכזי התפעול של החברה בלוקסמבורג וארצות הברית. תשתית הקישוריות הקרקעית ומסופי ה-IP יסופקו על-ידי חברת VIASAT, כולל אנטנות עקיבה, מודמים מהירים וציוד ניטור ובקרה. הלוויינים מתוכננים ומיוצרים על-ידי Thales Alenia Space ומתוכננים לשיגור לחלל באמצעות המשגר הרוסי הוותיק סויוז-2.
החלק הקרקעי של המערכת
בשלב ראשון החברה אמורה לספק שני סוגי שירותים:
1. קישור רחב סרט בין מיקומים שונים, בקצב שידור בין Mbps ל-800Mbps שימומש באמצאות מודמים יעודים של חברת viasat.
2. קישור צר סרט שמיועד בעיקר לחישה מרחוק.
המקטע הקרקעי יבוסס על 7 תחנות גישה ראשיות (Gateway) כך שכל אחת מהן מקושרת לתחנות גישה משניות באמצעות רשת תקשורת אופטית. בתחנות הגישה הראשיות יהיו שלוש אנטנות המשמשות למעקב אחר לווייני הרשת. בכל זמן נתון שתי אנטנות תחיינה פעילות ואילו האנטנה השלישית תשמש כגיבוי. התקשורת מול לוויני הרשת תהיה בתחום תדרי ה-Ka Band בין 27GHz-40 שבו חברת גילת היא בין המובילות בעולם.
שוק תקשורת הלוויינים משנה “מסלול”
חברת O3b נכנסת אל השוק בתקופה מעניינת, שבה הוא נמצא בתהליכי שינוי עמוקים. חברת המחקר האירופית Euro Consult העריכה לאחרונה שבעשור הקרוב ייבנו וישוגרו לחלל כ-1150 לוויינים, המהווים צמיחה של 50% בהשוואה לעשור הקודם.
בסך הכל, היקף ההשקעה בלוויינים אלה יסתכם בכ-200 מיליארד דולר, כאשר 70% מההשקעה תהיה מתקציבים ממשלתיים. הממשלות ממשיכות להיות הגורם המשמעותי ביותר בשוק הלוויינות העולמי, מכיוון שלוויינים מהווים תשתית קריטית לקיומן של תשתיות תקשורת ותשתיות ניהול משאבים אזרחיים.
חברת Euro Consult צופה שבתחום לווייני התקשורת צפויה תפנית, כאשר לוויינים במסלול נמוך יחליפו את תפקידם של הלוויינים הגיאוסטציוניים כתשתית התקשורת החללית. בסך הכל, מהתחזיות עולה שבעשור הקרוב ישוגרו לחלל כ-165 לוויינים במסלולי LEO ו-MEO. שלושה-רבעים מהם יהיו לווייני תקשורת שיועדו להחליף את תשתית הדור הראשון של לוויינים נמוכי מסלול המופעלים בעיקר על-ידי Iridium, Globalstar ו-Orbcomm. במקביל עדיין ישוגרו לווייני תקשורת מסחריים במסלול GEO.
הנתונים של Euro Consult עולים בקנה אחד עם האסטרטגיה של חברת O3b. החברה מעריכה שהמשך מגמת היציאה של הצבא האמריקאי מעיראק ואפגניסטן יביא לירידה בהיקף השימוש בלווייני תקשורת GEO, זאת לצד המשך העלייה בדרישה במדינות המתפתחות וליציבות בדרישה לשירותים של לווייני תקשורת במדינות המערב המפתוחות.
הקשר הישראלי
חברת גילת רשתות לוויין הישראלית, הודיעה כי חתמה על הסכם אסטרטגי עם חברת O3b Networks, במסגרתו גילת תפתח ותספק ל-O3b ציוד בטכנולוגיית Ka-band, במסגרת פרויקט גלובאלי להשקת שירותים מבוססי-לוויין במהירות גבוהה עבור ספקי תקשורת בשווקים מתפתחים.
הפרויקט יכלול עד כעשרים לווייני
תקשורת חדשניים במסלול MEO
– Medium Earth Orbit המבוססים על טכנולוגיית Ka-band המפחיתים באופן ניכר את זמני שידור הנתונים ומגדילים באופן ניכר את קצב העברת הנתונים. עבור גילת, מדובר בהרחבת הפעילות לשוקי יעד נוספים, שכן עד היום סיפקה גילת תשתיות תקשורת ללוויינים מסוג GEO ו-LEO בלבד.
הפתרון של גילת מבוסס על פלטפורמת Sky Edge II, הכוללת תמיכה בתדרי
Ka-band ומערכת אחידה לשירותים מבוססי SCPC ו-MF-TDMA ותכלול מרכזיות (hubs), מערכות לניהול רשת ומסופי קצה (VSATs), שהינו תחום בו חברת גילת היא בין המובילות בעולם. פתרון זה יהיה זמין להשקת השירות של O3b המתוכנן לסוף שנת 2013.
