| GEOSCAN Technologies Кластер космических технологий и телекоммуникаций Фонда "Сколково" |
Адаптивная антенна нового поколения для базовых станций сетей мобильной связи
Руководитель: | |
Номинация конкурса: | Инновационные технические решения для систем связи |
Телефон / факс: | (926) 926-96-80 / (496) 751-01-24 |
Электронная почта: | *****@***ru, *****@***ru |
Название проекта на английском: | Adaptive Active Array Antenna of New Type for Wireless Communications |
Стадия проекта: | Растущий проект (Startup) |
Регион: | Москва, Томск |
2012
Краткая видеопрезентация: http://youtu. be/_5R3aBQPm00
Дополнительная информация:
§ Exec (1 стр.): http://www. geoscan. org/other/beamfree/exec. doc
§ Краткое описание проекта: http://www. geoscan. org/other/project/files/description_brief. doc
§ Полное описание проекта: http://www. geoscan. org/other/project/files/description_full. doc
§ Краткое описание технологии и сравнение с существующими антеннами (Статья "Circular Multiuser Beam-Free Phased Array Antenna for Wireless Communications and Comparison with the Standard Multisector Antennas"):
http://www. geoscan. org/other/project/files/paper. pdf
Аннотация
Антенна представляет собой малоэлементную активную фазированную антенную решетку, использующую, так называемый, адаптивный безлучевой принцип, относящийся к самым современным на сегодняшний день методам пространственной обработки сигналов, и хорошо зарекомендовавший себя в радиолокационных системах.
Основные преимущества
1. Увеличивается емкость сети. Например, по сравнению с 3-х секторными антеннами при той же себестоимости и без расширения частотного диапазона емкость сети возрастает в 3 раза.
2. Существенно повышается эффективность использования частотного ресурса сети.
3. Улучшается качество радиоканала или, что то же самое, увеличивается радиус покрытия при сохранении качества.
Сравнение себестоимости с существующими антеннами
Данная антенна содержит в себе специальный интеллектуальный цифровой модуль – фазор. Однако в ней используются значительно более дешевые антенные элементы, что компенсирует стоимость фазора. Таким образом, себестоимость предлагаемой антенны будет примерно равна себестоимости традиционных антенн, а в некоторых случаях, например по сравнению с 6-ти секторными, даже дешевле.
Выгоды для оператора
В целом, предлагаемая антенна уменьшит как затраты оператора на построение сети, поскольку будет требоваться меньшее количество базовых станций, так и на её обслуживание, за счет уменьшения суммарной арендной платы за места размещения базовых станций.
При одинаковом же количестве базовых станций, использование антенны позволит при одинаковых затратах и без увеличения частотного ресурса сети повысить емкость сети в несколько раз и существенно улучшить качество радиоканала.
Признание и награды
Официальный отзыв председателя Wireless Innovation Conference SDR'11 (Washington, DC ) Джона Глосснера (John Glossner):
"I really liked this technique and would love to see in practice how much is improved."
(Мне действительно понравилась эта технология, и я желал бы видеть, как много она даст на практике.)
Так же данная технология была отмечена наградами на научно-технических конференциях AP-RASC'10 (Japan) и MMET*10 (Ukraine).
Информация о руководителе проекта
Фамилия, имя, отчество:
Возраст: 33 года
Роль заявителя в реализации заявляемого проекта: руководитель
Основное место работы(учебы), должность: ЗАО "Технологии ГЕОСКАН" (GEOSCAN Technologies), технический директор
Почтовый адрес: 142190, Московская обл., г. Троицк, ИЗМИРАН
Телефон / / (496) 751-01-24
Адрес электронной почты
Руководитель проекта, , имеет 6-ти летний опыт работы в области разработки активных фазированных антенных решеток для систем связи, в частности в рамках совместного российско-ирладского телекоммуникационного проекта "QUCOMNetwork". А так же 4-х летний опыт на позиции Руководитель проекта.
Успешно реализованные проекты, в которых руководитель принимал участие:
§ Technology and Design Development of Satellite Solar Arrays of Amorphous Silicon Based on Thin Polymer Film Deployed by Centrifugal Forces
(ISTC project #2620, http://www. istc. ru/istc/db/projects. nsf/All/84C72FBB77474BF4C3257068002F17F7?OpenDocument&search=1 )
§ Complex Ground Based Geophysical Observations Coordinated with Satellite DEMETER Investigations
(ISTC project #2990, http://www. istc. ru/istc/db/projects. nsf/All/DADB8680CD61EA32C3256F3A003DA64F? OpenDocument&search=1 )
§ Multibeam Active Phased Array Antenna for Wireless Communication
§ Разработка и изготовление сдвоенного спутникового магнитного датчика по заказу Стэнфордского университета.
Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.
Современное состояние исследований и новизна предлагаемой технологии подробно изложены в следующих документах:
§ http://www. geoscan. org/other/project/files/paper. pdf
§ http://www. geoscan. org/other/project/files/description_full. doc
Мероприятия по охране прав на интеллектуальную собственность
В ходе реализации проекта планируется осуществить патентную защиту на территории России, Германии, США, а в дальнейшем, возможно, и в других странах.
Конкурентные преимущества
Основное конкурентное преимущество, которое хотелось бы отметить, это уникальность имеющихся в России технологий активных фазированных антенных решеток.
В России правительство тратит огромные деньги на разработку военных систем, выпускаемых в штучных количествах, но не находится и малая толика этих денег, что бы на основе полученного опыта (а в ходе таких разработок порой проводятся десятки и сотни НИРов и ОКРов) сделать коммерческий продукт, приносящий прибыль.
Настоящий проект – это попытка применить уникальные технологии, показавшие высокие результаты на современных РЛС, для создания коммерческого продукта.
Предлагаемая антенна разработана на основе передового советско-российского опыта в области активных фазированных антенных решеток. Члены команды принимали участие в таких разработках как РЛС СПРН "Волга" (рис. 1) и РЛС "Восток-Э" (рис. 2). На сегодняшний день РЛС СПРН "Волга" (2002) обладает лучшими в мире характеристиками.
Рис. 1. РЛС СПРН "Волга" Рис. 2. РЛС "Восток-Э"
Рынок сбыта
Объем рынка
В России рынок антенн для базовых станций сетей мобильной связи оценивается в:
25 млн. USD в 2009 г.
50 млн. USD в 2010 г.
Мировой рынок антенн для базовых станций сетей мобильной связи оценивается в:
1.5 млрд. USD в 2010 г.
(по данным Infonetics)
Рынок является растущий. Увеличивается в среднем на 100% в год.
Ёмкость (потенциал) рынка
Необходимо отметить, что использование малоэлементных фазированных антенных систем – это переход от аналоговых технологий к цифровым, только в области антенн. Соответственно экспертами прогнозируется, что в ближайшие 10-15 лет данный тип антенн повсеместно заменит обычные, точно так же, как в настоящее время цифровые системы связи практически полностью заменили аналоговые. Таким образом, долю рынка, которую займет сама технология, можно брать близкой к 100%, а доля рынка, которую займет продукция настоящего проекта, существенно зависит от времени начала реализации проекта.
В этой связи следует отметить, что соответствующие российские предприятия, имеют существенное конкурентное преимущество, поскольку обладают большим научно-техническим заделом в области фазированных антенных решеток (об этом см. выше).
Какую предполагается занять долю?
В качестве основы для оценки доли рынка, которую займет предлагаемая продукция, были взяты данные по аналогичным развивающимся компаниям из соответствующего сектора рынка, в частности, использовались данные по ZTE (у Huawei они похожи).
Таким образом, планируемый объем продаж в процентах от рынка России:
1 год - 0%, 2 год - 2%, 3 год - 10%, 4 год и далее - 20%.
Необходимо отметить, что как ZTE, так и Huawei выводили на рынок товар полностью аналогичным существующим. Настоящий же проект посвящен технологии с принципиально новыми качествами, что выгодно отличает его от указанных компаний.
Как будет позиционироваться продукт?
Предлагаемую антенну для базовых станций планируется позиционировать на рынке как аналогичную по стоимости замену традиционным секторным антеннам, которая способна принести операторам сотовой связи значительную финансовую выгоду.
Описание покупателей и причины, по которым они будут покупать
Предполагается, что основными покупателями будут операторы сотовой связи, развертывающие новую сеть, а так же модернизирующие (с заменой оборудования базовых станций) или расширяющие старую. В частности, компании, которые через 1,5-2 года начнут строить сеть LTE.
В тех случаях, когда новая сеть (или значительная часть существующей) только строится, и количество пользователей существенно меньше емкости сети, финансовая выгода от использования предлагаемой антенны обусловлена тем фактом, что для достижения сплошного покрытия оператору требуется установить (переоборудовать) меньшее количество базовых станций, поскольку предлагаемая антенна способна фокусировать радиосигнал в любом направлении, и ее коэффициент усиления значительно выше коэффициента усиления секторных антенн, что существенно увеличивает дальность и позволяет "пробить" препятствия, недоступные секторным антеннам.
Если оператор желает увеличить емкость сети, финансовая выгода от использования предлагаемой антенны будет заключаться в том, что у оператора отпадёт необходимость в установке новых базовых станций (уменьшении размера соты). Для увеличения емкости достаточно заменить антенны на уже существующих станциях (данные по кратности увеличения см. в [1]). Если оператор планирует повысить емкость сети, увеличивая секторность антенн (например, с 3-х секторных на 6-ти секторные), то выгода оператора в данном случае будет определяться тем фактом, что при примерно одинаковой стоимости предлагаемая антенна даст значительно больший выигрыш.
Вместе с тем необходимо отметить, что при удачной разработке первого варианта антенны, модернизация ее для другого типа сети представляет значительно более простую задачу и может быть осуществлена достаточно быстро и с небольшими финансовыми затратами. Так же возможна разработка антенны (в упрощенном виде) для точки доступа Wi-Fi. В данном случае предполагается, что основными покупателями будут офисные компании, а так же собственники различных офисных помещений, прокладывающие новую локальную сеть, или существенно меняющие конфигурацию старой. Уже сейчас стоимость построения беспроводной локальной сети меньше суммарной стоимости работ по прокладке кабелей проводной сети вместе со стоимость сетевого оборудования. Основным препятствием в повсеместном использовании беспроводных локальных сетей является их низкая емкость для массового подключения клиентских компьютеров. Использование же предлагаемой антенны позволит в несколько раз увеличить емкость сети (кратность увеличения равна количеству используемых антенных элементов). Вместе с тем данная антенна позволяет увеличить радиус действия, а в случае размещения в здании, имеющем вытянутую конструкцию, способна фокусировать энергию радиоизлучения в его направлении.
Так же необходимо отметить еще один аспект, возможно, представляющий интерес для операторов сотовой связи. Применение предлагаемой антенны даст оператору возможность использовать этот факт в своих маркетинговых мероприятиях, подчеркивая, что его сети построены с использованием оборудования российского производства, к тому же одного из самых высокотехнологичных в мире в данной области, и сконструированном на основе опыта разработки новейших военных радаров, зарекомендовавших себя в том числе во многих странах.
Финансовый план
При проведении финансового анализа проекта рассматривались, как пессимистичные, так и оптимистичные сценарии развития, соответственно с долей занимаемого рынка от 5% до 50% (на рынке России). Необходимо отметить, что согласно анализу во всех случаях проект является окупаемый, со сроком окупаемости от 1,5 до 5 лет.
Детальная финансовая модель для указанных выше условий доступна по адресу:
http://www. geoscan. org/other/project/files/fmodel-20.xls
Финансовые модели для других условий – по требованию.
Краткое описание модель построения бизнеса
(Полное описание модели построения бизнеса доступно по адресу:
http://www. geoscan. org/other/project/ )
Разработку и производство предлагаемых антенн планируется осуществлять совместно с другими организациями.
Производство антенных элементов планируется организовать в РНИУП "Луч" (г. Гомель, http://www. /ru/aboutus. php). Данное предприятие обладает всем необходимым оборудованием для выполнения указанных работ, а так же имеет многолетний передовой опыт в области фазированных антенных решеток. Среди конверсионных разработок предприятия имеются коллинеарные антенны для систем сотовой связи, адаптированный вариант которых и планируется использовать для предлагаемой антенны.
Адаптацию под базовые станции различных стандартов и проиводителей, а так же тестирование планируется производить совместно с немецкой компанией NeuroConnex, обладающей большим опытом в разработке модулей физического уровня для базовых станций. (Имеется официальная договоренность.) Необходимо отметить, что копания GEOSCAN (заявитель настоящего проекта) имеет более чем 3-х летний опыт успешного партнерского сотрудничества с компанией NeuroConnex.
Производство фазора планируется выполнить силами команды проекта.
Инвестиции
На данный момент в проект инвестировано:
§ ЗАО "Технологии ГЕОСКАН" из собственных средств – 3 млн. руб
§ Qucom HAPS plc. – 240 тыс. USD
Потребность в инвестициях составляет 30 млн. руб., из которых:
§ ЗАО "Технологии ГЕОСКАН" готово вложить из собственных средств – 20%
§ Qucom HAPS plc. – 20%
§ NeuroConnex – 10%
Оставшиеся средства планируется привлечь из венчурных фондов, в частности, в данный момент готовится заявка в фонд "Сколково".
Договоренности с потенциальными покупателями
§ Компания МТС выразила заинтересованность в предлагаемой антенне как потенциальный покупатель, и, возможно, соинвестор.
§ ЗАО "Седиком" выразило намерение продвигать конечный продукт на рынке России и стран СНГ.
§ Представители концерна "Созвездие" высказали заинтересованность в применении предлагаемой антенны для производимых ими базовых станций стандарта WiMAX.
