EXATELLERS to rozmowy o technologii, biznesie i trendach w obszarze telekomunikacji i cyberbezpieczeństwa. W tym podcaście rozmawiamy o tym, jak w EXATEL łączymy telekomunikację z innowacjami i dlaczego prowadzimy działania R&D tworząc własne rozwiązania. Ja nazywam się Sylwia Buźniak, jestem senior HR Business Partner i do tego programu będę zapraszać ekspertów EXATEL, aby poznać kulisy ich pracy i zrozumieć, które technologie są kluczowe dla rozwoju biznesu. Zapraszam.

Sylwia: Dzień dobry. W dzisiejszym odcinku podcastu, moim i państwa gościem jest ponownie Sylwester Bąkowski, kierownik do spraw strategicznych inicjatyw technologicznych w EXATEL odpowiedzialny za obszar łączności satelitarnych, między innymi.

Sylwester: Dzień dobry, cześć Sylwia.

Sylwia: Ostatnio rozmawialiśmy ogólnie o łączności satelitarnej. Zachęcam oczywiście państwa do odsłuchu tamtego odcinka i zapowiadałam w nim kontynuację. Dziś chciałabym skupić się na rozmowie o satelitach geostacjonarnych. Może zacznijmy od tego, co to jest orbita geostacjonarna i dlaczego jest tak istotna w przypadku tych satelitów. Jakie są zalet i ograniczenia satelitów na tej orbicie?

Sylwester: Orbita geostacjonarna to jest takie miejsce w kosmosie zlokalizowane nad równikiem naszej ziemi, gdzie kosmos i ziemia przyciągają obiekty z tą samą siłą. Dzięki temu obiekt nie oddala się od ziemi ani nie ściągany do ziemi. Druga zaleta to jest taka, że obiekt który znajduje się na orbicie geostacjonarnej porusza się z prędkością kątową identyczną jak ziemia.To znaczy, że ziemia obraca się wokół własnej osi w 24 godziny. A obiekt znajdujący się na orbicie geostacjonarnej porusza się z tą samą prędkością, czyli w 24 godziny zrobi dokładnie koło. Czyli obróci się, z punktu widzenia ziemi będzie w tym samym miejscu, natomiast z punktu widzenia swojego położenia ono zrobi 360 stopni. Drugi parametr tej orbity jest taki, że ona znajduje się w odległości 36 tysięcy kilometrów od równika. Z związku z tym odległość jest znana i dzięki temu możemy przewidzieć z jakim opóźnieniem dane z tego satelity wylądują na ziemi.

Sylwia: Co nam ta wiedza daje?

Sylwester: Ta wiedza nam daje to, że po pierwsze obiekt znajdujący się na orbicie, czyli satelita z punktu widzenia ziemi jest nieruchomo i my jeszcze wiemy dokładnie w jakiej jest odległości. Fale radiowe, z których korzystamy w tej łączności poruszają się z prędkością światła, więc wiemy, że około 250 milisekund zajmie nam droga do satelity.

Sylwia: Operujemy już bardzo drobnymi jednostkami.

Sylwester:  Tak, to są już bardzo drobne jednostki, natomiast one są na tyle istotne, że porównując sobie te opóźnienia z linkami które mamy na ziemi, ze światłowodami czy z kablami, to to niestety jest bardzo dużo odległość, 30-60 km od równika. Od nas Polski to jest około 40 tysięcy kilometrów. Nawet z prędkością światła to zajmuje sporo czasu. To nie są milisekundy, jak mamy z biurka na biurko, tylko to są setki milisekund.

Sylwia: To był taki wstęp, chciałbym porozmawiać o procesie projektowania sieci satelitarny i w oparciu o satelity geostacjonarne, jakie są główne kroki i czynniki, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania właśnie takich sieci.

Sylwester:  Pierwszy czynnik to jest taki, który wynika ze sposobu korzystania z łączności przez danego klienta. Niektórzy klienci potrzebują łączności jednokierunkowej, potrzebują dotrzeć np. do gospodarzy domowych, którzy będą korzystali z telewizji satelitarny. W związku z tym nie ważne jest wtedy opóźnienie satelitarne. Ponieważ co ja wyśle do satelity, satelita to skieruję na Ziemi i dotrze do użytkownika końcowego, to zajmie powiedzmy pół sekundy. Natomiast każda następna informacja płynnie wysyłana na satelitę, dojdzie z dokładnie z tym samym opóźnieniem. Czyli użytkownik w domu, jak dostanie pierwszą klatkę danego filmu, to kolejne klatki płynnie dostanie tak jakby to była, to była transmisja na Ziemi. Natomiast ten początek jest ważny. Jeżeli z jakiegoś powodu musimy być mocno zsynchronizowani np. wyścigi konne są i ktoś obstawia zakłady, musi mieć możliwość obstawienia tego zakładu tuż przed rozpoczęciem gonitwy, no to wtedy to jest istotne czy to było pół sekundy później. Ten aspekt też musi być plany pod uwagę. To jest łączność jednokierunkowa, telewizja, broadcast z telewizji satelitarny, czyli telewizja rozsiewcza. Natomiast niektóre podmioty wykorzystują taką transmisję jednokierunkową, żeby zasilić swoje punkty odbiorcze na ziemi, np. radio. Jeżeli z jakiegoś powodów nie ma możliwości wytransmitowania swojego sygnału do masztów naziemnych, gdzie użytkownicy w samochodach czy w domach odsłuchują radio, to wykorzystuje łącza satelitarne. Wtedy przez satelitę jest transmisja jednokierunkowa, takiego programu rozgłośni radiowej wysyłana do satelity, a satelity kierowana jest do masztu naziemnego, który dostaje ten sygnał po to, żeby rozsiać go falami radiowymi do użytkowników. Zazwyczaj jest to transmisja back-up’owa, czyli pada jakieś łącze podstawowe naziemne i poprzez satelitę realizowana jest łączność zapasowa. Kolejnym, trzecim sposobem transmisji, to jest już transmisja dwukierunkowa. Wtedy chodzi o przesłanie danych z punktu A do punktu B poprzez satelitę, nie ma innych zazwyczaj mediów albo też jest to łączność zapasowa. Wtedy obie strony muszą umieć nadawać i odbierać za pośrednictwem satelity. Takie połączenia to nie muszą być tylko dwa punkty połączone ze sobą. Można budować sieci satelitarne. Takie sieci zwykle są w dwóch topologiach. Jedna to jest gwiazd, gdzie jest jakiś jeden punkt centralny, a druga topologia to jest krata, gdzie każdy z każdym może rozmawiać przez satelitę. W pierwszym przypadku punkt centralny zazwyczaj jest węzłem łączącym infrastrukturę naziemną z infrastrukturą dostępną poprzez satelitę. Wtedy ten punkt centralny tak naprawdę z punktu widzenia terminali satelitarnych jest dostępem do świata. Na przykład nasz teleport EXATEL jest takim punktem centralnym i my zasilając ten teleport w łącze światłowodowe czy łącza światłowodowe do internetu umożliwiamy przesył tego internetu poprzez satelitę do końcówek klienta czyli stacji satelitarnych. On zwykle ma dosyć niewielkie terminale satelitarne, rzędu 1-2 metra antena satelitarny, tam jest modem satelitarny i na końcu tego modemu dostaje punkt interfejs ethernetowy z internetem.

Sylwia: Zakładam, że wchodzimy trochę w usługi?

Sylwester: Tak to jest usługa. Natomiast projektowanie sieci satelitarnej zaczyna się właśnie od ustalenia jakiego rodzaju to usługa ma być. Teraz jeżeli skupimy się na usługach realizowanych przez EXATEL, poprzez teleport, to my mamy możliwość świadczenia usługi zarówno w topologii star, gdzie wszyscy kontaktują się z teleportem, jak i w topologii mesh, gdzie terminale satelitarny między sobą też mogą się komunikować. Teraz jeżeli klient sprecyzuje, która topologia go interesuje, czy to jest połączenie dwóch punktów tylko, czy jednak siedź satelitarny, to idziemy o krok dalej. Pytamy go gdzie są te lokalizacje. Dlatego, że satelitarny geostacjonarny wisi w jednym punkcie, ale on tak naprawdę widzi mniej więcej jedną trzecią kuli ziemskiej. Więc musimy dobrać takiego satelitę, który będzie widział wszystkie interesujące punkty z punktu widzenia klienta, wszystkie interesujące jego lokalizacje. Może się okazję, że nie ma takiej satelity, który widziałby Australię, północną Amerykę, i nie wiem, może nawet Ocean Spokojny, a jednocześnie Polskę, gdzie mamy punkt centralny, którym jest nasz teleport. Wtedy może się okazać tak, że jego sieć nie będzie zbudowana tylko na jednym satelicie geostacjonarnym, a na kilku.

Sylwia:  Czyli tak jak rozumiem, każda usługę jest szyta na miarę w zależności od potrzeb klienta, nie można zbudować niech to powiedzieć usługi pudełkowej. Biorąc w cudzysłów ten zwrot, takiej usługi bardziej optymalnej, dostępnej dla wielu klientów.

Sylwester:  Można coś takiego zbudować, natomiast to jest efekt wtórny. Pierwotny jest taki, że dla dużego klienta buduje się taką sieć, która spełnia jego oczekiwania, a przy okazji może się okazać, że zostaną nam zasoby w postaci przepustowości w danej sieci. Tą przepustowość możemy już sprzedawać innym klientom, ale oni wtedy po swojej stronie mają sprawdzenie, czy nasza sieć pokrywa ich punkty zainteresowania.

Sylwia: Tak jakbyś, że tak powiem zebrał razem, tak? Usługi realizowany na satelitach geostacjonarnych.

Sylwester: Usługi ogólnie to przesył danych, natomiast te dane, tak jak na łączach naziemnych, można budować prywatne sieci, można budować dostęp do internetu. W ten sam sposób wygląda to w łączach satelitarnych. Zazwyczaj jest to sieć prywatna, gdzie klient swoje urządzenia podłącza do modemu satelitarnego. Modem satelitarny wysyła sygnał poprzez satelitę do punktu centralnego, a ten łączy się z centralą danego klienta, po łączach już naziemnych światłowodowych. W ten sposób powstaje sieć prywatna, równolegle na tym samym łączy satelitarnym w oddzielnym np.VLAN, można uruchomić połączenie do internetu. Wtedy urządzenia klienta, które są podpięte do łączach satelitarnych odpowiedzialne są za wybór odpowiedniej sieci i przesłanie tam danych. Te dane mogą być z punktu widzenia klienta kierowane właśnie nie tylko do różnych sieci, ale mogą być podzielone też na aplikacje, np. połączenie głosowe, czy wideo, czy jakichś przesył danych. Tutaj na łączach satelitarnych po przez QSA możemy nad tym panować, czyli ustawiać się odpowiedniej prywatny per klient lub per usługa i efektywniej wykorzystywać dostępną przepustowość.

Sylwia: Rozumiem, jakbyśmy skupili się na usługach w których specjalizuje się EXATEL. O jakich usługach wówczas mówimy?

Sylwester: U nas skupiamy się przede wszystkim na usługach transmisji danych. Tutaj musimy dokładnie sprecyzować jakiego rzędu przepustowości są z punktu widzenia klienta potrzebne. Czyli przepustowość dla całej sieci, ale także przepustowość dla pojedynczego terminala. Jeżeli z jakiegoś powodu terminal jest bardziej istotny niż inne, to jemu ustawiamy wyższy priorytet i on ma więcej zasobów dla siebie. Natomiast jedna kwestia tutaj powinna wybrzmieć. Sieć satelitarna ma określoną przepustowość. Każdy z których chce korzystać z tej sieci, to tak naprawdę współdzieli ją z pozostałymi. To nie jest worek bez dna. Musimy dokładnie sprecyzować taką przepustowość i to nie są niestety setki megabitów. To są dziesiątki megabitów przepustowości takiej sieci. W kierunku ściągania danych od teleportu. Natomiast z punktu widzenia wysyłania danych do teleportu, tam są już pojedyncze megabity. To nie są duże przepustowości.

Sylwia: Jeżeli mówimy o zarządzaniu przepustowością, to jakie występują wyzwania związane z tym procesem zarządzania przepustowością?

Sylwester: Tutaj przede wszystkim potrzeba klienta. Jego aplikację muszą przesyłać tylko kluczowe i istotne dane, tak żeby na satelicie nie pojawiał się ruch zbędny. Bo on zużyje nam zasoby. Poza tym też trzeba sprecyzować do czego dokładnie sieć satelitarna służy. Czy to jest łącze podstawowe, czy back-up’owe. Jeżeli jest back-up’owe, to może się okazać tak, że to będą dziesiątki, może setki nawet terminali, które tylko w sytuacji kryzysowej skorzystają z łącza satelitarnego. W związku z tym współczynnik ich współdzielenia może być dużo wyższy. Na przykład jeden megabit pasma będzie współdzielony przez 100 terminali. W danym momencie jeden terminal osiągnie jeden megabit. Natomiast, jeżeli by wszystkie włączyły się, to dostaną jedną setną. To już bardzo małe przepustowości i aplikacje muszą sobie z tym umieć radzić. Poza tym też trzeba pamiętać o tym, że orbita geostacjonarna to jest dosyć dużo odległość od ziemi. Aplikacje klienta muszą radzić sobie z tak dużym opóźnieniem powyżej pół sekundy.

Sylwia: Jeżeli skupiamy się właśnie na usługach transmisji danych, to jakiego typu klienci powinni zainteresować się tą usługą?

Sylwester: Z punktu widzenia klienta satelity geostacjonarnie są bardzo przyjazne, dlatego że terminal jest prosty. On nie potrzebuje żadnych elementów ruchomych, żeby antena podczas pracy śledziła satelitę, co jest np. wymagane w satelitach Leo czy Meo. Oczywiście w nowoczesnej technologii można wiązkę anteny sterować elektronicznie, natomiast i tak i  tak jest śledzenie satelity. W sieciach geostacjonarnych używając terminali w jednej lokalizacji, gdzie się nie przemieszczamy, wystarczy ustawić antenę raz i skierować antenę na satelitę, uruchomić ten terminal i łączność będzie. Teraz jeżeli klient ma stacjonarne punkty, to raczej to jest łączność back-up’owa. Tutaj klient to jest albo wojsko, albo instytucje rządowe, które potrzebują bezpiecznych połączeń o dosyć małych przepustowościach. Natomiast oni są w stanie w aplikacjach przesyłać tylko kluczowe informacje nie, na przykład, cały dokument tylko istotne treści i wtedy ta przepustowość nie jest tak istotna. Natomiast zdarza się, że klienci potrzebują terminali ruchomych i wtedy są anteny, które potrafią w dosyć szybki sposób rozłożyć się i same ustawiają się na satelitę. Na przykład wozy transmisje: radio, telewizja, jedzie gdzieś, gdzie zdarzył się incydent i stamtąd prowadzi relację na żywo. To jest bardzo prosta metoda nawiązania komunikacji, gdzie nie ma innych mediów. Na przykład jest ogromna powódź, nie działa zasilanie, nie działa telefonia komórkowa, stawiając terminal z anteną satelitarną możemy w bardzo szybki sposób nawiązać połączenie.

Sylwia: Rozumiem, skoro klient powinien traktować tę usługę, jako taką usługę back-up’ową to jak to wygląda cenowo. Nie pytam jakichś bardzo szczegółowe dane, ale czy to jest usługa droga, czy raczej nie?

Sylwester: Wszystko zależy od satelity, na której będziemy pracować. Satelita zwykle użytkowany jest około 15 lat. Jeżeli satelita jest przy końcu swojej żywotności, to zazwyczaj pasmo jest tańsze. Więc wtedy można taką sieć zbudować dużo tanie niż w przypadku, kiedy satelita jest nowy, nowoczesny. Zależy też od obszaru, jaki jest oświetlany przez satelitę. Jeżeli to jest obszar, gdzie jest konflikt zbrojny, to zazwyczaj jest tam duży popyt na łącza satelitarne. W związku z tym cena potrafię być 2-3-5 razy wyższa niż standardowo na innych satelitach. Wszystko zależy od tego, w jakim obszarze mamy pracować, kiedy mamy pracować i dlatego preferowaną metodą jest, życie na miarę. Musimy wiedzieć, od kiedy do kiedy klient będzie pracował w jakim obszarze, jakie zasoby potrzebuje i wtedy szyje się taką usługę na miarę i ona będzie spełniać wymagania klienta. Natomiast druga metoda to jest poszukanie operatora satelitarnego, który ma wolny zasoby i skorzystanie z tych zasobów. On budował usługę dla jakiegoś konkretnego klienta, ale możliwe, że ma pewne przepustowości wolne i można odkupić to.

Sylwia: Takie pytanie o przyszłości: Jakie trendy czy nowe możliwości widzisz dla sieci satelitarnych opartych na satelitach geostacjonarnych oraz czy w ogóle widzisz?

Sylwester: Jeżeli wrócimy do samego początku, gdzie jest dosył sygnału do masztów radiowych lub telewizja satelitarna, to sądzę że ta dziedzina będzie się rozwijać. Wchodzą wyższe modulacje, inne standardy telewizji satelitarnej. To znaczy DVBS2. Teraz jest takie kodowanie wykorzystywane, pewnie będą przyszłe standardy. Tam można już przesyłać obrazy nawet 4K. Z punktu widzenia odbiorców ta usługa jest pożądana, jest duży popyt na to. Oczywiście równolegle jest też telewizja przez internet i łącza naziemne, ale sądzę, że tutaj uzupełnieniem zawsze będzie telewizja satelitarna. Natomiast co do transmisji danych, to tutaj jestem troszeczkę sceptyczny, dlatego że koszty pasma są bardzo wysokie. Oświetlenie satelity to tak jak mówiłem, mniej więcej obszar jednej trzeciej obszaru Ziemii, ale też musimy sobie zdawać sprawę z tego, że korzystamy z konkretnych częstotliwości. Jeżeli je wykorzystamy na danym satelicie, na danym obszarze, to nikt z tych częstotliwości nie może korzystać w tym samym momencie. W związku z tym cena rośnie. Przyszłością moim zdaniem w transmisji danych są satelity LEO i ich konstelacje. Gdzie satelita widzi bardzo malutki obszar. Załóżmy 2-3 województwa i w tym momencie korzysta z pewnych częstotliwości. Równolegle drugi satelita lecący obok może oświetlać zupełnie inne obszar i korzystać z tych samych. To powoduje, że koszt pas ma jest mniejszy.

Sylwia: Czy istnieją obecnie jakieś projekty badawcze lub rozwojowe, które jeszcze mają na celu ulepszenie tych sieci? Czy ty słyszałeś, ze swojej perspektywy?

Sylwester: O satelitach geostacjonarnych nie słyszałem o takich projektach. Główny trend jest teraz odnośnie satelitów LEO czy MEO. Zwłaszcza zobrazowanie wiedzie prym, gdzie coraz dokładniejsze zdjęcia są potrzebne. Więc to bardzo się rozwija i tutaj jest dużo projektów badawczej-rozwojowych. Natomiast geostacjonarne satelity budowane są przez potentatów, wielkie firmy, które mają pewien monopol nawet na tworzenie satelitów. Mają duże doświadczenie i one inwestują w nowe pasma, w wyższe częstotliwości, nawet w łączność optyczną między satelitami czy próbują nawiązać taką łączność z Ziemią. To jest rozwijane, ale punkt wejścia jest bardzo duży. Gdyż wybudowanie takiego satelity, który waży tonę, a może dwie to jest bardzo duży koszt i państwo Polskie, do tej pory, nigdy takiego satelity nie wybudowało i nie umieściło na orbicie, mimo że mamy przypisane miejsce.

Sylwia: Sylwek twój obszar jest tak niszowy, a twoja wiedza tak szeroka, więc ostatnie pytanie z moje strony. Jak Ty się rozwijasz i gdzie poszukujesz materiałów, jak się inspirujesz, gdzie się inspirujesz? Tak jak mówię, twoja wiedza jest bardzo szeroka, a jednocześnie działalność bardzo niszowa. Jak to wygląda?

Sylwester: Wiedzę zdobywam od początku mojej pracy zawodowej w tym roku mija mi 25 lat pracy w łączności satelitarnej, więc zacząłem od podstaw jak ta łączność jest realizowana. Największy przyrost wiedzy to są szkolenia producentów, modemów satelitarnych rozwiązań dedykowanych na łącza satelitarne, a jednocześnie bezpośredni kontakt z operatorami satelitarnymi, bo wtedy wiadomo, które zagadnienia są rozwijane, które mają przyszłość i stąd się czerpie. Wiedzę dodatkowo i równolegle też trzeba opanować link budget, czyli wyliczenie wielkości anten zarówno w teleporcie, jak i po stronie klienta, tak żeby schodzić z kosztami terminali pasma satelitarnego. Łatwiej jest zainwestować w antenę, na przykład w teleporcie wybudować większą antenę, która spowoduje, że zarówno pasma będziemy mniej potrzebowali, jak i po stronie klienta będą mniejsze anteny satelitarne, mniejsze zapotrzebowanie na energię. To powoduje, że klient uruchamia sieć stu takich terminali, to mam mniejsze koszty.

Sylwester: Bardzo przyjemnie się z Tobą rozmawia, słyszą to co mówisz to brzmi jak nie tylko wiedza, ale również pasja. Opowiadasz o tym temacie łączności satelitarny z wielkim zaangażowaniem. Na ten moment bardzo dziękuję za tą dzisiejszą rozmowę. Już dziś zapraszam państwa na kolejny odcinek, bo na pewno kolejna rozmowa z Sylwkiem nastąpi. W tym temacie jeszcze możemy poruszyć dodatkowe wątki, chociażby rozmowę o innym satelicie.

Sylwester: Dziękuję serdecznie i zapraszam na kolejny podcast.

Sylwia: Dzięki bardzo.