Исполнительное резюме

 

Спутниковые телефоны – немалое вложение денег. Стоимость телефона, поминутные расценки и соответствие телефонов нуждам конечных пользователей должны быть тщательно взвешены относительно требований пользователей к телекоммуникационным услугам. Краткое исследование показывает, что неопровержимым фактом является снижение стоимости трубок и поминутных расценок. К счастью, ожидается, что такая тенденция будет продолжаться. Однако потенциальные покупатели спутниковых телефонов ощущают недостаток в получении важных сравнительных данных относительно того, как функционирует каждая спутниковая телефонная система. Маркетинговые материалы, предоставляемые сервис операторами, могут служить важным источником информации, но ничто по настоящему не сравнится с возможностью протестировать каждую систему бок о бок в реальной среде. Следующий документ представляет результаты тщательного тестирования реальной функциональности самого последнего оборудования и услуг, предложенных спутниковыми телефонными системами Иридиум и Глобалстар. В данном тестировании было оценено и принято во внимание множество параметров, и результаты показывают, что существует ряд статистически важных отличий между двумя этими системами.Наиболее существенное различие между спутниковыми телефонами Иридиум и Глобалстар, отмеченное в более чем десяти отдельных тестах оборудования, заключалось в качестве речи во время голосовых звонков. Во всех случаях было отмечено  и продемонстрировано в серии испытаний, что система Глобалстар обладает гораздо лучшим качеством речи по сравнению с системой Иридиум. Даже в идеальных условиях, телефон Глобалстар превосходил по качеству речи Иридиум. И что более важно, телефон Иридиум был оценен ниже критического показателя качества в 10% - 35% звонков в двух более сложных тестовых сценариях. Что касается передачи данных, оба телефона страдают от низкой скорости передачи данных, что делает загрузку данных и использование web сети затруднительным. Однако, при сравнении телефонов друг с другом, техническое превосходство, которое показывает Глобалстар в скорости передачи данных, позволило этой системе превзойти Иридиум. Что наиболее важно, Глобалстар достиг 100% успеха в более чем 80 попытках загрузки по сравнению с 70% у Иридиум. В конечном счете, Глобалстар превзошел Иридиум в голосовых вызовах в большинстве измерениях, в особенности в качестве речи. Что касается данных, Глобалстар также опередил Иридиум по подавляющему большинству критериев в данной категории.

 

 Вступление к исследованию

 

Несмотря на общеизвестные финансовые проблемы Иридиум и Глобалстар в прошлом и настоящем, фактом является то, что обе компании продолжают эксплуатировать свои системы и предлагать услуги клиентам по всему миру. У тех потенциальных покупателей, которые задумываются о покупке спутникового телефона, возникает вопрос «который из них будет больше соответствовать моим нуждам?». Существует множество критериев, позволяющих ответить на этот вопрос; это такие критерии как плановое использование, стоимость трубки, поминутные расценки, качество услуг, и каждый потенциальный пользователь поставит свой приоритет по каждому из этих критериев. Одной из характеристик спутниковых телефонов, задействованных в количественном исследовании, является «качество услуг». Группа по спутниковой коммуникации «Frost & Sullivan», международной консалтинговой компании исследования и роста рынка, в качестве конечного пользователя провела сравнение систем Иридиум и Глобалстар с целью определения их соответствующих качеств по критерию «качество услуг». Произведенные измерения, включая завершение вызова, качество речи, сброс вызова и скорость передачи данных, были статистически оценены в различных условиях с целью предоставления объективной оценки данного сравнительного критерия. Исследование было задумано в первую очередь для того, чтобы изучить качество прохождения вызова и передачи данных этих двух спутниковых телефонов. Метод рассчитан на потенциального покупателя портативного спутникового телефона, которому необходимо совершать голосовые вызовы и передавать данные. Тестирование было задумано, чтобы определить, какая спутниковая телефонная система может предоставить превосходное качество вызова и передачи данных.

 

Общее описание трубок и пакета данных, использованных в исследовании

Иридиум	Глобалстар
Модель трубки:	Модель трубки:
Портативный спутниковый телефон Моторола, серия 9500	Трехмодовый портативный телефон Квалкомм GSP-1600
Версия ПО трубки:	Версия ПО трубки:
INC0620	5.3.1.1.0
Комплект данных:	Комплект данных:
Комплект данных для портативного телефона Моторола 9500	GDC-1100
ПО:	ПО:
Всемирные услуги данных 15 июня 2001	Услуги данных в. 1.1

                                                                                                                  

Последовательное сравнение голосовых вызовов

 

В общем, на обе системы пришлось более, чем 1.200 минут эфирного времени в сериях испытаний состоящих более, чем из 200 вызовов. Методика тестирования была поставлена так, чтобы можно было гарантировать, что какие-либо выявленные отклонения были вызваны только спутниковой телефонной системой. Таким образом, все вызовы спутникового телефона совершались на фиксированные линии в пределах Соединенных Штатов. Ни один из вызовов, использованных в целях исследования, не был сделан в зарубежные точки, а также на сотовые линии. Голосовые вызовы также совершались из двух географических различных точек, Техас и Калифорния.

Первоначальные измерения, взятые для голосовых вызовов, были следующие:

 

• Доступность услуги

• Завершение вызова (Происходит ли соединение вызова при завершении набора)

• Качество речи (оценено по шкале от 1 до 5)

• Длительность вызова (Длительность вызова в минутах и секундах)

• Сброс вызова (Происходит ли прерывание вызова неожиданно)

 

Тестирование возможностей голосового вызова двух спутниковых телефонных систем было выполнено в два различных этапа. В первый этап оба телефона тестировались в идеальных условиях. Это предполагает абсолютно чистое небо, свободное от каких-либо препятствий выше 10 градусов над горизонтом. Тестирование также проводилось вдали от каких-либо возможных сигнальных помех, которые могли быть вызваны аэропортами, промышленными зонами или какими-либо другими действиями. Результаты тестирования в идеальных условиях показали, что по большинству аспектов спутниковые телефоны продемонстрировали сходные результаты. У обоих телефонов не наблюдалось прерываний в работе, и первая попытка завершения вызова составила 97% у Иридиума и 100% у Глобалстар. Первая попытка завершения вызова является измерением частоты, с какой вызов был успешно сделан в первую попытку набора телефонного номера. Задача всех звонков заключалась в том, чтобы сохранить связь, по крайней мере, в течение 5 минут и продолжительность примерно 1/3 вызовов довести до 12 минут.  Большая продолжительность вызова была желательна, чтобы сохранить связь в течение достаточно долгого срока для подтверждения, что передача вызова с одного спутника на другой происходит во время прохождения спутников в небе.       

 

Сравнение голосовых вызовов в идеальных условиях

Средняя продолжительность вызова:
Иридиум	8 минут 34 секунды
Глобалстар	8 минут 50 секунд
Процент соединения вызова при первой попытке:
Иридиум	97%
Глобалстар	100%
Среднее качество речи (от 1 нечеткого до 5 идеального):
Иридиум	3.1
Глобалстар	4.0
Среднее число сбросов вызова:
Иридиум	18.4%
Глобалстар	2.6%

                  

Система Глобалстар имела очень низкий уровень сброса, составляющий 2.6% при идеальных условиях. Система Иридиум не показала таких хороших результатов в этой оценке, ее процент сброса составил 18.4% при идеальных условиях. Наиболее сильное различие между двумя системами прослеживалось в качестве речи. В то время, как качество речи вызова может быть субъективной оценкой, во всех случаях отмечалось, что качество речи у Глобалстар было лучше чем у Иридиум. Ухудшение звукового сигнала и заметная задержка во времени стали причиной значительно более низкой оценки звонков Иридиум в этом испытании практически в каждом примере. Результат особенно был заметен на принимающем конце (т. е. для лица, принимающего звонок от кого-либо, говорящего по спутниковому телефону). Повторяющиеся замечания относительно частой потери слов или частей слов, скорее всего, были вызваны потерей пакетов данных. Также отмечалось характерное «замедление речи» у Иридиума, которое предавало звонящему со спутникового телефона лицу плавающий голос. При идеальном течении сценария, Иридиум набрал в среднем 3.1 балла по пятибалльной шкале от 1 (нечеткого) до 5 (идеального) с фактической оценкой от самого низкого 1 балла до высокого – 4 балла. Разговоры по спутниковому телефону Глобалстар в целом показали лучшие результаты, чем Иридиум и могли быть даже охарактеризованы как близкие к сотовому телефону с хорошим качеством. В 23% случаев при идеальных условиях, качество речи у Глобалстар могло быть охарактеризовано как равное или лучше, чем у сотового телефона, в то время как Иридиум ни в одном случае не достиг качества сотового телефона в каких-либо из своих вызовов. Глобалстар был оценен на 4.5 балла или выше в речевом качестве. 

 

Рисунок 1. Сравнение речевого качества в различной среде

 

 

 

 Следующий этап исследования заключался в проведении всестороннего тестирования двух спутниковых телефонных трубок в значительно более трудной среде. Две другие среды были городская или сельская. В обоих случаях были проделаны такие же тесты, какие перечислялись выше. Во многих случаях, тестирование подводило оба спутниковых телефона к их исчерпывающим возможностям. Методика была разделена таким образом, что каждый спутниковый телефон мог быть протестирован в условиях заметного ухудшении сигнала. Городское тестирование измерило результат общеизвестного «городского каньона», а сельское тестирование досконально исследовало такие факторы как лиственный покров и пересеченную местность. Две системы работали, как и ожидалось в различных ситуациях: при больших физических сигнальных помехах, наблюдалось большее число сбросов вызовов и недоступность сервиса. Было ясно видно, что обе телефонные системы фактически могли работать в ситуациях, которые не рекомендуются поставщиками услуг. В городской среде, завершение вызова для Иридиума составило 77% и 89% для Глобалстар. Это сопоставимо с 87% и 87% соответственно в сельской среде. (Эти цифры представляют завершение вызова в течение 4 попыток; завершение вызова с первой попытки показаны в графиках ниже.) В конечном счете, многочисленные успешные вызовы были сделаны в ситуациях довольно трудной среды. Также, большое  различие между вызовами спутникового телефона Иридиум и Глобалстар было отмечено в том, что Иридиум значительно уступал в качестве речи. Шкала качества речи была сделана таким образом, что любое качество речи, оцененное на 2 балла или более низшую оценку (по шкале от 1 до 5 как описано выше), рассматривается как ниже минимума, необходимого для какой-либо деятельности. Из всех вызовов, которые были завершены (т. е. соединение вызова было установлено) в городской среде, речевое качество Иридиум может быть рассмотрено как выше критического уровня только в 67% из всех завершенных вызовов в сравнении с 100% для Глобалстар. В сельской среде, Иридиум был оценен выше критического уровня на 85% из всех завершенных вызовов по сравнению с 100% для Глобалстар. Другой основной фактор – сбросы вызовов.  Здесь было отмечено схожее процентное соотношение сбросов вызовов. 70.4% в городских районах и 40.7% в сельских районах у Иридиум и 64.5% в городских районах и 37.0% в сельских районах у Глобалстар. Более того, можно сказать, что блокировка сигнала остается блокировкой сигнала независимо от системы. При достаточно ясном небе, обе системы продемонстрировали свою функциональность, и основное отличие заключалось в качестве речи. Во всех условиях, система Глобалстар снова и снова показывала существенное и небольшое превосходство перед системой Иридиум в данном аспекте.

 

Сравнение голосовых вызовов в сельской среде

Средняя продолжительность вызова:
Иридиум	5 минут 03 секунды
Глобалстар	5 минут 51 секунда
Процентное соотношение соединения вызова с первой попытки:
Иридиум	71%
Глобалстар	84%
Средняя оценка качества речи (от 1 нечеткого до 5 идеального)
Иридиум	2.9
Глобалстар	3.6
Средняя оценка сброса вызова:
Иридиум	40.7%
Глобалстар	37.0%

 

Сравнение голосовых вызовов в городской среде

Средняя продолжительность вызова:
Иридиум	3 минуты 35 секунд
Глобалстар	4 минуты 14 секунд
Процентное соотношение соединения вызова с первой попытки:
Иридиум	74%
Глобалстар	83%
Средняя оценка речевого качества (от 1 нечеткого до 5 идеального):
Иридиум	2.5
Глобалстар	3.2
Средняя оценка сбросов вызова:
Иридиум	70.4%
Глобалстар	64.5%

 

Рисунки 2 и 3 показывают сравнительную оценку соединения и сброса вызова телефонов Иридиум и Глобалстар по вызовам, сделанным во всех типах среды, и демонстрируют преимущество Глобалстар в соединении и сбросе вызова.

 

Рисунок 2. Сравнение всех соединений вызовов Иридиум и Глобалстар при идеальной, городской и сельской среде

 

 

Рисунок 3. Сравнение всех сбросов вызова у Иридиум и Глобалстар в идеальной, городской и сельской среде

       

 

Биты и байты передачи данных

 

Стандартные приложения, рассмотренные в этой части исследования, касаются использования трубок  Глобалстар и Иридиум, подсоединенных к портативному компьютеру, для e-mail доступа и загрузки простых данных. Часто для таких приложений требуется Интернет браузер http. Это создало проблему для нашего тестирования, поскольку не существует какой-либо простой методики, чтобы с легкостью можно было бы сравнить в количественном соотношении просмотр web страниц на двух спутниковых телефонных системах. Такие действия как скачивание, получение доступа, архитектура web страниц,  утерянные пакеты и занятые серверы делают затруднительным установку анализа таким образом, чтобы какие-либо потенциальные проблемы могли быть изолированы от сети спутниковой системы. При возникновении сомнений, чем вызваны задержки, сложно сделать четкое количественное исследование. По это причине, эксперимент, затрагивающий сервис передачи данных, был разделен на две части. Сперва, для того, чтобы произвести количественные измерения, телефоны были протестированы с использованием протокола передачи файлов (ftp) с сервера, расположенного на высокоскоростном соединении с Интернетом. Были выбраны два файла и произведены многократные загрузки с тем, чтобы определить скорость передачи фактических данных. Вторая часть исследования представляла собой количественную оценку загрузки web в обеих системах. Эти результаты представлены в следующей секции.

 

Общий обзор деталей FTP данных

 

Информация по тестированию данных

Использованный сайт	esr’l.com
Использованный клиент	WS_FTP LE32
Максимально сжатый файл:	aaa_win.apr
Размеры файла	151704 байта
Коэффициент потенциального сжатия	1 : 5.7
Минимально сжатый файл:	appatch_digu.tar.Z
Размеры файла	154290 байт
Коэффициент потенциального сжатия	1 : 1.1
Использованный коммутируемый сервис	Соединение 56К UUNet в Millbrae, КА

 

При загрузке данных, каждый файл был загружен 80 раз, что означает более, чем 20 MБ, загруженных через комбинированные системы. Это было сделано равно как через пакетные, так и коммутируемые режимы, предложенные каждым поставщиком услуг. Пакетный режим является режимом, через который Глобалстар и Иридиум предоставляют доступ в Интернет через свои соответствующие станции сопряжения, а режим коммутации является режимом, в котором используется независимый поставщик услуг Интернет (ISP) для предоставления доступа в Интернет (в особенности коммутируемое соединение через спутник). Потенциальное сжатие файлов важно, поскольку Иридиум предоставляет собственную технологию сжатия данных для увеличения скорости передачи данных при использовании своего пакетного сервиса. ПО автоматически сжимает файлы перед тем, как они проходят через спутниковую сеть. Конечно, некоторые файлы больше подвержены сжатию, чем другие. Поэтому, два файла, выбранные для этого исследования имеют различные коэффициенты потенциального сжатия и, как будет видно из данных ниже, это приводит к некоторым важным сведениям. Рисунок 9 и Рисунок 10 показывают скорость передачи данных и время загрузки для максимально и минимально сжимаемых файлов, как в пакетных, так и коммутируемых сценариях. В дополнение ко всему приводится процент успешной загрузки.

 

Обзор детализации данных FTP

Использованный сайт	ftp.esr’l.com
Использованный клиент	WS_FTP LE32
Максимально сжимаемый файл:	aaa_win.apr
Размеры файла	151704 байта
Коэффициент потенциального сжатия	1 : 5.7
Минимально сжимаемый файл:	Appatch_digu.tar.Z
Размеры файла	154290 байт
Коэффициент потенциального сжатия	1 : 1.1
Использованная коммутируемая служба	Соединение 56К UUNet в Миллбрае, КА

 

Сравнение загрузки данных при использовании служб коммутации

Средняя скорость передачи данных для максимально сжимаемых файлов:
Иридиум	2.19 Кб/сек
Глобалстар	6.31 Кб/сек
Среднее время загрузки для максимально сжимаемых файлов:
Иридиум	9.4 минуты
Глобалстар	3.2 минуты
Средняя скорость передачи данных для минимально сжимаемых файлов:
Иридиум	2.21 Кб/сек
Глобалстар	6.02 Кб/сек
Среднее время загрузки для минимально сжимаемых файлов:
Иридиум	9.4 минуты
Глобалстар	3.5 минуты
Процент успешных попыток загрузки:
Иридиум	70%
Глобалстар	100%

 

Стоит заметить, что по сравнению со скоростью данных, к какой большинство конечных пользователей привыкло в рабочей и домашней обстановке, две системы работают достаточно медленно. Это не удивительно, поскольку обе системы были спроектированы главным образом для предоставления голосовых вызовов. Тем не менее, исследование показывает, что Иридиум соизмерим с Глобалстар в единственной категории, относящейся к загрузке максимально сжимаемых файлов при использовании своего сервиса пакетных данных. Это происходит благодаря вышеупомянутому использованию технологии сжатия данных Иридиум.  В любом другом случае, Глобалстар значительно опережает Иридиум. В то время как обе системы ищут пути улучшения скорости передачи данных, для потенциальных пользователей сжатых данных скорость передачи данных от 2.28 до 7.62 Кб/сек, той и другой спутниковой телефонной системы, была бы не приемлема. Однако если требование конечных пользователей не выходит за рамки загрузки файлов или электронной почты, ограниченных несколькими 100 килобайтами, то сравнительное тестирование показывает, что система Глобалстар предлагает более высокую скорость передачи данных в сравнении с системой Иридиум во всех условиях. Это также неудивительно, при наличии основных технических различиях, которые присущи разработке каждой системы. Это также показывает, что в то время как Иридиум может достигать (и достигает) скорости до 8Кб/сек, обычная скорость передачи данных будет намного меньше, поскольку большинство файлов, использованных сегодня, в особенности те, которые содержатся на web страницах уже предлагаются сжатыми до определенного размера. Технология сжатия Иридиум выгодна только в немногих случаях. Рисунки 4, 5, 6 и 7 демонстрируют графическую иллюстрацию сравнительной скорости передачи данных и время загрузки для различных изученных сценариев.    

 

Рисунок 4. Средняя скорость передачи данных для режима передачи пакетных данных

 

 

Рисунок 5. Среднее время загрузки для режима передачи пакетных данных

 

 

Рисунок 6. Средняя скорость передачи данных для режима коммутируемых данных

 

 

Рисунок 7. Среднее время загрузки для режима коммутируемых данных

 

 

Последний вопрос исследования, представляющий интерес, является скорость успешных загрузок. Значительное число загрузок Иридиум страдают от потери соединения, задержек и спуфинга, которые приводят к неудаче загрузок. Однако как видно ниже из рисунка 15, Глобалстар достиг 100% успеха в скорости. Эта скорость распространяется как на пакетную, так и коммутируемую передачу данных и насчитывает более, чем 80 попыток загрузки. С другой стороны, Иридиум имел 70% успеха в скорости загрузки для сценария коммутации и 88% для сценария пакетной передачи, достигнув средней скорости 79%.

 

Рисунок 8. Скорость успешной загрузки данных для коммутации и пакетной передачи

 

 

Спутниковый и Web телефон

 

Как было упомянуто выше, следующий этап этой части исследования заключался в исследовании применимости спутниковых телефонных систем в просмотре web страниц. Это было достигнуто с помощью доступа к различным web сайтам и просмотра каждого из них. Выбор сайтов был сделан по принципу от «легких», таких как www.Google.сom, до «сложных», таких как www.NBC.com. В дополнение были просмотрены web страницы в США, Японии и Австралии для того, чтобы провести сравнение между сайтами, прямо связанными с центральным сервером США (к которому обе спутниковой телефонной станции также подсоединены) и удаленными от него. Как Глобалстар,  так и Иридиум настойчиво предупреждают конечного пользователя, что они не рассчитывают на то, что скорость соединения будет такой же, к какой мы привыкли в наших офисах и домах. Но, даже принимая эти предупреждения во внимание, просмотр web страниц не становится развлекательным или приятным при использовании спутниковых телефонов. Для того чтобы ускорить просмотр, загрузка изображения и других мультимедийных средств были выключены в просмотре. И было быстро установлено, что при выполнении этой опции значительная часть содержания утрачивается. А поскольку web дезайн становится все более сложным, можно ожидать, что все меньше и меньше простых html текстов станут доступными для просмотра. Как только изображения были восстановлены, в обеих системах время загрузки значительно увеличилось. Напрашивается вопрос, как могут Глобалстар и Иридиум быть сопоставлены в этом конкретном аспекте исследования? Совершенно очевидно, что относительно более высокая скорость передачи данных системы Глобалстар делает просмотр web страниц возможным, хотя и с достаточно низкой скоростью. Намного более низкая скорость передачи данных системы Иридиум делает этот просмотр занятием не из приятных. В дополнение к этому, при относительно большом числе сбросов и зависаний при загрузке просмотр web страниц становится более или менее непрактичным действием в системе Иридиум. К счастью, не предусматривается, что просмотр web страниц станет основным требованием для конечного пользователя, принимая во внимание стоимость спутникового телефона. Предполагается, что доступ к электронной почте и FTP будет более стандартным применением приложений данных, а как результаты выше показали, система Глобалстар превосходит Иридиум в большинстве измерений в рамках исследования.