Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Odmítnutí odpovědnosti. Článek je rozšířeným, opraveným a aktualizovaným překladem Uveřejnění Nathan Hurst. Také byly použity některé informace z článku o nanosatelity při konstrukci finálního materiálu.

Mezi astronomy existuje teorie (nebo možná varovný příběh) zvaná Kesslerův syndrom, pojmenovaná po astrofyzikovi NASA, který ji navrhl v roce 1978. V tomto scénáři obíhající satelit nebo nějaký jiný objekt náhodně zasáhne jiný a rozbije se na kusy. Tyto části se otáčejí kolem Země rychlostí desítek tisíc kilometrů za hodinu a ničí vše, co jim stojí v cestě, včetně dalších satelitů. Spouští katastrofickou řetězovou reakci, která končí v mraku milionů kusů nefunkčního vesmírného odpadu, který nekonečně obíhá planetu.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Taková událost by mohla učinit blízkozemský prostor zbytečným, zničit jakékoli nové satelity vyslané do něj a možná úplně zablokovat přístup do vesmíru.

Takže když SpaceX podal žádost u FCC (Federal Communications Commission – Federal Communications Commission, USA) k vyslání 4425 satelitů na nízkou oběžnou dráhu Země (LEO, low-Earth orbit), aby zajistila globální vysokorychlostní internetovou síť, FCC se tím obávala. Více než roční společnost odpověděl na otázky komise a petice konkurentů podané k zamítnutí žádosti, včetně podání „plánu snížení orbitálního odpadu“, aby se zmírnily obavy z Kesslerovy apokalypsy. 28. března schválila FCC žádost SpaceX.

Vesmírný odpad není jediná věc, která trápí FCC, a SpaceX není jedinou organizací, která se snaží vybudovat další generaci satelitních konstelací. Hrstka společností, nových i starých, přijímá nové technologie, vyvíjí nové obchodní plány a žádá FCC o přístup k částem komunikačního spektra, které potřebují k pokrytí Země rychlým a spolehlivým internetem.

Jsou do toho zapojena velká jména – od Richarda Bransona po Elona Muska – spolu s velkými penězi. Bransonův OneWeb zatím získal 1,7 miliardy dolarů a prezidentka SpaceX a provozní ředitelka Gwynne Shotwell odhadla hodnotu projektu na 10 miliard dolarů.

Samozřejmě existují velké problémy a historie naznačuje, že jejich dopad je zcela nepříznivý. Dobří hoši se snaží překlenout digitální propast v regionech s nedostatečnými službami, zatímco špatní umisťují nelegální satelity na rakety. A to vše přichází s tím, jak poptávka po doručování dat raketově roste: v roce 2016 přesáhl globální internetový provoz podle zprávy společnosti Cisco 1 sextilion bajtů, čímž skončila éra zettabytů.

Pokud je cílem poskytnout dobrý přístup k internetu tam, kde předtím žádný nebyl, pak jsou satelity chytrým způsobem, jak toho dosáhnout. Ve skutečnosti to společnosti dělají po desetiletí pomocí velkých geostacionárních satelitů (GSO), které jsou na velmi vysokých drahách, kde se doba rotace rovná rychlosti rotace Země, což způsobuje, že jsou fixovány v určité oblasti. Ale s výjimkou několika úzce zaměřených úkolů, například průzkum povrchu Země pomocí 175 satelitů na nízké oběžné dráze a přenos 7 petabajtů dat na Zemi rychlostí 200 Mbps, nebo úkol sledování nákladu nebo poskytování sítě přístup na vojenské základny, tento typ satelitní komunikace nebyl dostatečně rychlý a spolehlivý, aby mohl konkurovat modernímu internetu z optických vláken nebo kabelového internetu.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Negeostacionární družice (Non-GSO) zahrnují družice, které operují na střední oběžné dráze Země (MEO), ve výškách mezi 1900 35000 a 1900 XNUMX km nad povrchem Země, a družice na nízké oběžné dráze (LEO), které obíhají ve výškách pod XNUMX XNUMX km. . Dnes se LEO stávají extrémně populární a v blízké budoucnosti se očekává, že pokud nebudou všechny satelity takové, pak zcela jistě budou.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Mezitím předpisy pro negeostacionární satelity existují již dlouho a jsou rozděleny mezi agentury uvnitř i vně USA: ve hře jsou NASA, FCC, DOD, FAA a dokonce i Mezinárodní telekomunikační unie OSN.

Z technologického hlediska však existuje několik velkých výhod. Náklady na stavbu satelitu klesly, protože se díky vývoji mobilních telefonů zlepšily gyroskopy a baterie. Jejich vypouštění se také zlevnilo, částečně díky menší velikosti samotných satelitů. Kapacita se zvýšila, mezisatelitní komunikace zrychlila systémy a velké talíře mířící na oblohu vycházejí z módy.

Jedenáct společností podalo žádost u FCC spolu se SpaceX, z nichž každá řeší problém po svém.

Elon Musk oznámil program SpaceX Starlink v roce 2015 a otevřel pobočku společnosti v Seattlu. Řekl zaměstnancům: „Chceme revolucionizovat satelitní komunikaci stejným způsobem, jakým jsme revolucionizovali raketovou vědu.“

V roce 2016 společnost podala žádost u Federal Communications Commission se žádostí o povolení vypustit 1600 800 (později sníženo na 2021) satelitů do roku 2024 a poté vypustit zbývající do roku 83. Tyto družice blízké Zemi budou obíhat v XNUMX různých orbitálních rovinách. Souhvězdí, jak se skupina družic nazývá, bude mezi sebou komunikovat prostřednictvím palubních optických (laserových) komunikačních spojů, takže data mohou být odražena po obloze, místo aby se vracela na Zemi - procházela přes dlouhý "most" spíše než posílá se nahoru a dolů.

V terénu si zákazníci nainstalují nový typ terminálu s elektronicky řízenými anténami, které se automaticky připojí k satelitu, který aktuálně nabízí nejlepší signál – podobně jako mobilní telefon vybírá věže. Jak se satelity LEO pohybují vzhledem k Zemi, systém mezi nimi bude přepínat každých 10 minut. A vzhledem k tomu, že systém budou používat tisíce lidí, bude podle Patricie Cooperové, viceprezidentky pro satelitní provoz ve SpaceX, vždy k dispozici alespoň 20, ze kterých si můžete vybrat.

Pozemní terminál by měl být levnější a snadněji se instaluje než tradiční satelitní antény, které musí být fyzicky orientovány směrem k části oblohy, kde se nachází odpovídající geostacionární satelit. SpaceX říká, že terminál nebude větší než krabice od pizzy (i když neříká, jak velká pizza to bude).

Komunikace bude zajištěna ve dvou frekvenčních pásmech: Ka a Ku. Oba patří do rádiového spektra, i když používají mnohem vyšší frekvence než ty, které se používají pro stereo. Pásmo Ka je vyšší z těchto dvou, s frekvencemi mezi 26,5 GHz a 40 GHz, zatímco pásmo Ku se nachází ve spektru od 12 GHz do 18 GHz. Starlink získal povolení od FCC používat určité frekvence, typicky uplink z terminálu na satelit bude fungovat na frekvencích od 14 GHz do 14,5 GHz a downlink od 10,7 GHz do 12,7 GHz, a zbytek bude použit pro telemetrii, sledování a ovládání a také pro připojení satelitů k pozemnímu internetu.

Kromě podání FCC SpaceX mlčela a své plány zatím nezveřejnila. A je těžké znát nějaké technické detaily, protože SpaceX provozuje celý systém, od komponentů, které půjdou na satelity, až po rakety, které je vynesou na oblohu. Aby byl projekt úspěšný, bude ale záležet na tom, zda prý služba dokáže nabídnout rychlosti srovnatelné nebo lepší než podobně cenově dostupné vlákno, spolu se spolehlivostí a dobrou uživatelskou zkušeností.

V únoru SpaceX vypustila své první dva prototypy satelitů Starlink, které mají válcový tvar se solárními panely připomínajícími křídla. Tintin A a B jsou přibližně metr dlouhé a Musk prostřednictvím Twitteru potvrdil, že spolu komunikovali úspěšně. Pokud budou prototypy fungovat i nadále, do roku 2019 se k nim přidají stovky dalších. Jakmile bude systém v provozu, bude SpaceX průběžně nahrazovat vyřazené satelity, aby se zabránilo vytváření vesmírného odpadu, systém jim dá pokyn, aby v určitém okamžiku snížily své oběžné dráhy, načež začnou padat a shořet. atmosféra. Na obrázku níže můžete vidět, jak vypadá síť Starlink po 6 spuštěních.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Trocha historie

V 80. letech byl HughesNet inovátorem satelitní technologie. Znáte ty šedé antény velikosti paraboly, které DirecTV montuje na vnější stranu domů? Pocházejí z HughesNet, který sám vznikl od průkopníka letectví Howarda Hughese. „Vynalezli jsme technologii, která nám umožňuje poskytovat interaktivní komunikaci přes satelit,“ říká EVP Mike Cook.

V té době tehdejší Hughes Network Systems vlastnil DirecTV a provozoval velké geostacionární satelity, které přenášely informace do televizorů. Tehdy a nyní společnost také nabízela služby podnikům, jako je zpracování transakcí kreditními kartami na čerpacích stanicích. Prvním komerčním klientem byl Walmart, který chtěl propojit zaměstnance po celé zemi s domácí kanceláří v Bentonville.

V polovině 90. let společnost vytvořila hybridní internetový systém nazvaný DirecPC: počítač uživatele odeslal požadavek přes vytáčené připojení na webový server a obdržel odpověď přes satelit, který přenesl požadované informace dolů do uživatelovy paraboly. mnohem rychlejšími rychlostmi, než by mohlo poskytnout vytáčené připojení.

Kolem roku 2000 začal Hughes nabízet služby obousměrného přístupu k síti. Ale udržet náklady na službu, včetně nákladů na vybavení klienta, dostatečně nízké, aby si je lidé mohli koupit, byl problém. K tomu se společnost rozhodla, že potřebuje vlastní satelity a v roce 2007 vypustila Spaceway. Podle Hughese byl tento satelit, který se dodnes používá, zvláště důležitý při startu, protože jako první podporoval technologii přepínání paketů na palubě, v podstatě se stal prvním vesmírným přepínačem, který eliminoval další skok pozemní stanice pro komunikaci. jiný. Jeho kapacita je přes 10 Gbit/s, 24 transpondérů 440 Mbit/s, umožňuje jednotlivým účastníkům mít až 2 Mbit/s pro přenos a až 5 Mbit/s pro stahování. Spaceway 1 vyrobila společnost Boeing na základě satelitní platformy Boeing 702. Startovací hmotnost zařízení byla 6080 kg. V současnosti je Spaceway 1 jednou z nejtěžších komerčních kosmických lodí (SC) – o měsíc dříve překonala rekord družice Inmarsat 5 F4 vypuštěné pomocí nosné rakety Atlas 1 (5959 kg). Zatímco nejtěžší komerční GSO, podle Wikipedie, spuštěný v roce 2018, má hmotnost 7 tun. Zařízení je vybaveno Ka-band relé užitečné zátěže (RP). PN zahrnuje řízené 2metrové fázované anténní pole sestávající z 1500 prvků. PN tvoří vícepaprskové pokrytí pro zajištění vysílání různých televizních programových sítí v různých regionech. Taková anténa umožňuje flexibilní využití schopností kosmické lodi v měnících se tržních podmínkách.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Mezitím společnost s názvem Viasat strávila asi deset let výzkumem a vývojem, než v roce 2008 vypustila svůj první satelit. Tento satelit, nazvaný ViaSat-1, zahrnoval některé nové technologie, jako je opětovné využití spektra. To umožnilo satelitu vybrat si mezi různými šířkami pásma, aby přenášela data na Zemi bez rušení, i když přenášela data spolu s paprskem z jiného satelitu, mohla znovu použít tento spektrální rozsah ve spojeních, která nebyla souvislá.

To zajistilo vyšší rychlost a výkon. Když byl uveden do provozu, měl podle prezidenta Viasat Ricka Baldridge propustnost 140 Gbps, což je více než všechny ostatní satelity dohromady pokrývající USA.

"Satelitní trh byl skutečně pro lidi, kteří neměli na výběr," říká Baldrige. "Pokud jste nemohli získat přístup jiným způsobem, byla to technologie poslední možnosti." V podstatě měl všudypřítomné pokrytí, ale ve skutečnosti nepřenášel mnoho dat. Proto se tato technologie používala hlavně pro úkoly, jako jsou transakce na čerpacích stanicích.“

V průběhu let HughesNet (nyní ve vlastnictví EchoStar) a Viasat stavěly stále rychlejší geostacionární satelity. HughesNet vydal EchoStar XVII (120 Gbps) v roce 2012, EchoStar XIX (200 Gbps) v roce 2017 a plánuje spustit EchoStar XXIV v roce 2021, který podle společnosti nabídne spotřebitelům 100 Mbps.

ViaSat-2 byla spuštěna v roce 2017 a nyní má kapacitu přibližně 260 Gbit/s a na rok 3 nebo 2020 jsou plánovány tři různé ViaSat-2021, z nichž každá bude pokrývat různé části zeměkoule. Viasat uvedl, že každý ze tří systémů ViaSat-3 by měl mít propustnost terabitů za sekundu, což je dvojnásobek všech ostatních satelitů obíhajících Zemi dohromady.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

„Máme tolik kapacity ve vesmíru, že to mění celou dynamiku poskytování tohoto provozu. Neexistují žádná omezení ohledně toho, co může být poskytnuto,“ říká DK Sachdev, konzultant pro satelitní a telekomunikační technologie, který pracuje pro LeoSat, jednu ze společností spouštějících konstelaci LEO. "Dnes jsou všechny nedostatky satelitů odstraněny jeden po druhém."

Celý tento rychlostní závod vznikl z nějakého důvodu, protože internet (obousměrná komunikace) začal vytlačovat televizi (jednosměrná komunikace) jako službu využívající satelity.

„Satelitní průmysl je ve velmi dlouhém šílenství a zjišťuje, jak se přesune od jednosměrného přenosu videa k plnému přenosu dat,“ říká Ronald van der Breggen, ředitel pro dodržování předpisů ve společnosti LeoSat. "Existuje mnoho názorů na to, jak to udělat, co dělat, jaký trh obsluhovat."

Jeden problém zůstává

Zpoždění. Na rozdíl od celkové rychlosti je latence doba, kterou trvá, než požadavek doputuje z vašeho počítače do cíle a zpět. Řekněme, že kliknete na odkaz na webové stránce, tento požadavek musí přejít na server a vrátit se zpět (že server úspěšně přijal požadavek a chystá se vám poskytnout požadovaný obsah), poté se webová stránka načte.

Jak dlouho trvá načtení webu závisí na rychlosti vašeho připojení. Doba potřebná k dokončení požadavku na stažení je latence. Obvykle se měří v milisekundách, takže to není patrné při procházení webu, ale je důležité, když hrajete online hry. Existují však fakta, kdy uživatelé z Ruské federace zvládli a zvládli hrát některé hry online, i když se latence (ping) blíží jedné sekundě.

Zpoždění v optickém systému závisí na vzdálenosti, ale obvykle činí několik mikrosekund na kilometr; hlavní latence pochází ze zařízení, i když u optických spojů značné délky je zpoždění významnější kvůli skutečnosti, že ve vláknu -optická komunikační linka (FOCL) rychlost světla je pouze 60% rychlosti světla ve vakuu a také velmi závisí na vlnové délce. Podle Baldrige je latence, když odešlete požadavek na satelit GSO, asi 700 milisekund – světlo se ve vakuu vesmíru šíří rychleji než ve vláknu, ale tyto typy satelitů jsou daleko, a proto to trvá tak dlouho. Kromě hraní her je tento problém významný pro videokonference, finanční transakce a burzu, monitorování internetu věcí a další aplikace, které spoléhají na rychlost interakce.

Ale jak významný je problém s latencí? Většina celosvětově používané šířky pásma je věnována videu. Jakmile je video spuštěno a správně uloženo do vyrovnávací paměti, latence se stává méně důležitým faktorem a rychlost se stává mnohem důležitější. Není divu, že Viasat a HughesNet mají tendenci minimalizovat důležitost latence pro většinu aplikací, i když oba pracují na jejím minimalizaci ve svých systémech. HughesNet používá algoritmus k upřednostňování provozu na základě toho, čemu uživatelé věnují pozornost, aby optimalizoval doručování dat. Společnost Viasat oznámila zavedení konstelace družic na střední oběžné dráze (MEO), které doplní její stávající síť, což by mělo snížit latenci a rozšířit pokrytí, a to i ve vysokých zeměpisných šířkách, kde mají rovníkové GSO vyšší latenci.

„Skutečně se zaměřujeme na velký objem a velmi, velmi nízké kapitálové náklady na nasazení tohoto objemu,“ říká Baldrige. „Je latence pro trh, který podporujeme, stejně důležitá jako ostatní funkce“?

Přesto existuje řešení, satelity LEO jsou uživatelům stále mnohem blíže. Společnosti jako SpaceX a LeoSat si tedy zvolily tuto cestu a plánují rozmístit konstelaci mnohem menších, bližších satelitů s očekávanou latencí pro uživatele 20 až 30 milisekund.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

"Je to kompromis v tom, že protože jsou na nižší oběžné dráze, získáte menší latenci ze systému LEO, ale máte složitější systém," říká Cook. "Abyste dokončili souhvězdí, musíte mít alespoň stovky satelitů, protože jsou na nízké oběžné dráze a pohybují se kolem Země, rychleji překračují horizont a mizí... a musíte mít anténní systém, který dokáže sledovat je."

Ale stojí za to si připomenout dva příběhy. Na začátku 90. let Bill Gates a několik jeho partnerů investovali asi miliardu dolarů do projektu nazvaného Teledesic, který měl poskytovat širokopásmové připojení do oblastí, které si tuto síť nemohly dovolit nebo se brzy nedočkaly optických linek. Bylo nutné postavit konstelaci 840 (později zmenšených na 288) družic LEO. Její zakladatelé hovořili o řešení problému latence a v roce 1994 požádali FCC o využití spektra Ka-pásma. Zní to povědomě?

Teledesic sežral odhadem 9 miliard dolarů, než v roce 2003 selhal.

„Nápad tehdy nefungoval kvůli vysokým nákladům na údržbu a služby pro koncového uživatele, ale nyní se zdá být proveditelný,“ říká Larry Press, profesor informačních systémů na Kalifornské státní univerzitě Dominguez Hills, který monitoruje systémy LEO od uvedení Teledesic. "Technologie na to nebyla dostatečně vyspělá."

Moorův zákon a vylepšení v technologii baterie, senzoru a procesoru mobilních telefonů daly souhvězdí LEO druhou šanci. Zvýšená poptávka způsobuje, že ekonomika vypadá lákavě. Ale zatímco se odehrávala sága Teledesic, další odvětví získalo některé důležité zkušenosti s vypouštěním komunikačních systémů do vesmíru. Na konci 90. let Iridium, Globalstar a Orbcomm společně vypustily více než 100 satelitů na nízké oběžné dráze, aby poskytovaly pokrytí mobilními telefony.

„Vybudování celé konstelace trvá roky, protože potřebujete spoustu startů a je to opravdu drahé,“ říká Zach Manchester, odborný asistent letectví a kosmonautiky na Stanfordské univerzitě. "Během období, řekněme, pěti let nebo tak, se infrastruktura pozemních vysílačů buněk rozšířila do bodu, kdy je pokrytí opravdu dobré a dostane se k většině lidí."

Všechny tři společnosti rychle zkrachovaly. A i když se každý z nich znovu objevil tím, že nabízí menší rozsah služeb pro specifické účely, jako jsou nouzové majáky a sledování nákladu, žádnému se nepodařilo nahradit službu mobilního telefonu na bázi věže. V posledních několika letech SpaceX na základě smlouvy vypouští satelity pro Iridium.

"Tento film jsme už viděli," říká Manchester. "V současné situaci nevidím nic zásadně odlišného."

Konkurence

SpaceX a 11 dalších korporací (a jejich investoři) mají jiný názor. OneWeb letos vypouští satelity a očekává se, že služby budou zahájeny již v příštím roce, poté budou následovat další konstelace v letech 2021 a 2023 s konečným cílem 1000 2025 Tbps do roku 3. O16b, nyní dceřiná společnost SAS, má konstelaci 2021 družic MEO, které jsou v provozu již několik let. Telesat již družice GSO provozuje, ale na rok 30 plánuje systém LEO, který bude mít optické spoje s latencí 50 až XNUMX ms.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Upstart Astranis má také satelit na geosynchronní oběžné dráze a v příštích několika letech bude nasazovat další. I když neřeší problém latence, společnost se snaží radikálně snížit náklady spoluprací s místními poskytovateli internetu a budováním menších, mnohem levnějších satelitů.

LeoSat také plánuje vypuštění první série satelitů v roce 2019 a dokončení konstelace v roce 2022. Budou létat kolem Země ve výšce 1400 km, spojí se s ostatními družicemi v síti pomocí optické komunikace a přenášejí informace nahoru a dolů v Ka-pásmu. Získali požadované spektrum mezinárodně, říká Richard van der Breggen, generální ředitel LeoSat, a očekávají brzké schválení FCC.

Podle van der Breggena byl tlak na rychlejší satelitní internet z velké části založen na budování větších a rychlejších satelitů schopných přenášet více dat. Říká tomu „potrubí“: čím větší je potrubí, tím více jí může prorazit internet. Ale společnosti jako on nacházejí nové oblasti pro zlepšení změnou celého systému.

„Představte si nejmenší typ sítě – dva směrovače Cisco a kabel mezi nimi,“ říká van der Breggen. "Všechny satelity dělají, že poskytují drát mezi dvěma krabicemi...dopravíme celou sadu tří do vesmíru."

LeoSat plánuje rozmístit 78 satelitů, každý o velikosti velkého jídelního stolu a váze asi 1200 kg. Postaveno společností Iridium, jsou vybaveny čtyřmi solárními panely a čtyřmi lasery (jeden na každém rohu) pro připojení k sousedům. Toto je spojení, které van der Breggen považuje za nejdůležitější. Historicky satelity odrážely signál ve tvaru V od pozemní stanice k satelitu a poté k přijímači. Vzhledem k tomu, že satelity LEO jsou nižší, nemohou promítat tak daleko, ale mohou mezi sebou velmi rychle přenášet data.

Abychom pochopili, jak to funguje, je užitečné uvažovat o internetu jako o něčem, co má skutečnou fyzickou entitu. Nejsou to jen data, jde o to, kde tato data žijí a jak se pohybují. Internet není uložen na jednom místě, po celém světě jsou servery, které obsahují nějakou informaci, a když na ně vstoupíte, váš počítač si vezme data z nejbližšího, který má to, co hledáte. kde je to důležité? jak moc na tom záleží? Světlo (informace) se šíří vesmírem téměř dvakrát rychleji než ve vláknu. A když spustíte optické připojení kolem planety, musí sledovat objízdnou cestu od uzlu k uzlu s objížďkami kolem hor a kontinentů. Satelitní internet tyto nevýhody nemá, a když je zdroj dat daleko, i přes přidání několika tisíc mil vertikální vzdálenosti bude latence s LEO menší než latence s internetem z optických vláken. Například ping z Londýna do Singapuru by mohl být 112 ms místo 186, což by výrazně zlepšilo konektivitu.

Takto popisuje van der Breggen úkol: celé odvětví lze považovat za vývoj distribuované sítě, která se neliší od internetu jako celku, pouze ve vesmíru. Svou roli hraje latence i rychlost.

I když technologie jedné společnosti může být lepší, nejedná se o hru s nulovým součtem a nebudou žádní vítězové ani poražení. Mnoho z těchto společností se zaměřuje na různé trhy a dokonce si navzájem pomáhají dosáhnout požadovaných výsledků. Pro některé jsou to lodě, letadla nebo vojenské základny, pro jiné venkovští spotřebitelé nebo rozvojové země. Ale v konečném důsledku mají společnosti společný cíl: vytvořit internet tam, kde žádný není, nebo kde ho není dostatek, a dělat to za dostatečně nízkou cenu, aby to podpořilo jejich obchodní model.

„Myslíme si, že to ve skutečnosti není konkurenční technologie. Věříme, že v určitém smyslu jsou potřebné technologie LEO i GEO,“ říká Cook z HughesNet. „Pro určité typy aplikací, jako je například streamování videa, je systém GEO velmi, velmi nákladově efektivní. Pokud však chcete spouštět aplikace, které vyžadují nízkou latenci... LEO je správná cesta.“

Ve skutečnosti HughesNet spolupracuje s OneWeb a poskytuje technologii brány, která řídí provoz a komunikuje se systémem přes internet.

Možná jste si všimli, že navrhovaná konstelace LeoSat je téměř 10krát menší než u SpaceX. To je v pořádku, říká Van der Breggen, protože LeoSat má v úmyslu sloužit firemním a vládním zákazníkům a bude pokrývat pouze několik specifických oblastí. O3b prodává internet výletním lodím, včetně Royal Caribbean, a spolupracuje s poskytovateli telekomunikací na Americké Samoe a na Šalamounových ostrovech, kde je nedostatek kabelového vysokorychlostního připojení.

Malý startup z Toronta s názvem Kepler Communications používá malé CubeSats (veliké asi jako bochník chleba) k poskytování síťového přístupu klientům náročným na latenci, 5 GB dat nebo více lze získat za 10 minut, což je relevantní pro polární průzkum, věda, průmysl a cestovní ruch. Takže při instalaci malé antény bude rychlost až 20 Mbit/s pro upload a až 50 Mbit/s pro download, ale pokud použijete velkou „parabolu“, pak budou rychlosti vyšší - 120 Mbit/ s pro upload a 150 Mbit/s pro příjem . Podle Baldrigeho silný růst Viasatu pochází z poskytování internetu komerčním aerolinkám; podepsali dohody s United, JetBlue a American, stejně jako Qantas, SAS a dalšími.

Jak tedy tento komerční model založený na zisku překlene digitální propast a přinese internet rozvojovým zemím a obyvatelům s nedostatečnými službami, kteří za něj možná nebudou schopni zaplatit tolik a jsou ochotni platit méně? To bude možné díky systémovému formátu. Vzhledem k tomu, že jednotlivé satelity souhvězdí LEO (Nízká oběžná dráha Země) jsou v neustálém pohybu, měly by být rovnoměrně rozmístěny po Zemi, což způsobí, že občas pokryjí oblasti, kde nikdo nežije nebo je populace značně chudá. Jakákoli marže, kterou lze z těchto regionů získat, bude tedy ziskem.

„Hádám, že budou mít různé ceny připojení pro různé země, a to jim umožní zpřístupnit internet všude, i když jde o velmi chudý region,“ říká Press. „Jakmile existuje konstelace satelitů, pak jsou její náklady již fixní, a pokud je satelit nad Kubou a nikdo ho nepoužívá, pak jakýkoli příjem, který mohou z Kuby získat, je marginální a bezplatný (nevyžaduje další investice)“ .

Vstup na masový spotřebitelský trh může být poměrně obtížný. Ve skutečnosti velká část úspěchu, kterého průmysl dosáhl, pochází z poskytování vysoce nákladného internetu vládám a podnikům. Zejména SpaceX a OneWeb se ale ve svých obchodních plánech zaměřují na kamenné předplatitele.

Podle Sachdeva bude pro tento trh důležitá uživatelská zkušenost. Musíte pokrýt Zemi systémem, který se snadno používá, je efektivní a nákladově efektivní. "Ale to samo o sobě nestačí," říká Sachdev. "Potřebujete dostatečnou kapacitu a předtím musíte zajistit dostupné ceny klientského vybavení."

Kdo je zodpovědný za regulaci?

Dva velké problémy, které SpaceX musela vyřešit s FCC, byly to, jak bude přiděleno stávající (a budoucí) spektrum satelitní komunikace a jak zabránit vesmírnému odpadu. První otázka je odpovědností FCC, ale druhá se zdá být vhodnější pro NASA nebo americké ministerstvo obrany. Oba monitorují objekty na oběžné dráze, aby zabránili kolizím, ale ani jeden z nich není regulátorem.

"Opravdu neexistuje dobrá koordinovaná politika ohledně toho, co bychom měli dělat s vesmírným odpadem," říká Manchester ze Stanfordu. "Právě teď tito lidé spolu efektivně nekomunikují a neexistuje žádná konzistentní politika."

Problém je dále komplikovaný, protože družice LEO procházejí mnoha zeměmi. Mezinárodní telekomunikační unie hraje podobnou roli jako FCC, přiděluje spektrum, ale k provozování v rámci země musí společnost získat povolení od této země. Satelity LEO tedy musí být schopny měnit spektrální pásma, která používají, v závislosti na zemi, ve které se nacházejí.

"Opravdu chcete, aby SpaceX měla monopol na konektivitu v tomto regionu?" ptá se Press. „Je nutné regulovat jejich činnost a kdo má na to právo? Jsou nadnárodní. FCC nemá žádnou jurisdikci v jiných zemích."

To však nečiní FCC bezmocným. Koncem loňského roku bylo malému startupu ze Silicon Valley s názvem Swarm Technologies odepřeno povolení vypustit čtyři prototypy komunikačních satelitů LEO, každý menší než brožovaná kniha. Hlavní námitkou FCC bylo, že malé satelity by mohly být příliš obtížně sledovatelné, a proto nepředvídatelné a nebezpečné.

Satelitní internet – nový vesmírný „závod“?

Roj je stejně vypustil. Společnost ze Seattlu, která poskytuje služby vypouštění satelitů, je poslala do Indie, kde jeli na raketě nesoucí desítky větších satelitů, uvedlo IEEE Spectrum. FCC to zjistila a udělila společnosti pokutu 900 000 dolarů, která má být zaplacena po dobu 5 let, a nyní je žádost Swarmu o čtyři větší satelity v limbu, protože společnost funguje v tajnosti. Před pár dny se však objevila zpráva, že souhlas byl přijat a pro 150 malých satelitů. Obecně byly řešením peníze a schopnost vyjednávat. Hmotnost satelitů je od 310 do 450 gramů, na oběžné dráze je aktuálně 7 satelitů a celá síť bude nasazena v polovině roku 2020. Poslední zpráva naznačuje, že do společnosti již bylo investováno zhruba 25 milionů dolarů, což otevírá přístup na trh nejen globálním korporacím.

Pro další připravované satelitní internetové společnosti a ty stávající, kteří zkoumají nové triky, bude příštích čtyři až osm let rozhodujících při určování, zda existuje poptávka po jejich technologii tady a teď, nebo zda se historie bude opakovat s Teledesic a Iridium. Ale co se stane potom? Mars, podle Muska, jeho cílem je využít Starlink k poskytování příjmů za průzkum Marsu a také k provedení testu.

"Mohli bychom použít stejný systém k vytvoření sítě na Marsu," řekl svým zaměstnancům. "Mars bude také potřebovat globální komunikační systém a nejsou tam žádné optické linky, dráty nebo tak něco."

Nějaké inzeráty 🙂

Děkujeme, že s námi zůstáváte. Líbí se vám naše články? Chcete vidět více zajímavého obsahu? Podpořte nás objednávkou nebo doporučením přátelům, 30% sleva pro uživatele Habr na unikátní obdobu entry-level serverů, kterou jsme pro vás vymysleli: Celá pravda o VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 jader) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps od 20 $ nebo jak sdílet server? (k dispozici s RAID1 a RAID10, až 24 jader a až 40 GB DDR4).

Dell R730xd 2x levnější? Pouze zde 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2 x E5-2697v3 2.6 GHz 14C 64 GB DDR4 4 x 960 GB SSD 1 Gbps 100 TV od 199 USD V Nizozemsku! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB – od 99 $! Číst o Jak budovat infrastrukturu corp. třídy s využitím serverů Dell R730xd E5-2650 v4 v hodnotě 9000 XNUMX eur za cent?

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář