satellitkommunikation i grønland og arktis - fmn.dk · dækkes af tele-post’s fastnet og 3g/4g...
TRANSCRIPT
Satellitkommunikation i Grønland og Arktis
Rapport fra møder med Tele Greenland International A/S, TELE-POST, Grønlands Selvstyre og
Arktisk Kommando, december 2014
Flemming Hansen
Jørgen Sandberg
12. juni 2015
Denne side er forsætligt blank
Satellitkommunikation i Grønland og Arktis
Rapport fra møder med Tele Greenland International A/S, TELE-POST, Grønlands Selvstyre og
Arktisk Kommando, december 2014
Dokument nr.: SKGA-DTUS-MAN-RP-0001 Version: 5
Dato: 2015-06-12
Udarbejdet af: Flemming Hansen & Jørgen Sandberg
Gennemset af: Michael Linden-Vørnle
Authoriseret af: Niels Andersen, DTU Space
Klassifikation: Til offentliggørelse
→ 2 ←
Denne side er forsætligt blank
→ 3 ←
Dokumentrevisioner
Version Dato Berørte sider Bemærkninger Init.
1 2015-02-25 Alle Oprindelig version FH, JS
2 2015-03-16 9, 10, 11, 13, 20, 22, 23, 24
5, 7, 10, 11, 13, 18, 19, 21, 25
Ændringer foreslået af Tele Greenland International A/S, Albertslund
Ændringer indført af FH
FH
3 2015-03-24 8, 9
17, 18
20, øverst
22
Alle
Ændringer indført af FH
Ændringer foreslået af Grønlands Selvstyre, Departementet for Bolig, Byggeri og Infrastruktur.
Ændring foreslået af Arktisk Kommando
Ændringer foreslået af TELE-POST, Nuuk
”Tele-Post” ændret til ”TELE-POST”
FH
4 2015-05-22 Alle relevante
7, ref. [15]
16, under midten
22, afsnit 3
”Naalakkersuisut” ændret til: ”Grønlands Selvstyre”
”Telestyrelsen” ændret til: ”Forbruger- og Konkurrencestyrelsen”
Ændringer foreslået af TELE-POST, Nuuk
Ændringer foreslået af TELE-POST, Nuuk
FH
5 2015-06-12 13 Styregruppens konklusion tilføjet FH
Flemming Hansen RadioLab Consulting Ravnehusvej 11 Hareskovby DK-3500 Værløse
+45 2177 5712
Jørgen Sandberg Jorgen Sandberg Consulting Nonnedalen 19 DK-4100 Ringsted
+45 5168 6887
Forsidebillede: Parabolen til TELE-POST’s NUK1 satellitjordstation i Nuuk (Flemming Hansen foto)
→ 4 ←
Denne side er forsætligt blank
→ 5 ←
Indholdsfortegnelse
Forkortelser ............................................................................................................................................ 6
Litteraturliste ......................................................................................................................................... 7
Betegnelser for frekvensbånd ................................................................................................................ 8
Definition af Bredbånd ........................................................................................................................... 9
1 Introduktion og Baggrund ............................................................................................................ 11
2 Arbejdsopgaven............................................................................................................................ 11
2.1 Liste over møder og besøg ................................................................................................... 11
2.1.1 København .................................................................................................................... 11
2.1.2 Nuuk ............................................................................................................................. 12
3 Opsummering ............................................................................................................................... 12
4 Konklusion .................................................................................................................................... 13
Annex 1: Møde med Tele Greenland International A/S, Albertslund .............................................. 14
Annex 2: Møde med TELE-POST, Nuuk ........................................................................................... 15
Annex 3: Møde med Grønlands Selvstyre, Departement for Boliger, Byggeri og Infrastruktur, Nuuk ................................................................................................................................. 18
Annex 4: Møde med Arktisk Kommando, Nuuk .............................................................................. 20
Annex 5: Beskrivelse af TELE-POST telekommunikationsinfrastruktur ........................................... 22
Annex 6: Tele Greenland A/S, Tegning nr. GRL 01 S 001, 20-10-2014, Oversigtskort, søkabel, radiokæde, satellitjordstationer ...................................................................................... 28
Annex 7: Oplæg til møder med TELE-POST, Grønlands Selvstyre og Arktisk Kommando, uge 51, 2014, PowerPoint præsentation, Flemming Hansen, RadioLab Consulting, ref. [18] ....... 32
→ 6 ←
Forkortelser
16QAM 16-ary Quadrature Amplitude Modulation http://en.wikipedia.org/wiki/Quadrature_amplitude_modulation
32APSK 32-ary Amplitude and Phase-Shift Keying http://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude_and_phase-shift_keying
ACM Adaptive Coding and Modulation https://www.telesat.com/sites/default/files/telesat/files/whitepapers/ACM.pdf
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_digital_subscriber_line
DVB-S2 Digital Video Broadcasting - Satellite – 2nd Generation http://en.wikipedia.org/wiki/DVB-S2
EIRP Equivalent Isotropically Radiated Power http://en.wikipedia.org/wiki/Equivalent_isotropically_radiated_power
Gbit/s = Gigabit/s = 109 bit/s bithastighed
GEO Geostationary Orbit http://en.wikipedia.org/wiki/Geostationary_orbit
LTE Long Term Evolution (4G mobilkommunikation) http://en.wikipedia.org/wiki/LTE_(telecommunication)
MPLS Multiprotocol Label Switching, http://en.wikipedia.org/wiki/Multiprotocol_Label_Switching
NORAD North American Aerospace Defense Command http://en.wikipedia.org/wiki/North_American_Aerospace_Defense_Command
PCW Polar Communications and Weather mission http://www.asc-csa.gc.ca/eng/satellites/pcw/
Tbit/s = Terabit/s = 1012 bit/s bithastighed
TDM Time Division Multiplexing http://en.wikipedia.org/wiki/Time-division_multiplexing
TDMA Time Division Multiple Access http://en.wikipedia.org/wiki/Time_division_multiple_access
TETRA Terrestrial Trunked Radio (radiostandard til beredskabskommunikation) http://en.wikipedia.org/wiki/Terrestrial_Trunked_Radio
QPSK Quaternary Phase Shift Keying http://en.wikipedia.org/wiki/Phase-shift_keying
VHF Very High frequencies (frekvensbåndet 30 – 300 MHz)
VSAT Very Small Aperture Terminal (satellitjordstation med typisk 0.5 – 2.5 m parabol) http://en.wikipedia.org/wiki/Very-small-aperture_terminal
WGS Wideband Global SATCOM (militært satellitkommunikationssystem) http://en.wikipedia.org/wiki/Wideband_Global_SATCOM
→ 7 ←
Litteraturliste
[1] Udkast til referat fra VTC-møde vedr. SATCOM behov i Grønland, 14. november 2014, E-mail fra Jakob Damgaard Rousøe, Arktisk Projektorganisation, Forsvarsministeriet, dateret 18. november 2014.
[2] Tele Greenland A/S, Årsrapport 2013 https://www.telepost.gl/sites/default/files/aarsrapport_2013_tele-post.pdf
[3] Tele Greenland A/S, Kvartalsrapport, 1. - 3. kvartal 2014 https://www.telepost.gl/sites/default/files/3._kvartal_2014.pdf
[4] Tele Greenland A/S, Halvårsrapport, 1. halvår 2014 https://www.telepost.gl/sites/default/files/tele-post_halvaarsrapport_2014.pdf
[5] Sassarta 14-18, Strategiplan for TELE-POST for årene 2014-18 https://www.telepost.gl/sites/default/files/sassarta_14-18_da.pdf
[6] Satellitforsyningssituationen for Grønland 2014 Udvalget vedrørende teleforhold Danmark – Grønland
[7] Tele Greenland A/S, Tegning nr. GRL 01 S 001, 20-10-2014, Oversigtskort, søkabel, satellitjordstationer, radiokæde m.m., 1:2.500.000
[8] Global IP-Transit, Udviklingen i brugen af søkabel og satellitforbindelserne Forbruger- og Konkurrencestyrelsen http://aua.gl/da/Tele-Radio/Statistik/Global-IP-Transit
[9] Tele & Radio, Liberalisering, Udbydere Forbruger- og Konkurrencestyrelsen http://aua.gl/da/Tele-Radio/Liberalisering/Udbydere
[10] Rapport om beredskabskommunikation i Grønland Udarbejdet af en arbejdsgruppe nedsat af Beredskabskommissionen i Grønland
[11] Intelsat 903 North East Zone Beam Coverage http://www.satbeams.com/footprints?beam=5462
[12] Intelsat 907 North East Zone Beam Coverage http://www.satbeams.com/footprints?beam=5216
[13] Intelsat Upcoming Launches http://www.intelsat.com/infrastructure/satellites-and-coverage-maps/upcoming-launches/
[14] Internet fra 35.000 kilometers højde https://www.telepost.gl/da/nyheder/internet-fra-35000-kilometers-hoejde
[15] Vejledning til teleforordningens § 2 om liberalisering Forbruger- og Konkurrencestyrelsen, 22-06-2014, Sags nr. 2014-097749, Dok. nr. 1614177. http://aua.gl/da/Tele-Radio/Vejledninger
[16] Virksomheder med tilladelse til at udbyde teletjenester i Grønland http://aua.gl/da/Tele-Radio/Liberalisering/Udbydere
[17] Tele Greenland A/S, Årsrapport 2010 http://www.telepost.gl/sites/default/files/aarsrapport_2010.pdf
[18] Oplæg til møder med TELE-POST, Grønlands Selvstyre og Arktisk Kommando, uge 51, 2014. PowerPoint præsentation, Flemming Hansen, RadioLab Consulting (Annex 7)
[19] Iridium Pilot Brochure http://www.iridium.com/DownloadAttachment.aspx?attachmentID=1568
[20] Iridium Pilot - Equipment & Service http://www.groundcontrol.com/Iridium_Pilot.htm
→ 8 ←
[21] Iridium Next Brochure http://www.iridium.com/DownloadAttachment.aspx?attachmentID=493
[22] Defense Satellite Communication System (DSCS) http://en.wikipedia.org/wiki/Defense_Satellite_Communications_System
[23] SkyNet Satellites http://en.wikipedia.org/wiki/Skynet_%28satellite%29
[24] The FCC has changed the definition of broadband http://www.theverge.com/2015/1/29/7932653/fcc-changed-definition-broadband-25mbps
[25] Inmarsat, http://en.wikipedia.org/wiki/Inmarsat
[26] Video Encoding Settings for H.264 Excellence http://www.lighterra.com/papers/videoencodingh264/
Betegnelser for frekvensbånd
Betegnelse Frekvensområde
LF 30 - 300 kHz
MF 300 kHz - 3 MHz
HF 3 - 30 MHz
VHF 30 - 300 MHz
UHF 300 - 3000 MHz
SHF 3 - 30 GHz
EHF 30 - 300 GHz
P-bånd 0.3 - 1 GHz
L-bånd 1 - 2 GHz
S-bånd 2 - 4 GHz
C-bånd 4 - 8 GHz
X-bånd 8 - 12 GHz
Ku-bånd 12 - 18 GHz
K-bånd 18 - 27 GHz
Ka-bånd 27 - 40 GHz
V-bånd 40 - 75 GHz
W-bånd 75 - 110 GHz
Disse betegnelser følger IEEE Std. 521-2002
→ 9 ←
Definition af bredbånd
Begrebet bredbåndsforbindelse bruges adskillige steder i denne rapport. Der findes ingen international standard for hvilken bit rate forbindelsen skal have for at kunne kaldes bredbånd. Den amerikanske telestyrelse FCC havde fra 2010 og indtil fornylig, [24], et krav om 4 Mbit/s download og 1 Mbit/s upload for at anerkende forbindelsen som bredbånd. I januar 2015 ændrede FCC kravet til 25 Mbit/s download og 3 Mbit/s upload, [24]. At begrebet bredbånd og kravet til bithastighed ændrer sig med tiden ses også af, at Inmarsat 4 systemet, [25], som blev indviet i 2005, kaldes Broadband Global Area Network (BGAN). BGAN tilbyder bithastigheder op til 492 kbit/s og streaming med min. 384 kbit/s, hvilket med dagens standarder og krav ikke længere anerkendes som bredbånd.
Det kommende Iridium Next systems bitrate på 1.5 Mbit/s i L-bånd og 8 Mbit/s i Ka-bånd, [21], kan derfor kaldes marginalt bredbånd, henholdsvis bredbånd, men vil uanset betegnelsen levere en kolossal forbedring af satellitkommunikation i Arktis.
Bithastigheden er afgørende for kvaliteten af realtids video transmission (streaming), hvorfor denne anvendelse kan tages som normsættende. Ref. [26] giver en god oversigt over bithastigheder ved video streaming. De forskellige streaming tjenester giver HD kvalitet 720p i intervallet 2 – 4 Mbit/s og Fuld HD 1080p i intervallet 3.5 – 5 Mbit/s.
Med en satellitforbindelse i et vanskeligt tilgængeligt område som Arktis udenfor de områder, der dækkes af TELE-POST’s fastnet og 3G/4G mobildata forbindelser, vil man nok kunne acceptere en videokvalitet, som er lidt mindre end perfekt, så derfor sætter vi i denne rapport grænsen for bredbånd til minimum 2 Mbit/s svarende til streaming af HD 720p video med god kvalitet.
→ 10 ←
Denne side er forsætligt blank
→ 11 ←
1 Introduktion og Baggrund
Nærværende rapport dokumenterer en undersøgelse for Forsvarsministeriet af satellitkommunikation i Grønland og Arktis set ud fra behovene hos TELE-POST i Grønland og Arktisk Kommando.
Opgaven er gennemført som et delelement af DTU Space’s analyser af Forsvarets nye opgaver i Arktis. Jørgen Sandberg og Flemming Hansen har arbejdet som konsulenter til DTU Space med den tekniske afdækning.
2 Arbejdsopgaven
Arbejdsopgaven blev defineret på følgende måde i ref. [1]:
Der var enighed om, at formålet med mødet var at starte en teknisk afdækning af, om der er sammenfald i grønlandske TELE-POSTs og det danske forsvarsministeriums fremtidige kommunikationsbehov i Grønland. En sådan afdækning ville i givet fald kunne lede frem til en anbefaling om nærmere at undersøge mulighederne for et fælles kommunikations-projekt. Der var enighed om, at der alene var tale om en uforpligtende teknisk afdækning samt at der hverken fra dansk eller grønlandsk side forelå nogen beslutning eller forpligtigelse om at gå videre end den nævnte tekniske afdækning.
Da tre vigtige aktører i undersøgelsen har basis i Nuuk, blev det besluttet at Jørgen Sandberg og Flemming Hansen skulle rejse til Nuuk inden jul 2014 for at tale med TELE-POST, Departementet for Sundhed og Infrastruktur (efter det grønlandske landstingsvalg 28. nov. 2014: Departement for Boliger, Byggeri og Infrastruktur) og Arktisk Kommando.
Hertil kommer et møde med Tele Greenland International A/S i Albertslund for specielt at belyse detaljer omkring satellitkommunikation.
Den benyttede litteratur og referencer er gengivet i litteraturlisten forrest i denne rapport.
2.1 Liste over møder og besøg
2.1.1 København
Titel: VTC-møde vedr. SatCom behov i Grønland Dato: 14. november 2014 Sted: Forsvarsministeriet, Holmens Kanal 42, København, Mødelokale 1 Referat: Ref. [1]: Udkast til referat fra VTC-møde vedr. SATCOM behov i Grønland
Dette møde dannede optakten og definerede opgaven.
Titel: Møde med Tele Greenland International A/S, Albertslund Dato: 24. november 2014 Sted: Tele Greenland International A/S, Stensmosevej 24A, 2620 Albertslund Referat: Annex 1.
→ 12 ←
2.1.2 Nuuk
Titel: Møde med TELE-POST, Nuuk Dato: 16. december 2014 Sted: TELE-POST, Farip Aqqutaa 8, 3900 Nuuk Referat: Annex 2.
Titel: Møde med Grønlands Selvstyre, Departement for Boliger, Byggeri og Infrastruktur, Nuuk Dato: 17. december 2014 Sted: Selvstyretårnet, Imaneq 1A, 3900 Nuuk Referat: Annex 3.
Titel: Møde med Arktisk Kommando, Nuuk Dato: 18. december 2014 Sted: Arktisk Kommando, Aalisartut Aqqutaa 47, 3900 Nuuk Referat: Annex 4.
Som oplæg til diskussionerne blev til alle parter givet den i ref. [18] nævnte præsentation, som er vedhæftet rapporten som Annex 7.
3 Opsummering
Det grønlandske samfund er godt dækket ind med telekommunikationsinfrastruktur baseret på søkablet Greenland Connect, radiokæden i Vestgrønland og satellitforbindelser til Østgrønland, Nordvestgrønland og afsides fåreholderfarme samt steder for undersøgelser og minedrift overalt i Grønland via geostationære satellitter (VSAT) eller Iridium systemet. Søkabel og radiokæde vil i nær fremtid blive udbygget nordpå.
TELE-POST’s satellitforbindelser, som i dag bæres af Intelsat 903 og 907, vil omkring 2018-19 skulle flyttes til en ny generation af satellitter, når de nuværende lukkes ned. Afløseren for Intelsat 903 forventes at blive Intelsat Epic 35e, som vil have dækning af Grønland, sende med kraftigere signalstyrke og have større følsomhed på modtagersiden. Dette kan udnyttes til at forøge kapaciteten i samme transponderbåndbredde.
Alle nuværende jordstationer og satellitterminaler i Grønland er beregnet til geostationære satellitter, og vil derfor skulle udskiftes, hvis man vil skifte til et system baseret på satellitter i andre baner som f.eks. Molniya-baner og Medium Earth Orbits. Derfor ser TELE-POST ikke noget incitament til at skifte til et eventuelt kommende arktisk satellitkommunikationssystem baseret på andre baner end den geostationære, med mindre prisen er lavere for samme eller større kapacitet og tilgængelighed. TELE-POST har ingen intentioner om at investere i egne telekommunikationssatellitter, idet de vil begrænse sig til at købe services hos kommercielle satellitoperatører såsom Intelsat. Satellitforbindelserne vil altid være betydeligt dyrere end søkabel og radiokæder, og derfor vil TELE-POST hvor det er økonomisk fordelagtigt udvikle disse to kommunikationssystemer og flytte trafik væk fra satellitforbindelser.
Arktisk Kommando er en væsentlig bruger af mange typer telekommunikation. Arktisk Kommandos hovedkvarter i Nuuk er dækket ind med bredbånds internetforbindelse via søkablet. Militære enheder i felten, på havet og i luften har god bredbåndsforbindelse via WGS satellitsystemet, når man er
→ 13 ←
indenfor dets dækningsområde. Er man længere nordpå, er dækningen med WGS som med alle andre
geostationære satellitter vanskelig og til tider ustabil og bliver ikke-eksisterende nord for 81.9N.
Derfor savner Arktisk Kommando bredbåndsdækning til mobile enheder i felten, når man er længere
nordpå end ca. 75N. Under større operationer, herunder redningsaktioner, er der et stort og udækket behov for bredbåndskommunikation, når man er langt mod nord.
I øjeblikket benyttes Iridium, og Arktisk Kommando har udført vellykkede forsøg med Iridium Pilot, [19], [20], som kan levere 134 kbit/s globalt incl. polarområderne. Iridium Next, [21], vil blive afprøvet, når det er tilgængeligt fra 2017, men man anser ikke dette system for den endelige løsning.
Derfor er Forsvaret meget interesseret i det canadiske Polar Communications and Weather (PCW) satellitsystem, som dog har adskillige års udviklings- og byggefase foran sig, hvis det lykkes Canada at samle et tilstrækkeligt antal partnere og finansiering til at implementere systemet.
4 Konklusion
Rækken af møder har påvist, at både Forsvaret og Tele-Post har et behov for øget datakommunikation og økonomisk rentable løsninger. Derudover er Forsvarets og Tele-Posts behov for og tilgang til kommunikationsløsninger dog kendetegnet ved på flere områder at være væsensforskellige.
En central væsensforskel er, at Forsvaret har behov for kommunikationsløsninger, der dækker hele det arktiske område og alle domæner (land, sø og luft), mens Tele-Post primært har behov for at dække beboede landområder (byer og bygder) eller områder med efterforskning og industri i Grønland. Som konsekvens af denne forskel fokuserer Forsvaret primært på satellitkommunikation, mens Tele-Post leverer kommunikation via søkabel og radiokæde med satellitkommunikation til at dække de områder, der ikke kan nås på anden vis. Tele-Post foretrækker at købe satellitkapacitet af kommercielle udbydere. Forsvarets centrale behov er altid at have adgang til den nødvendige kommunikationskapacitet.
Set ud fra en overordnet økonomisk betragtning er Tele-Post fokuseret på den forretningsmæssige rentabilitet af såvel nuværende som fremtidige løsninger. Forsvaret skal naturligvis også tilstræbe den mest rentable løsning, men her er det såvel operative som politisk betingede behov, der er den drivende kraft og ikke et kommercielt incitament.
Samlet set ser der således ikke for nuværende ud til at være oplagte muligheder for et fælles kommunikationsprojekt for Forsvaret og Tele-Post, men det fælles behov for nye, rentable løsninger bør i såvel national som international sammenhæng holdes for øje, hvorfor man skal være opmærksom på eventuelle fremtidige samarbejdsmuligheder i såvel national som i international regi.
Denne konklusion er godkendt af Forsvarsministeriets styregruppe vedrørende projekt "Satellitkommunikation i Grønland og Arktis".
→ 14 ←
Annex 1: Møde med Tele Greenland International A/S, Albertslund
Dato: 24. november 2014
Sted: Tele Greenland International A/S, Stensmosevej 24A, 2620 Albertslund
Deltagere: Poul Erik Karlshøj, projektleder Jørgen Sandberg, Jorgen Sandberg Consulting Flemming Hansen, RadioLab Consulting
A1.1 Generelt
En del emner blev diskuteret både på dette møde og på mødet med TELE-POST i Nuuk. Derfor er der i dette afsnit udelukkende medtaget emner, der kun blev diskuteret i Albertslund.
A1.2 Sammenfatning af diskussionerne
Den danske del af TELE-POST’s satellitnetværk består af 3 jordstationer med 9 m paraboler på Avedøre Holme.
TELE-POST har 100+ bærebølger i transponderne, som udstyres til 4.5 dB output backoff. I Qaanaq og Pituffik benyttes QPSK og sydpå benyttes 16QAM. 32APSK understøttes af modemerne, men bruges endnu ikke. Disse modulationsformer forventes taget i brug i forbindelse med den næste satellitgeneration. Flaskehalsen i systemet er satellittens (transponderens) totale båndbredde og effekt, idet man kan tilpasse modulationen således, at både båndbredde og effekt udnyttes fuldt ud. Alle jordstationer benytter cirkulær polarisation.
Satellitforbindelser til byer og bygder deles om én MPLS carrier (multicast), mens returvejen er én carrier pr by/bygd. Der er to Multicasts i hver satellit. VSAT terminalerne deles om to carriers hver med 4 Mbit/s TDM i forward retningen (downlink) og et antal 1-3 Mbit/s TDMA carriers i reverse retningen (uplink).
De modemer, der benyttes i dag, understøtter DVB-S2 og adaptiv kodning og modulation (ACM), men sidstnævnte facilitet vil først blive udnyttet, når en ny generation Intelsat satellit tages i brug omkring 2018-19.
Satellitlinks til Qaanaq (77.7N) og Pituffik (76.5N) har i perioder i sommerhalvåret kraftige
scintillationsfadinger, mens dette ikke er tilfældet for Savissivik (76.0N) lidt længere mod syd.
Vi fik til sidst demonstreret, hvordan brugen af transponderbåndbredden kan fjernovervåges over Internettet via spektrumanalysatorer, der er koblet til jordstationen i Avedøre Holme.
→ 15 ←
Annex 2: Møde med TELE-POST, Nuuk
Dato: 16. december 2014
Sted: TELE-POST, Farip Aqqutaa 8, 3900 Nuuk
Deltagere: John Luk Siegstad, Netværksplanlægning, udvikling og arkitekturchef Karl Erik (Kalle) Birkholm, satellit og søkabel drift og installation Frank Gabriel, Salgschef, Internationalt salg og roaming Flemming Dreschel, Strategidirektør (deltog ikke i hele mødet) Jørgen Sandberg, Jorgen Sandberg Consulting Flemming Hansen, RadioLab Consulting
A2.1 Dagsorden
1. Velkomst v. TELE-POST
2. Kort gensidig introduktion
3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for satellitkommunikation i Grønland og Arktis
4. Opsummering af resultater fra møde med Poul Erik Karlshøj.
5. Status og udbygningsplaner for satellitkommunikation.
6. Status og udbygningsplaner for mikrobølgekæden, søkablet, bredbåndsforbindelser og mobilkommunikation
7. Samspillet mellem systemerne, redundans m.m.
8. Kommunikation udenfor byer og bygder: ”Det åbne land/vand": myndigheder, fiskeri, turisme, off shore, search & rescue, områder udenfor GEO dækning etc. (Iridium, Iridium Next)
9. Diskussion af andre former for satellitkommunikationssystemer (non-GEO)
10. De økonomiske aspekter ved forsyning af Grønland med moderne telekommunikationsløsninger
11. Politiske aspekter: Liberalisering
12. Besigtigelse af satellitjordstationer (hvis muligt)
13. Eventuelt
Dagsordenen var ikke ment at skulle følges slavisk, men tjene som liste over diskussionsemner.
A2.2 Generelt
John Luk Siegstad bød velkommen og mødedeltagerne præsenterede sig selv.
Flemming Hansen gennemgik sin præsentation som oplæg til mødet, og diskussionen udfoldede sig med udgangspunkt i dagsordenen ovenfor.
Efter frokost besigtigedes 11 meter satellitjordstationen NUK1 (Intelsat 903) og dens tilhørende elektronik. 9.3 meter jordstationen NUK2 (Intelsat 907) i radome var ikke tilgængelig p.g.a. stort snefald i weekenden før besøget.
→ 16 ←
A2.3 Sammenfatning af diskussionerne
En beskrivelse af TELE-POST’s telekommunikationsinfrastruktur i Grønland er givet i Annex 5, og her refereres kun de specifikke diskussioner.
TELE-POST vil også i fremtiden have behov for satellitkommunikation til de byer, bygder og bebyggelser, samt andre afsides beliggende steder, der ikke kan forbindes til radiokæden og søkablet. Efter de planlagte udvidelser i 2016 af søkablet og radiokæden nordpå langs vestkysten af Grønland, vil kun ca. 10% af befolkningen bo i byer og bygder, der kun er dækket af satellitforbindelser.
TELE-POST leverer telekommunikationsløsninger til både private og virksomheder, herunder også telekommunikation til olie-, gas- og mineralefterforskning, og vil gerne forsyne dette specielle marked, når flere projekter kommer i gang.
Et specielt projekt er zink/bly mineprojektet ved Citronen Fjord i Nordgrønland på positionen 83.03°N, 30.22°W, som er langt fremme med godkendelsesproceduren i Råstofdirektoratet. På denne breddegrad er geostationære satellitter under horisonten, og kun Iridium vil kunne levere satellitdækning. Langt de fleste mineralefterforskningsaktiviteter sker dog længere mod syd.
TELE-POST har ingen planer om at investere i et eget satellitkommunikationssystem, men vil kun leje transponderkapacitet på langtidskontrakt efter behov. Der er p.t. ikke planer om at benytte andre operatører af kommunikationssatellitter end Intelsat og Iridium. Iridium benyttes i områder, hvor der ikke er andre muligheder for kommunikation.
De nuværende jordstationsfaciliteter har antenner, der egentlig er større (9 til 11 m diam.) end de nødvendigvis behøver at være til nutidens satellitter, men stammer fra de første satellitlinks i 1970’erne, da man benyttede satellitternes global beam. De antenner, der er installeret i de sidste 10 år, er alle mindre (< 3.7m). De store antenner kan imidlertid udnytte satellitbåndbredden bedre, hvilket er en fordel for TELE-POST. De større antenner har trackingsystemer med begrænsede bevægelses-muligheder beregnet til geostationære satelitter. Et satellitsystem baseret på andre baner end den geostationære (f.eks. Molniya-baner, Low Earth Orbit og Medium Earth Orbit) vil kræve nye antenner med fuld hemisfærisk tracking.
Det grove regnestykke siger, at i øjeblikket med den nuværende (december 2014) infrastruktur og udnyttelse er satellitkommunikation dobbelt så dyrt som radiokæden, som igen er dobbelt så dyrt som søkablet for en given båndbredde. Søkablets totale kapacitet er ca. 1 Tbit/s (=1000 Gbit/s) med nuværende standard terminaludstyr, hvilket betyder, at omkostningerne falder omvendt proportionalt med udnyttelsen af båndbredden. Derimod stiger omkostningerne ved øget kapacitet på radiokæden og satellitforbindelserne tilnærmet lineært i takt med opgraderingerne. Derfor flyttes mest mulig kommunikation fra satellit til radiokæde og fra radiokæde til søkabel.
De nye servicetilbud til kunderne, private såvel som virksomheder, med højere bitrater, flat rate internet, 3G og 4G mobiltelefoni m.m. kræver investeringer i nyt udstyr, men giver ikke nødvendigvis større indtægter til TELE-POST, idet der er en grænse for, hvad brugerne er villige til at betale for telekommunikation i al almindelighed. Derfor har TELE-POST en udfordring med at effektivisere deres forretning og afskrive investeringerne på et forretningsmæssigt grundlag.
I takt med den nye selvstyreregerings planlagte udbygning af turisme i Grønland, vil TELE-POST øge mobildækningen lokalt på de populære turistattraktioner, men dog ikke imellem disse og byerne.
Selvstyret har planer om gradvis liberalisering af teleområdet og har indtil nu gennemført liberalisering af udbud af trådløs access og internettjeneste over trådløs access, ref. [9], [15]. Dette vil påvirke TELE-POST’s forretning og øge konkurrencen på længere sigt. For nærværende er det ikke ret mærkbart.
→ 17 ←
I Grønland er der 8 privatejede ADS-B stationer til overvågning af flytrafikken. Stationerne er koblet til TELE-POST’s net.
Penetrationen med ADSL bredbåndsforbindelser er ca. 35% og medregnes mobilt bredbånd er penetrationen ca. 40%. Kundetilfredsheden er stor blandt mobilkunderne, selv om priserne er højere end i Danmark. Kunderne i satellitbyerne er de mest tilfredse.
→ 18 ←
Annex 3: Møde med Grønlands Selvstyre, Departement for Boliger, Byggeri og Infrastruktur, Nuuk
Dato: 17. december 2014
Sted: Selvstyretårnet, Imaneq 1A, 3900 Nuuk
Deltagere: Christian Boye Rasmussen, Specialkonsulent - teleområdet Andreas Østbirk, Afdelingschef Jørgen Sandberg, Jorgen Sandberg Consulting Flemming Hansen, RadioLab Consulting
A3.1 Dagsorden
1. Velkomst v. Departementet for Boliger, Byggeri og Infrastruktur
2. Kort gensidig introduktion
3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for satellitkommunikation i Grønland og Arktis
4. Opsummering af resultater fra møde med TELE-POST
5. Departementets synspunkter og planer for udbygning af telekommunikation i Grønland til civile formål
6. Kommunikationsbehov i byer og bygder og i ”det åbne land/vand": myndigheder, fiskeri, turisme, off shore, search & rescue, områder udenfor geostationær satellitdækning etc.
7. Diskussion af andre former for satellitkommunikationssystemer (non-GEO)
8. Eventuelt
Dagsordenen var ikke ment at skulle følges slavisk, men tjene som liste over diskussionsemner.
A3.2 Generelt
Christian Boye Rasmussen bød velkommen og hver deltager introducerede sig selv. Derefter gjorde Flemming Hansen rede for formålet med besøget og præsenterede sin løsning på telekommunikation til det arktiske område inklusiv Nordpolen baseret på to satellitter i en elliptisk bane.
A3.3 Sammenfatning af diskussionerne
Departementet informerede om, at der i vid udstrækning gøres brug af satellitkommunikation i Grønland da befolkningen både i vest Grønland, fra Upernavik og nordpå, og østkysten, serviceres med satellitkommunikation, hvilket er ca. 13% af befolkningen.
Endvidere orienterede departementet om Selvstyrets strategi og mål på teleområdet. Selvstyret har fokus på bedre og billigere telekommunikation og at teleinfrastrukturen udvikles i hele landet. Billigere og bedre telekommunikation opnås dels ved at markedet slippes løs i form af liberalisering. De steder, hvor der er grobund for konkurrence, vil teleselskabernes kamp om kunderne sørge for et øget produktudbud og et konstant pres på priserne til glæde for borgerne. Dele af telemarkedet er allerede liberaliseret og denne udvikling ønsker Grønlands Selvstyre skal fortsætte i et kontrolleret omfang.
→ 19 ←
Inden en yderligere liberalisering af eksempelvis mobilområdet og resten af telemarkedet, skal der udarbejdes en samfundsøkonomisk konsekvensanalyse til brug for den politiske beslutningsproces.
Der vil være dele af Grønland, hvor det ikke vil være muligt på kommercielt grundlag at tilbyde internet og andre teletjenester. Derfor kan og må liberalisering ikke stå alene. Alle borgere i byer og bygder skal have adgang til bl.a. telefoni og internet og der skal til stadighed ske udvikling af infrastrukturen i hele landet. Grønlands Selvstyre har en ambitiøs målsætning om, jvf. bl.a. digitaliseringsstrategien, at man i alle byer og bygder i 2018 skal have adgang til 10 Mbit/s. Endvidere skal 80% af befolkningen have adgang til 30 Mbit/s. Dette vil ikke kunne lade sig gøre med den nuværende infrastruktur. Det forventes at TELE-POST gennemfører en radiokædeudvidelse fra Uummannaq til Upernavik og søkabeludvidelser op langs vestkysten. Det forventes umiddelbart, at udvidelserne vil ske i løbet af 2016. Søkabeludvidelsen medfører, at antallet af borgere med adgang til søkabel øges fra en 1/3 til 2/3, og radiokædeudvidelsen medfører, at antallet af borgere på satellitforbindelser falder fra 13% til 8%, hvorved der frigøres satellitkapacitet til de resterende satellitbyer.
Beredskabet på Grønland studerer en fælles telekommunikationsløsning til brug i byer og bygder baseret på TETRA standardudstyr, [10].
Tre kongelige anordninger vedrørende sejladssikkerhed vil blive behandlet i Inatsisartut, det Grønlandske Landsting, på forårsforsamlingen 2015. Hvis disse kongelige anordninger træder i kraft i nuværende form vil der blive stillet krav om koordineret sejlads for passagerskibe med flere end 250 passagerer om bord. Dette vil øge muligheden for at håndtere en eventuel ulykke effektivt inden for en rimelig tidsperiode i områder langt fra SAR-faciliteter, og hvor befolkningstætheden er begrænset.
Selvstyret anbefaler, at man har en Iridium telefon med, når man begiver sig ud på udflugter udenfor de beboede områder.
Eventuel øgede mineral- og olieefterforskningsaktiviteter kan også medføre behov for øget satellitkapacitet. TELE-POST har koncession på elektronisk kommunikation til og fra Grønland, hvorfor selskaber skal henvende sig til TELE-POST for kommunikationsløsninger. Mht. fremtidige behov for satellitkapacitet på turisme, olie- og mineralområdet henviste departementet til de respektive ressortdepartementer, dvs. Departementet for Erhverv, Arbejdsmarked og Handel og Råstofdepartementet.
→ 20 ←
Annex 4: Møde med Arktisk Kommando, Nuuk
Dato: 18. december 2014
Sted: Arktisk Kommando, Aalisartut Aqqutaa 47, 3900 Nuuk
Deltagere: Michael Hjorth, Orlogskaptajn, Chef for Operationsafdelingen Jan Stripp, Stabschef L. H. Christensen J. Bentzen Jørgen Sandberg, Jorgen Sandberg Consulting Flemming Hansen, RadioLab Consulting
A4.1 Dagsorden
1. Velkomst v. Arktisk Kommando
2. Kort gensidig introduktion
3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for satellitkommunikation i Grønland og Arktis
4. Opsummering af resultater fra møde med TELE-POST og Selvstyret
5. Forsvarets behov for telekommunikation
6. Forsvarets behov for telekommunikation i Grønland til militære formål – landmobil, maritime, luftbåren, search & rescue
7. Forsvarets erfaringer med telekommunikation (HF og VHF radio) og satellitkommunikation (geostationære satellitter, Iridium i Arktis)
8. Eventuelt
Dagsordenen var ikke ment at skulle følges slavisk, men tjene som liste over diskussionsemner.
A4.2 Generelt
Mødet startede med, at Michael Hjorth viste rundt på stationen i Nuuk og forklarede lidt om, hvad stationen laver.
Deltagerne præsenterede sig selv, og herefter gav Michael Hjort en præsentation af Arktisk Kommandos ansvarsområde og opgaver. Flemming Hansen redegjorde for formålet med besøget og præsenterede sin satellitløsning baseret på to satellitter i en elliptisk bane.
A4.3 Sammenfatning af diskussionerne
Der er ca. 56.000 indbyggere på Grønland. 85 % heraf bor på vestkysten, og 17.000 bor i Nuuk.
Arktisk Kommando har følgende opgaver:
1. Forsvar af Grønland og Færøerne. 2. Tilstedeværelse på Grønland og Færøerne for at hævde dansk suverænitet over disse områder. 3. Eftersøgning og redning i tilfælde af ulykker. 4. Fiskeriinspektion. 5. Miljøovervågning.
→ 21 ←
Arktisk Kommando har samarbejde med Arktisk Råd (Arctic Council), NATO og NORAD. USA og Canada er med i NORAD. Arktisk Råd har sat rammer for et tæt samarbejde med Island med simplificerede operationelle procedurer.
Arktisk Kommando kan gøre brug af flyvevåbnet, søværnet og hæren. I det daglige er der et marinefartøj ved Kap Farvel og et ved Færøerne. I sommerhalvåret er der to inspektionsskibe i farvandene omkring Grønland og Færøerne og ét fly. Der er en aftale med Canada, at de danske fly må gøre brug af lufthavne i Canada. Området, der overvåges omfatter Grønland, Færøerne, farvandene omkring de to helt op til Nordpolen samt et trekantet område nord for Svalbard og op til Nordpolen. Svalbard er et demilitariseret område, hvilket Norge insisterer på, at Svalbard bliver ved med at være. Det medfører, at fartøjer og fly fra Arktisk Kommando ikke må lægge til eller lande på Svalbard.
Arktisk Kommando har bemandede stationer i Thule, Station Nord, Nuuk, Daneborg, Mestersvig, Kangerlussuaq, Thorshavn og Ålborg.
Nordvest passagen, der udgøres af farvandene mellem Canada og Grønland samt af farvand nord for Canada og Alaska, er åben om sommeren for skibstrafik. I 2012 gjorde 51 fartøjer brug af passagen, og det forventes, at 200 fartøjer vil gøre brug af den i 2025. Færøerne anløbes af ca. 90 krydstogtskibe pr år og ca. 400 skibe pr år passerer gennem farvandene omkring Færøerne.
At kunne kommunikere med alle enheder i de områder, der er nævnt ovenfor er af stor betydning for at kunne løse de opgaver, der er pålagt Arktisk Kommando.
WGS satellitsystemet dækker pålideligt op til ca. 72° nordlig bredde. WGS bruges så vidt det er muligt, og der opstår af og til mangel på kapacitet. I tillæg til WGS er der HF radioforbindelser fra Nuuk til Station Nord, Thule, og Danmark. HF bruges primært til dataoverførsel og telex ved lav datarate. Der gøres også brug af MF og VHF radioforbindelser.
Sirius patruljen gør primært brug af Iridium til kommunikation med HF som backup.
I 2014 har man udført et forsøg med Iridium Pilot for at få adgang til internettet. Det skete, at forbindelsen faldt ud. Alt i alt var forsøget en stor succes. Iridium er et kommercielt amerikansk satellitsystem. Systemet kan bruges til militære formål, idet det er muligt at anvende militærets krypteringsmateriel.
I 2013 blev der afholdt en redningsøvelse, SAREX, i et område, hvor WGS kunne bruges. Der var 4 marinefartøjer, 5 fly, 1 helikopter og et hovedkvarter involveret. Data mængden udgjorde ca. 10 Mbit/s pr enhed og i total 50 - 100 Mbit/s til hovedkvarteret.
Der er i dag et udækket behov for telekommunikation i det område, som Arktisk Kommando opererer i. Især er der et stort behov for at kunne udveksle store datafiler, herunder billeder og oprettelse af videolinks mellem de operative enheder.
Arktisk Kommando har behov for at kunne bruge satellitkommunikation i hele sit operationsområde. Om sommeren har Arktisk Kommando regelmæssigt fartøjer nord for 81° nordlig bredde. WGS giver tilfredsstillende service syd for 72° nordlig bredde, mens der er stor mangel på telekommunikations-kapacitet nord for 72° nordlig bredde.
WGS bruges i skrivende stund kun i felten og på de tre danske fregatter Peter Willemoes, Niels Juel og Iver Huitfeldt. Inspektionsskibene og luftvåbenets enheder vil blive udstyret med terminaler på et senere tidspunkt. Arktisk Kommando får i nær fremtid en WGS jordstation.
Udtjente, men funktionsdygtige geostationære satellitter, hvis baner er drevet væk fra
ækvatorplanet kan benyttes til kommunikation på høje breddegrader. I øjeblikket undersøges
muligheden for at benytte gamle DSCS (forgængeren for WGS), [22], og SkyNet, [23], satellitter til
kommunikation med Station Nord med 2 Mbit/s. Der kræve styrbare antenner for at disse satellitter
kan benyttes, og de vil kun kunne benyttes i nogle timer hver dag bestemt af deres banes hældning i
forhold til ækvatorplanet.
→ 22 ←
Annex 5: Beskrivelse af TELE-POST telekommunikationsinfrastruktur
A5.1 Generelt
Grønland med sine ca. 56300 (2014) indbyggere har et moderne og godt udbygget telekommuni-kationssystem, som dækker alle beboelser, bygder og byer. Rygraden i systemet, som forbinder Grønland med resten af verden, er et fiberoptisk undersøisk kabel – Greenland Connect – som går fra Canada via Nuuk og Qaqortoq til Island og derfra har forbindelse til Europa. Se fig. A5-1.
Byer og bygder i Vestgrønland er forbundet via en radiokæde fra Nanortalik i syd til Uummannaq i
nord, mens det nordvestlige Grønland og hele Østgrønland samt fjerntbeliggende steder op til 76.8N (Danmarkshavn) er forbundet via satellitforbindelser, cf. Ref. [7] og Annex. 6.
I alle byer og bygder tilbydes fastnet telefoni, mobiltelefoni og ADSL, som det kendes fra Danmark, men til priser der gennemsnitligt er højere end i Danmark. I visse byer tilbydes mobilt bredbånd og i byerne Nuuk, Sisimiut, Ilulissat, Kangerlussuaq og Qaqortoq tilbydes 4G (LTE) mobiltelefoni.
Telefonabonnementer koster det samme overalt for samme serviceniveau.
Der er i dag etableret tre priszoner for ADSL-internet. Selv om de oplever de højeste priser, kan internetkunder i satellitområdet ikke bære de omkostninger, der er forbundet med at møde kundernes efterspørgsel efter stadigt højere downloadhastigheder og forbrugsgrænser. For at understøtte en mere ligelig internetudvikling i Grønland har TELE-POST fastholdt relativt lave priser på internet i satellitområdet, hvilket har været kompenseret af fortjeneste primært på mobiltelefonitjenesten.
Den såkaldte langdistanceafgift, som er hjemlet i teleforordningen, eksisterer ikke endnu. Den er end ikke klart defineret. Afgiften vil have samme formål (og stort set samme subsidie-effekt) som TELE-POST’s nuværende krydssubsidiering: at sikre tilstrækkelige teletjenester til priser, som borgerne kan betale i områder, hvor der ikke findes et kommercielt forretningsgrundlag.
Flat rate ADSL forbindelser med månedligt loft tilbydes i visse større byer, men med forskellig hastighed alt efter om byen er forbundet via satellit, radiokæde eller til søkablet.
Herudover er TELE-POST også eneforhandler af Iridium abonnementer og satellittelefoner.
Flere oplysninger incl. priser for de forskellige produkter kan findes på www.tele.gl .
TELE-POST’s strategiplan for årene 2014-18, ”Sassarta 14-18”, ref. [5], har følgende hovedmål for Internet adgang i Grønland:
80 % af befolkningen adgang til mindst 30 Mbit/s download
100 % af befolkningen har adgang til mindst 10 Mbit/s download
Virksomheder i byer med søkabel har adgang til op til 1000 Mbit/s
Virksomheder i radiokædebyer har adgang til op til 100 Mbit/s
Virksomheder i satellitområdet har adgang til op til 10 Mbit/s
A5.2 Søkablet Greenland Connect
Greenland Connect søkablet fra Milton, Canada/Newfoundland via Nuuk og Qaqortoq til Landayjarnandur, Island, fig. A5-1, indeholder 2 fiberpar og har repeatere for hver 85 km. Anlægsomkostningerne for kablet var 736 MDKK, og det blev taget i brug i marts 2009. Søkablet har en garanteret levetid på 25 år. Et fiberoptisk kabel repræsenterer på langt sigt den mest kosteffektive kommunikationsform til og fra Grønland, ligeledes mellem byerne i Grønland, og har langt den største kapacitet.
→ 23 ←
Kun en brøkdel af søkablets kapacitet udnyttes i dag. I fig. A5-2 er vist udviklingen i trafikken på søkablet gennem 2014. Sidst på året rundede trafikken 2 Gbit/s, med en støt stigningstendens gennem året. De 2 Gbit/s er den såkaldte aggregate burst – 95% percentil fra Europa- og Canada-benene samlet. Trækket angiver den højeste værdi af upstream og downstream (til Grønland). I praksis vil det altid være downstream retningen, der dominerer.
Trafikken på søkablet domineres af datastrømme til og fra Grønland, mens en mindre del af kapaciteten sælges som transittrafik Island-Nordamerika og en endnu mindre del transatlantisk.
Fig. A5-1 Greenland Connect Søkablet, ref. [17]
Det er planen, at søkablet skal forlænges til Aasiaat og tillige gå i land i Maniitsoq og Sisimiut. Prisen for denne forlængelse vil blive ca. 200 MDKK. Beslutning herom forventes taget i 2015 og kabellægningen udført i 2016. Selv om radiokæden også forsyner de nævnte byer, kan den ikke lukkes, da de mellemliggende byer stadig skal forsynes, og kystradiostationerne også er afhængige af radiokæden.
→ 24 ←
Fig. A5-2 Global IP-transit trafik, søkablet Greenland Connect, månedsvis 2014, ref. [8]
A5.3 Radiokæden
Hovedradiokæden langs den vestgrønlandske kyst rækker fra Nanortalik i syd til Uummannaq i nord og med afstikkere til Ikerassassuaq i syd og Nuugaatsiaq i nord. Se ref. [7]. Der benyttes frekvenser omkring 7 GHz. Kapaciteten af hovedradiokæden er 1 Gbit/s og kan opgraderes til 10 Gbit/s med en investering på ca. 200 MDKK. De enkelte links i radiokæden er op til 70-80 km lange.
En vigtig sidegren på hovedradiokæden er forbindelsen til Kangerlussuaq med 500 Mbit/s. Kangerlussuaq har desuden satellitterminal som backup.
Det er planen at forlænge hovedradiokæden mod nord til Upernavik, hvorfra der er forgreninger til mindre byer og bygder så langt mod nord som Kullorsuaq. Denne udvidelse forventes besluttet i 2015 og implementeret i 2016. Herefter vil kun Qaanaaq, Pituffik og Savissivik på vestkysten skulle betjenes via satellit. På østkysten er der kun et mindre radiokædenetværk omkring Tasiilaq, cf. Ref. [7]. Hele Østgrønland betjenes via satellit. Når radiokæden er udbygget til Upernavik, vil ca. 10% af befolkningen bo i byer og bygder, der kun er dækket af satellitforbindelser.
Med de planlagte udvidelser af søkablet og radiokæden mod nord frigøres satellitkapacitet, som kan bruges til at dække et øget behov for kommunikation til fjerntliggende egne i fremtiden.
Radiokædestationerne skal serviceres én gang om året pr helikopter, hvor der påfyldes brændstof til dieselgeneratoren, der leverer strøm om vinteren. I sommerhalvåret leverer solpaneler det meste af strømforbruget. Hertil kommer udrykning med helikopter i tilfælde af nedbrud. Det koster op til 2.6 MDKK pr år i driftsudgifter pr station.
A5.4 Satellitforbindelser
Forbindelsen til Qaanaaq, Pituffik og Savissivik på vestkysten og til Danmarkshavn, Mestersvig, Illoqqortoormiut/Ittoqqortoormiit, Nerlerit Inaat og Tasiilaq med omgivende byer og bygder samt Kulusuk lufthavn varetages af transpondere i Intelsat 903 og 907, cf. ref. [7], [14].
Hertil kommer et antal VSAT forbindelser til miner, vejrstationer og fåreholderfarme samt sæson-betonet mineralefterforskning.
TELE-POST lejer transpondere i Intelsat satellitterne 903 og 907 som vist i tabel A5-1.
→ 25 ←
Tabel A5-1 Intelsat satellittranspondere lejet af TELE-POST, ref. [6]
Satellit Position Frekvens-bånd
Trans-ponder
Bånd-bredde
Beam Trafik
Intelsat 903
34.5°W C-bånd #55 36 MHz North East Zone
VSAT og DVB-T (TV kanaler)
Intelsat 903
34.5°W C-bånd #51 72 MHz North East Zone
Qaanaaq og Pituffik
Intelsat 907
27.5°W C-bånd #51 72 MHz North East Zone
Upernavik, Tasiilaq og Ittoqqortoormiit
Der benyttes frekvenser i C-bånd (3.42 – 4.2 GHz downlink og 5.85 – 6.65 GHz uplink) til forbindelserne.
De benyttede beams på de to satellitter og deres dækningsområde er vist i fig. A5-3 og A5-4.
Lejen af de tre transpondere er 25-30 MDKK pr år afhængigt af USD kursen.
Kommunikation til byer, der kun er dækket af satellit, er en underskudsforretning for TELE-POST og subsidieres af de øvrige områder, hvor priserne derfor er højere end de behøvede at være.
Da Intelsat var et offentligt ejet selskab via medlemslandenes post- og telegrafvæsener, havde man en dækningsforpligtelse overfor alle medlemmer, herunder Grønland, idet TELE-POST havde aktier i Intelsat. Derfor blev Intelsat satellitternes beams tilpasset samtidig dækning af Grønland og Europa. Da Intelsat blev privatiseret, svækkedes denne forpligtelse, men er stadig gyldig gennem rigsfællesskabets deltagelse i ITSO (International Telecommunications Satellite Organization). Se også ref. [6]. Uanset dette har Intelsat besluttet at levere forbedret dækning af Grønland med de nye satellitter.
Fig. A5-3 Intelsat 903 North East Zone Beam Coverage, ref. [11]
→ 26 ←
Fig. A5-4 Intelsat 907 North East Zone Beam Coverage, ref. [12]
Intelsat 903 og 907 forventes at være i drift til 2019. Herefter satser man på Intelsat Epic satellitterne
med Intelsat 35e som den første. Den planlægges opsendt i 2017 til positionen 34.5W (samme som Intelsat 903), ref. [13]. Dækningskort findes ikke tilgængelige i skrivende stund. Intelsat 35e satellitten vil have ca. 6 dB større EIRP og G/T over Grønland, end Intelsat 903, hvilket kan omsættes til større transmissionskapacitet ved brug af mere komplekse modulationsformer.
Satellittrafikkens udvikling gennem 2014 er vist i fig. A5-5 nedenfor. Tallene er aggregate burst bitrate for IP links for den retning, hvor der er højest forbrug d.v.s. downstream/downlink set fra satellitbyen. Der ses ikke nogen klar udviklingstendens gennem 2014 i trafikken på satellitforbindelserne.
Satellitforbindelserne er normalt meget stabile, men fra de nordligste byer Qaanaaq og Pituffik med
elevationsvinkler på henholdsvis 1.7 og 2.4 fra Intelsat 903 opleves i sommermånederne både scintillationsfadinger (formentlig multivejsfadinger).
Grafen omfatter ikke transmission af TV-signaler. Der overføres 5 TV-kanaler (3 danske og to grønlandske) samt 4 radioprogrammer til Grønland med brug af i alt 12 MHz transponderbåndbredde (17 Mbit/s). De danske TV-kanaler udsendes med 4 timers tidsforskydning svarende til forskellen i tidszoner. Grafen omfatter heller ikke intern grønlandsk IP trafik samt øvrig trafik (f.eks. dataforbindelser og mobiltelefoni backhaul). Den totalt installerede satellitkapacitet er i 2015 ca. 288 Mbit/s fordelt med 134 Mbit/s på Intelsat 903 og 154 Mbit/s på Intelsat 907.
VSAT terminaler tilbydes af TELE-POST til fåreholdere i Sydgrønland til nærmere fastsatte priser som en del af forsyningspligten. Den tilbudte pakkeløsning indeholder 4 TV-kanaler, telefon og Internet.
VSAT terminaler og transponderkapacitet har også været udlejet til private firmaer, f.eks. Cairn Energy PLC til to platforme med 2 Mbit/s til hver, mens de udførte olie-og gasefterforskning og prøveboringer ud for Disko-øen.
→ 27 ←
Fig. A5-5 Global IP-transit trafik, satellitforbindelser, månedsvis 2014, ref. [8]
A5.5 Iridium, Inmarsat og andre satellitsystemer
TELE-POST er eneforhandler i Grønland af Iridium telefoner og Inmarsat terminaler til faste installationer samt forhandler af Furuno Ka-bånd terminaler til skibe. Hertil kommer, at man også har samme eneret for så vidt angår Iridium og Inmarsat faste installationer i Island og Færøerne.
TELE-POST benytter selv håndholdte Iridium telefoner, når der udføres service på radiokæde-stationerne, eller man i øvrigt er udenfor rækkevidde af mobiltelefonsystemerne.
Fig. A5-6 Iridium terminaler til salg i TELE-POST butikken i Nuuk
Erfaringerne med brug af Iridium i Grønland er, at det fungerer udmærket, men hvis man benytter en taleforbindelse i mere end 3-4 minutter, falder den ud, og man må kalde op igen. Den nøjagtige årsag hertil kendes ikke, men det formodes at have noget at gøre med handover mellem satellitterne. Der er ikke modtaget klager over disse problemer. Man er lykkelige for, at der overhovedet kan opnås forbindelse, når man er udenfor rækkevidde af de landbaserede systemer.
Private personer benytter Iridium telefonerne til kontakt med familien og til evt. nødopkald, når de er udenfor mobiltelefonrækkevidde. Prisen på DKK 9999 for en Iridium Extreme er åbenbart ikke afskrækkende, hvis man har dette behov.
→ 28 ←
A5.6 Liberalisering
Selvstyret har i lighed med regeringer i mange andre lande planer om liberalisering af tele-området og har indtil nu gennemført liberalisering af følgende områder, ref. [9], [15]:
udbud af trådløs access herunder trådløs bredbåndsaccess i den enkelte by eller bygd
udbud af internettjenester over trådløs access herunder trådløs bredbåndsaccess i den enkelte by eller bygd.
…og følgende udbydere er godkendt til udbud af trådløs access og internettjeneste over trådløs access, ref. [16]:
Comby A/S i Nuuk, Nuussuaq (bydele i Nuuk), Sisimiut
Inu:IT A/S i Nuuk og mange større byer
Nuuk Skynet A/S i alle byer og bygder
Nuuk TV i Nuuk og Nuussuaq
Antallet af abonnenter hos de fire udbydere kendes ikke.
Annex 6. Oversigtskort, søkabel, radiokæde, satellitjordstationer
(næste 3 sider)
22‐05‐2015
1
Oplæg til møder med Tele‐Post, Grønlands Selvstyre og ArktiskKommando, uge 51, 2014
Flemming HansenRadioLab ConsultingRavnehusvej 11Hareskovby3500 Værløse
+45 2177 [email protected]
Illustration: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
FH 2015‐05‐05 1
Jørgen SandbergJorgen Sandberg
ConsultingNonnedalen 194100 Ringsted
+45 51 68 68 87 [email protected]
Opdateret 2015‐05‐05
FH 2015‐05‐05 2
Early timeline of Radio Communication and Arctic ExplorationHeinrich Hertz 1888 First experimental verification of Maxwell’s theories
Fridtjof Nansen 1893‐1896 Exploration of the Polar Sea on board “Fram”
Guglielmo Marconi 1901 First Transatlantic radio transmission
Knud Rasmussen & al. 1902‐1904 The “Literary Greenland Expedition”
Valdemar Poulsen 1902‐1906 Invention and development of the Poulsen Arc Transmitter
Lee de Forest 1906‐1907 Invents and files patent on the “Audion”, the first vacuum tube (triode)
Robert E. Peary 1909 Reached the North Pole
First radio telegraph stations in Greenland 1925 Qeqertarsuaq, Nuuk, Qaqortoq, Tasiilaq
Short Wave Radio 1920’ies Operational use of short wave radio
”Fram” in the ice + Fridtjof Nansen
Lee de Forest’s ”Audion”
Poulsen Arc Transmitter at Lyngby Radio
22‐05‐2015
2
Greenland Connect ‐Fibre‐optic underseacable to Canada
Greenland Connect ‐Fibre‐optic cable to Iceland
Danmarkshavn
Kullorsuaq
Kangersuatsiaq
QaanaaqQeqertat
Siorapaluk
Citronen Fjord
Microwave and Satellite Communication Links in Greenland 2014(TELE Greenland info + augmentations)
FH 2015‐05‐05 3
75N
GREENLAND CONNECT undersea cable
Remote MicrowaveRepeater Station
Satellite earth station in Nuussuaq
81.4N
Greenland Connect ‐Extension 2016 (TBD)
83.1N
FH 2015‐05‐05 4
Opening of Arctic shipping routes enabled by shrinking extension of summer sea ice cover caused by climate change
http://www.aerospace.org/publications/crosslink‐magazine/summer‐2011/broadband‐satellite‐communications‐for‐future‐u‐s‐military‐and‐coast‐guard‐operations‐in‐an‐ice‐free‐arctic/
Who will need Reliable Communication in the Arctic ?
Which services will be needed ?
• Voice comms
• Cargo & route data
• Ice chart services
• Weather services
• Crew comms
• Crew web access
• Distress comms
22‐05‐2015
3
FH 2015‐05‐05 5
SAT‐AIS Ship Positions Based on AAUSAT‐3 Tracking, Summer 2013
Map provided by Jesper Abilgaard Larsen, Aalborg University
60N
70N
80N
FH 2015‐05‐05 6
SAT‐AIS Ship Positions from Norwegian AISsat‐1Sept. 2010 – Sept. 2012
1 dot = 1 ship‐day
22‐05‐2015
4
FH 2015‐05‐05 7
Oil & gas exploration in Greenland
Source: The struggle for Greenland's oil, Financial Times Magazinehttp://www.ft.com/intl/cms/s/2/1440b166‐cea1‐11e0‐a22c‐00144feabdc0.html#axzz1x7AerRhq
Photo: Cairn energy
75N
Which services will be needed ?
• Like for ships
• + Heavy data comms for oil & gas seismic data and mineral exploration data
FH 2015‐05‐05 8
Search & Rescue need communication
Costa Concordia
Cruise ships in East Greenland uncharted fjords and other locations at high Arctic latitudes is no longer an unusual sight
If a ship should be wrecked in the high Arctic, efficient and reliable communication is crucial to a successful rescue operation
Costa Pacifica (sister ship to Costa Concordia) in Arctic waters
MV Explorer wrecked near AntarcticPeninsula November 2007
22‐05‐2015
5
FH 2015‐05‐05 9
ADS‐B tracking of airplanes from GomSpace GOMX‐1 satellite
Courtesy: Lars Alminde, GomSpace ApS
FH 2015‐05‐05 10
Source: ESA ARTES 1 ArctiCOM study final presentation by SINTEF & al. 2010 The ArctiCOM studyestimates the total demand for communications in non‐GEO reachable regions of the Arcticis estimated to something like:
2015: 100 Mbit/s2020: 250 Mbit/s2025: 750 Mbit/s(extrapolation)
Communication Needs in the Arctic
Proposed Launch
22‐05‐2015
6
FH 2015‐05‐05 11
Available and Planned Communications Infrastructure in the ArcticOutside reach of TELE‐POST services:
• Inmarsat BGAN etc. – useful and reliable service up to 492 kbit/s for all types of vehicles and even portable, but the link faces increasing problems above 75N
• Iridium – useful voice service with true Arctic coverage, but data service suffers from low
bandwidth. Provides reliable satcom in the Arctic. Occasional interruptions degrade service.
• Iridium NEXT – will offer up to 512 kbit/s uplink + 1.5 Mbit/s downlink service and 8 Mbit/s in
Ka‐band. Launches will begin in 2015 and will be complete in 2017.
• HF radio – Proven technology with long range, but suffers outages due to solar activity and
provides only low bandwidth voice and data services.
• Troposcatter ‐ fixed stations only, high power requirement, max. 500 km range
• PCW – a planned Canadian Molniya satellite constellation covering the Arctic. Currently in design
review following response to Request for Information to satellite industry November 2013.
• RadioLab feasibility study of Ka‐band Arctic Satcom system in Molniya orbit based on small
satellite platform
Military satcom systems in geostationary orbit covering part of the Arctic:
• WGS – US Air Force satellite system at X‐ and Ka‐band. Danish Defence has acquired a share in this
system together with Canada, Luxembourg, The Netherlands and New Zealand
• MUOS – US Navy satellite system at UHF for small man‐carried terminals.
FH 2015‐05‐05
12
ProposedSpacecraftconfiguration
Canadian Polar Communication andWeather (PCW) satellite system
Two satellites in Molniya orbits
Northern Wideband Communication Area of Interest (AOI). Red circle at 55 N Pink at 60 NGreen at 65 N
• GEO‐like imagery above 50N, 15 min. refresh• High data rate communication services in Ka‐band • Military communications in the UHF and X‐bands• Cost of mission: USD 1 billion• Request for Information for an advanced PCW mission with larger coverage issued 1st of November 2013
• Status: Design Review in progress
FH 2015‐03‐18
22‐05‐2015
7
FH 2015‐05‐05 13
GEO satellitesbelow horizon
GEO satellite communicationpossible, but problematic
Illustration: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
Constraints on GEO Satellite Communication in the Arctic
81.9N
FH 2015‐05‐05 14
22‐05‐2015
8
FH 2015‐05‐05 15
Problems using GEO satellites in east‐west oriented fjords and valleys
Illustration: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
FH 2015‐05‐05 16
Iridium over the Arctic
Animation: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
22‐05‐2015
9
Two satellites in Molniya orbit
FH 2015‐05‐05 17
Animation: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
Two satellites in Molniya orbits provide continuouscoverage of the entireArctic with handoverevery 6 hours
FH 2015‐05‐05 18
Closer look at coverage area and handover
Animation: Jan Erik Rasmussen, DTU Space
22‐05‐2015
10
FH 2015‐05‐05 19
Møde ned TELE‐Post
Forslag til dagsorden:
1. Velkomst v. Tele‐Post 2. Kort gensidig introduktion3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for
satellitkommunikation i Grønland og Arktis4. Opsummering af resultater fra møde med Poul Erik Karlshøj.5. Status og udbygningsplaner for satellitkommunikation.6. Status og udbygningsplaner for mikrobølgekæden, søkablet, bredbåndsforbindelser og
mobilkommunikation7. Samspillet mellem systemerne, redundans m.m.8. Kommunikation udenfor byer og bygder: ”Det åbne land/vand": myndigheder, fiskeri, turisme,
off shore, search & rescue, områder udenfor GEO dækning etc. (Iridium, Iridium Next)9. Diskussion af andre former for satellitkommunikationssystemer (non‐GEO)10. De økonomiske aspekter ved forsyning af Grønland med moderne
telekommunikationsløsninger11. Politiske aspekter: Liberalisering12. Besigtigelse af satellitjordstationer (hvis muligt)13. Eventuelt
FH 2015‐05‐05 20
Møde med Grønlands Selvstyre, Departement for Boliger, Byggeri og Infrastruktur
Forslag til dagsorden:
1. Velkomst v. Departementet for Boliger, Byggeri og Infrastruktur2. Kort gensidig introduktion3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for
satellitkommunikation i Grønland og Arktis4. Opsummering af resultater fra møde med Tele‐Post5. Departementets synspunkter og planer for udbygning af telekommunikation i
Grønland til civile formål6. Kommunikationsbehov i byer og bygder og i ”det åbne land/vand": myndigheder,
fiskeri, turisme, off shore, search & rescue, områder udenfor geostationær satellitdækning etc.
7. Diskussion af andre former for satellitkommunikationssystemer (non‐GEO)8. Eventuelt
22‐05‐2015
11
FH 2015‐05‐05 21
Møde med Arktisk Kommando
Forslag til dagsorden:
1. Velkomst v. Arktisk Kommando2. Kort gensidig introduktion3. Kort præsentation af Sandberg og Hansens opgave med undersøgelse af behovet for
satellitkommunikation i Grønland og Arktis4. Opsummering af resultater fra møde med Tele‐Post og Grønlands Selvstyre5. Forsvarets behov for telekommunikation6. Forsvarets behov for telekommunikation i Grønland til militære formål
– landmobil, maritime, luftbåren, search & rescue7. Forsvarets erfaringer med telekommunikation (HF og VHF radio) og
satellitkommunikation (geostationære satellitter, Iridium i Arktis)8. Eventuelt