В РЕЖИМЕ НОН-СТОП: КАК СПУТНИКОВЫЕ ОПЕРАТОРЫ ОБЕСПЕЧИВАЮТ НЕПРЕРЫВНОСТЬ ВЕЩАНИЯ
Аварии космических аппаратов не редкость. От некоторых технических сбоев защититься практически невозможно, например от отказа разгонного блока носителя, от других — вполне реально. Второй случай мы и рассмотрим, а именно расскажем о том, как обеспечить непрерывность предоставления услуги спутникового ТВ.
АВАРИЯ — НЕ ШУТКА
Что и говорить, проблемы бывают даже со сверхдорогостоящей техникой, собираемой вручную. Как правило, серьезные сбои космических аппаратов (КА), если заранее не подстраховаться, приводят к ощутимым последствиям для потребителей услуг связи. одна из недавних историй — авария спутника «Экспресс-МД1» в 2013 году. Из-за нарушения его пространственной ориентации прекратилась трансляция ряда телеканалов в центрально-европейской части России и на Урале, также пострадали сотовые операторы. Впрочем, благодаря оперативной реакции РТРС, мощности «Экспресс-МД1» удалось вовремя зарезервировать на других КА.
В 2015 году по причине короткого замыкания кабеля вышел из строя геостационарный AMOS-5, принадлежащий израильскому спутниковому оператору Spacecom. Аппарат обеспечивал телевизионное вещание, транспортную сеть для сотовых операторов, транкинг данных, передачу видеоинформации, а также работу других служб. По информации израильского издания «Израиль сегодня» (Israel Hayom), спутник приносил Spacecom около $ 40 млн дохода в год. Пресса назвала данное событие «ударом по израильскому хай-теку».
РЕЗЕРВ НА ЗЕМЛЕ
Однако надежность космической инфраструктуры — лишь половина головной боли для поставщиков услуг. С точки зрения непрерывности функционирования спутникового ТВ чрезвычайно важна работоспособность наземного сегмента, включающего передающие станции и линии связи. Для этой цели применяются средства резервирования систем, в том числе энергопитания.
Как объяснил генеральный директор спутникового ТВ ПАО «Мобильные ТелеСистемы» (МТС) Алексей Иванов, надежность данного сегмента гарантируется созданием дополнительной резервной инфраструктуры: волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) для доставки ТВ-сигнала от источников до наземной передающей станции и наземных станций приема спутникового сигнала. «Прием спутникового ТВ-сигнала от контент-провайдеров осуществляется на нескольких антенных постах, разнесенных географически. В случае потери приема сигнала на одной станции происходит автоматическое переключение на резервную», — добавил он.
Наиболее действенными способами обеспечения живучести объекта связи является резервирование оборудования и путей получения энергии. Чем выше избыточность резервной инфраструктуры, тем надежнее, но дороже решение, напомнил технический директор группы компаний «Орион» Константин Салтыков. Он уточнил, что в любом случае это сложный системный проект, привязанный к конкретным возможностям используемой площадки. Достаточно сложно создать такую инфраструктуру с нуля, не всегда масштабы проекта позволяют применять такую модель развития. Значительно проще выбрать готовое правильное место, эффективно решая свои проблемы и повышая отдачу уже существующей партнерской инфраструктуры. «Как пример можно рассмотреть сложившуюся у нас модель. Место размещения центральной станции «Ориона» с этой точки зрения практически идеально, ведь эта территория имеет более чем вековую историю развития как «объект бесперебойной связи» и, соответственно, глубокие инфраструктурные корни. С 1914 года это была «Ходынская радиостанция», затем «радиостанция имени Коминтерна», «октябрьский передающий радиоцентр», а сейчас это площадки крупнейших операторов связи «ОКТОД» и «РуСат», в ЦОД которого размещена наша станция,— рассказывает Константин Салтыков.— Системы обеспечения бесперебойного питания и кондиционирования нашего партнера «РуСат», специализирующегося именно на спутниковой связи, многократно резервированы, используются собственные трансформаторные подстанции и дизельные генераторы. Это очень сложный и дорогой проект. Также на исторической территории радиоцентра агрегированы узлы связи более 40 телеком-операторов, что гарантирует отличные внешние коммуникационные возможности».
СИГНАЛ ТЕЛЕПОРТИРУЕТСЯ
С тем, чтобы телесигнал был непрерывным, оператору спутникового ТВ важно резервировать и другие технические средства: маршрутизаторы, коммутаторы, модуляторы, усилители и т.д. По словам Алексея Иванова, все подобное оборудование в МТС имеет схемы резервирования «1+1» либо «N+1». Также временно зарезервировать можно две имеющиеся антенны, и в случае неисправности одной из них вещание не будет потеряно, а продолжится с исправного приемопередатчика. «На данный момент в случае аварии наземной станции прорабатывается переключение подъема сигнала на телепорт компании-партнера. Для подъема сигнала на спутник мы используем собственный телепорт, построенный в Москве. В планах строительство резервного телепорта, который будет находиться в другой точке России», — раскрыл он цель компании.
В свою очередь, «Орион» в соответствии с отраслевыми требованиями к оборудованию узла связи резервирует все ключевые и многосигнальные компоненты еще на этапе проектирования. «Особое внимание уделяется правильному построению межстудийных и исходящих наземных каналов связи, от которых зависит качество почти половины телепрограмм в эфире. Резервируются земная станция, передающая сигналы на спутник, некоторые компоненты приемного телепорта, обеспечивающего около 40% программ, и серверы эфирного вещания, формирующие в нашем проекте около 15% ТВ-каналов. Круглосуточная инженерная служба следит за работой всех систем и за качеством сигналов в эфире, задействуется большое число измерительного оборудования и автоматики»,— подчеркнул Константин Салтыков.
ВАЖНА АЛЬТЕРНАТИВА
Проблемы непосредственно на спутнике бывают неустранимые и устранимые. Во втором случае можно заранее предусмотреть возможность резервирования, перевода мощностей на другие КА — иными словами, иметь надежную альтернативу. «В случае с «Экспресс-АМ2» ФГУП «Космическая связь» предполагало временную замену неисправного спутника на освобождающиеся у партнера аппараты Sesat-1 и W-1, но обстоятельства не позволили произвести замену быстро», — сетует Константин Салтыков. По его словам, в период аварийной работы платформы «Орион» на «Экспресс-АМ2» (спутник стабильно включался только на 12 часов в одно и то же время каждые сутки) продолжалась активная работа по привлечению новых клиентов и успешная работа с кабельными операторами. Для этого с телекомпаниями и заказчиками были согласованы льготные условия, делающие необычный режим работы привлекательным для потребителя. «В этот период мы сделали в партнерстве с ГПКС и красноярским КБ «Искра» новый проект на «Экспресс-АМЗ», качественно закрыв часть территории «Экспресс-АМ2» и весь Дальний Восток вплоть до Аляски. Наградой стал очень высокий процент зрителей, «пересевших» спустя год на наш новый спутник Intelsat 15, который был первым и единственным за долгий срок ожидания аппаратом, пригодным для использования в нашей сети», — вспоминает он.
«Владелец космического аппарата, на котором компания МТС арендует спутниковые емкости, имеет два спутника в одной точке стояния, и в случае проблем с основным КА вещание быстро переведут на резервный борт» — говорит Алексей Иванов. также имеется техническая возможность переориентации антенн телепорта для перевода на другие доступные КА.
Как объяснили в пресс-службе ФГУП «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС), в случае возникновения нештатных ситуаций в спутниковой группировке отечественных операторов спутниковой связи, частотно-энергетический ресурс бортовых ретрансляторов которых используется распределительной сетью спутниковой связи РТРС для организации трансляции сигналов аналогового и цифрового телерадиовещания, техническими службами применяется несколько видов резервирования спутниковых каналов подачи сигнала на наземные эфирные ТВ/РВ-передатчики. Так, при обнаружении кратковременного деградирующего воздействия на спутниковый сигнал помех, возникающих вследствие работы сторонних радиоэлектронных средств в полосе частот приемного спутникового сигнала первого мультиплекса в зоне вещания «М» (центрально-европейская часть России), технические средства приемной сети РТРС при наличии возможности переводятся на прием с альтернативного спутника связи, работающего в более высокочастотном диапазоне (Ku-диапазон спутника «Экспресс-Ам6» вместо С-диапазона КА «Экспресс-Ам»).
В случае возникновения нештатных ситуаций с частотным ресурсом КА, выделенного для трансляции сигналов регионального вещания в субъектах РФ, технические средства РТРС переводятся на трансляцию основного (федерального) сигнала соответствующих общероссийских ТРК (ТК «Россия-1»/«Радио России») без местных вставок. «При возникновении долгосрочной нештатной ситуации с каким-либо спутником связи, используемым в схеме распространения сигналов телерадиовещания на территории России, вызванной выходом из строя самого КА, технические средства приемной сети РТРС в соответствии с разработанной схемой аварийного резервирования космического аппарата перестраиваются на прием с альтернативного спутника связи», — отметил руководитель пресс-службы РТРС Игорь Степанов.
СВЯЗЬ НА УРОВНЕ 0,9999
Как и любая высокотехнологичная отрасль, спутниковое ТВ использует стандарты качества или уровни доступности услуги. Они бывают как внутренние, то есть принятые в отдельной компании, так и отраслевые. К примеру, по словам Алексея Иванова, в МТС принят внутренний стандарт качества услуги «Спутниковое ТВ», который учитывает стандарт ETSI TR 101 290 и расчетный показатель доступности сигнала со спутника.
В «Орион» данный вопрос регулируется массой документов. Например, требования к готовности ЦЗССС (центральная земная станция спутниковой связи) для ТВ описаны в РД 45.192-2001 (и других) и устанавливают техническую готовность системы на уровне 0,9999. «Это очень высокие нормативы», — обращает внимание Константин Салтыков. Соответствующие требования существуют и для других компонентов платформы. «Многие наши заказчики предъявляют завышенные требования к готовности их сегмента, и, если игра стоит свеч, мы вынуждены соглашаться, обеспечивая дополнительные меры», — добавляет он.
Семейство стандартов DVB/ITU-T/ETSI также описывает основные качественные показатели сигналов, и все большее их число вводятся как национальные нормативы. Это происходит во многом благодаря реализации ФЦП «Развитие телерадиовещания в российской Федерации на 2009-2018 годы» и в рамках развития новых проектов в IP-сетях крупнейшего отечественного оператора связи ПАО «Ростелеком», например ГОСт р 54994-2012 и других, определяющих целую систему показателей работы современных цифровых телевизионных систем.
ЦЕНА ВОПРОСА
Организация систем резервирования для оператора спутникового ТВ является затратным мероприятием. Строительство наземной станции — это очень дорогостоящий проект.
«При достижении абонентской базы в несколько миллионов пользователей финансовые риски при сбое вещания становятся очень серьезными», — говорит Алексей Иванов. Поэтому при увеличении количества пользователей спутникового ТВ оператор должен вводить в эксплуатацию дополнительные системы резервирования, которые будут обеспечивать непрерывное ТВ-вещание.
Константин Салтыков уверен, что вопрос финансовых рисков при возможных сбоях дробится на сотни составляющих. Обязательно резервируются высокодоходные и критические для бизнеса сегменты. по вопросам, стоимость резервирования которых является запредельной, разрабатывается сценарий контраварийных мероприятий: что, где, когда и с кем можно предпринять для восстановления работоспособности в самые короткие сроки.
