ProHoster > Blogs > interneta ziņas > SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

AtbildÄ«bas noraidÄ«Å”ana. Raksts ir paplaÅ”ināts, labots un atjaunināts tulkojums PublicÄ“Å”ana Neitans Hērsts. Izmantota arÄ« kāda informācija no raksta par nanosatelÄ«ti veidojot gala materiālu.

Astronomu vidÅ« pastāv teorija (vai varbÅ«t brÄ«dinājuma stāsts), ko sauc par Keslera sindromu, kas nosaukts NASA astrofiziÄ·a vārdā, kurÅ” to ierosināja 1978. Å ajā scenārijā orbÄ«tā riņķojoÅ”s satelÄ«ts vai kāds cits objekts nejauÅ”i ietriecas citā un sadalās gabalos. Å Ä«s daļas riņķo ap Zemi ar ātrumu desmitiem tÅ«kstoÅ”u kilometru stundā, iznÄ«cinot visu savā ceļā, tostarp citus pavadoņus. Tas izraisa katastrofālu ķēdes reakciju, kas beidzas ar miljoniem disfunkcionālu kosmosa atkritumu mākoni, kas bezgalÄ«gi riņķo ap planētu.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Šāds notikums varētu padarīt Zemei tuvējo kosmosu bezjēdzīgu, iznīcinot visus tajā nosūtītos jaunus satelītus un, iespējams, pilnībā bloķējot piekļuvi kosmosam.

Tātad, kad SpaceX iesniedza pieprasÄ«jumu FCC (Federālā sakaru komisija ā€” Federālā sakaru komisija, ASV), lai nosÅ«tÄ«tu 4425 satelÄ«tus zemas Zemes orbÄ«tā (LEO, zemas Zemes orbÄ«ta), lai nodroÅ”inātu globālu ātrgaitas interneta tÄ«klu, FCC par to pauda bažas. Vairāk nekā gadu uzņēmums atbildēja uz jautājumiem komisijas un konkurentu lÅ«gumraksti, kas tika iesniegti, lai noraidÄ«tu pieteikumu, tostarp "orbitālo gružu samazināŔanas plāna" iesniegÅ”ana, lai kliedētu bailes no Keslera apokalipses. 28. martā FCC apstiprināja SpaceX pieteikumu.

Kosmosa atkritumi nav vienÄ«gā lieta, kas satrauc FCC, un SpaceX nav vienÄ«gā organizācija, kas cenÅ”as izveidot nākamās paaudzes satelÄ«tu zvaigznājus. Saujiņa uzņēmumu ā€” gan jauni, gan veci ā€” izmanto jaunas tehnoloÄ£ijas, izstrādā jaunus biznesa plānus un iesniedz lÅ«gumrakstu FCC par piekļuvi komunikāciju spektra daļām, kas tām vajadzÄ«gas, lai nodroÅ”inātu Zemi ar ātru un uzticamu internetu.

Ir iesaistÄ«ti lieli vārdi - no Ričarda Brensona lÄ«dz Elonam Maskam - kopā ar lielu naudu. Brensona OneWeb lÄ«dz Å”im ir piesaistÄ«jis 1,7 miljardus dolāru, un SpaceX prezidents un COO Gvina Å otvela ir novērtējusi projekta vērtÄ«bu 10 miljardu dolāru apmērā.

Protams, ir lielas problēmas, un vēsture liecina, ka to ietekme ir pilnÄ«gi nelabvēlÄ«ga. Labie puiÅ”i mēģina pārvarēt digitālo plaisu nepietiekami apkalpotajos reÄ£ionos, bet ļaunie raÄ·etēs izliek nelegālus satelÄ«tus. Un tas viss notiek laikā, kad pieprasÄ«jums pēc datu piegādes strauji pieaug: 2016. gadā globālā interneta trafika pārsniedza 1 sekstiljonu baitu, saskaņā ar Cisco ziņojumu, izbeidzot zettabaitu ēru.

Ja mērÄ·is ir nodroÅ”ināt labu piekļuvi internetam tur, kur iepriekÅ” nebija, tad satelÄ«ti ir gudrs veids, kā to panākt. Faktiski uzņēmumi to ir darÄ«juÅ”i gadu desmitiem, izmantojot lielus Ä£eostacionāros satelÄ«tus (GSO), kas atrodas ļoti augstās orbÄ«tās, kur rotācijas periods ir vienāds ar Zemes rotācijas ātrumu, liekot tiem fiksēties noteiktā reÄ£ionā. Taču, izņemot dažus Å”auri mērķētus uzdevumus, piemēram, Zemes virsmas apsekoÅ”anu, izmantojot 175 zemas orbÄ«tas satelÄ«tus un 7 petabaitu datu pārraidi uz Zemi ar ātrumu 200 Mb/s, vai uzdevumu izsekot kravu vai nodroÅ”ināt tÄ«klu. piekļuve militārajās bāzēs, Ŕāda veida satelÄ«ta sakari nebija pietiekami ātri un uzticami, lai konkurētu ar mÅ«sdienu optisko Ŕķiedru vai kabeļu internetu.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

NeÄ£eostacionārie satelÄ«ti (Non-GSO) ietver satelÄ«tus, kas darbojas vidējā Zemes orbÄ«tā (MEO) augstumā no 1900 lÄ«dz 35000 1900 km virs Zemes virsmas, un zemās Zemes orbÄ«tas (LEO) satelÄ«tus, kas orbÄ«tā atrodas mazāk nekā XNUMX km augstumā. . MÅ«sdienās LEO kļūst ārkārtÄ«gi populāri, un tuvākajā nākotnē ir sagaidāms, ka, ja ne visi satelÄ«ti bÅ«s Ŕādi, tad noteikti bÅ«s.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Tikmēr noteikumi par neģeostacionārajiem satelītiem jau sen pastāv un ir sadalīti starp aģentūrām gan ASV, gan ārpus tās: NASA, FCC, DOD, FAA un pat ANO Starptautiskā telekomunikāciju savienība ir iesaistīti spēlē.

Tomēr no tehnoloÄ£iskā viedokļa ir dažas lielas priekÅ”rocÄ«bas. SatelÄ«ta izveides izmaksas ir samazinājuŔās, jo žiroskopi un baterijas ir uzlabojuŔās mobilo tālruņu attÄ«stÄ«bas dēļ. Tos arÄ« ir kļuvis lētāk palaist, daļēji pateicoties paÅ”u satelÄ«tu mazākam izmēram. Jauda ir palielinājusies, starpsatelÄ«tu sakari ir padarÄ«juÅ”i sistēmas ātrākas, un lielie trauki, kas vērsti uz debesÄ«m, iziet no modes.

Vienpadsmit uzņēmumi ir iesnieguÅ”i pieteikumus FCC, kā arÄ« SpaceX, katrs risinot problēmu savā veidā.

Elons Masks 2015. gadā paziņoja par SpaceX Starlink programmu un atvēra uzņēmuma filiāli Sietlā. ViņŔ darbiniekiem teica: "Mēs vēlamies radikāli mainÄ«t satelÄ«tu sakarus tāpat kā mēs veicām revolÅ«ciju raÄ·eÅ”u zinātnē."

2016. gadā uzņēmums iesniedza pieteikumu Federālajai sakaru komisijai, lÅ«dzot atļauju palaist 1600 (vēlāk samazināts lÄ«dz 800) satelÄ«tiem laikā no Ŕī brīža lÄ«dz 2021. gadam un pēc tam palaist atlikuÅ”os lÄ«dz 2024. gadam. Å ie Zemes tuvumā esoÅ”ie satelÄ«ti riņķos 83 dažādās orbitālās plaknēs. Zvaigznājs, kā sauc satelÄ«tu grupu, sazināsies savā starpā, izmantojot iebÅ«vētās optiskās (lāzera) sakaru saites, lai dati varētu tikt novirzÄ«ti pa debesÄ«m, nevis atgrieztos uz zemes - Ŕķērsojot garu "tiltu", nevis tiek sÅ«tÄ«ts uz augÅ”u un uz leju.

Laukā klienti uzstādÄ«s jauna veida termināli ar elektroniski vadāmām antenām, kas automātiski izveidos savienojumu ar satelÄ«tu, kas Å”obrÄ«d piedāvā vislabāko signālu, lÄ«dzÄ«gi kā mobilais tālrunis izvēlas torņus. Kad LEO satelÄ«ti pārvietojas attiecÄ«bā pret Zemi, sistēma pārslēgsies starp tiem ik pēc 10 minÅ«tēm. Tā kā sistēmu izmantos tÅ«kstoÅ”iem cilvēku, vienmēr bÅ«s pieejami vismaz 20, no kuriem izvēlēties, norāda PatrÄ«cija KÅ«pere, SpaceX satelÄ«tu operāciju viceprezidente.

Zemes terminālim jābūt lētākam un vieglāk uzstādāmam nekā tradicionālajām satelītantenām, kurām jābūt fiziski orientētām uz debess daļu, kurā atrodas attiecīgais ģeostacionārais satelīts. SpaceX saka, ka terminālis nebūs lielāks par picas kasti (lai gan tajā nav norādīts, kāda izmēra pica tā būs).

Sakari tiks nodroÅ”ināti divās frekvenču joslās: Ka un Ku. Abi pieder radio spektram, lai gan izmanto daudz augstākas frekvences nekā stereo. Ka josla ir augstākā no abām, ar frekvencēm no 26,5 GHz lÄ«dz 40 GHz, savukārt Ku josla spektrā atrodas no 12 GHz lÄ«dz 18 GHz. Starlink ir saņēmis FCC atļauju izmantot noteiktas frekvences, parasti augÅ”upsaite no termināļa uz satelÄ«tu darbosies frekvencēs no 14 GHz lÄ«dz 14,5 GHz un lejupsaite no 10,7 GHz lÄ«dz 12,7 GHz, un pārējā daļa tiks izmantota telemetrijai. izsekoÅ”anu un kontroli, kā arÄ« satelÄ«tu pieslēgÅ”anai virszemes internetam.

Izņemot FCC iesniegumus, SpaceX ir klusējis un vēl nav atklājis savus plānus. Un ir grūti zināt jebkādas tehniskas detaļas, jo SpaceX pārvalda visu sistēmu, sākot no komponentiem, kas nonāks satelītos, līdz raķetēm, kas tos nogādās debesīs. Taču, lai projekts būtu veiksmīgs, tas būs atkarīgs no tā, vai pakalpojums spēj piedāvāt ātrumu, kas ir salīdzināms ar vai labāku par līdzīgu cenu, kā arī uzticamību un labu lietotāja pieredzi.

FebruārÄ« SpaceX palaida savus pirmos divus Starlink satelÄ«tu prototipus, kas ir cilindriskas formas ar spārniem lÄ«dzÄ«giem saules paneļiem. Tintin A un B ir aptuveni metru gari, un Musks ar Twitter apstiprināja, ka viņi ir veiksmÄ«gi sazinājuÅ”ies. Ja prototipi turpinās darboties, lÄ«dz 2019. gadam tiem pievienosies simtiem citu. Kad sistēma sāks darboties, SpaceX pastāvÄ«gi nomainÄ«s ekspluatācijā pārtrauktos satelÄ«tus, lai novērstu kosmosa atlÅ«zu veidoÅ”anos, sistēma dos tiem norādÄ«jumus noteiktā brÄ«dÄ« pazemināt orbÄ«tas, pēc tam tie sāks krist un sadegt. atmosfēra. Zemāk esoÅ”ajā attēlā var redzēt, kā Starlink tÄ«kls izskatās pēc 6 palaiÅ”anas reizēm.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Nedaudz vēstures

Vēl 80. gados HughesNet bija satelÄ«tu tehnoloÄ£iju novators. Vai jÅ«s zināt tās pelēkās Ŕķīvja izmēra antenas, kuras DirecTV montē mājas ārpusē? Tie nāk no HughesNet, kas pats ir cēlies no aviācijas pioniera Hovarda HjÅ«za. ā€œMēs izgudrojām tehnoloÄ£iju, kas ļauj nodroÅ”ināt interaktÄ«vus sakarus, izmantojot satelÄ«tu,ā€ saka EVP Maiks Kuks.

Tajos laikos uzņēmumam Hughes Network Systems piederēja DirecTV un tie pārvaldÄ«ja lielus Ä£eostacionārus satelÄ«tus, kas pārraidÄ«ja informāciju televizoriem. Toreiz un tagad uzņēmums piedāvāja pakalpojumus arÄ« uzņēmumiem, piemēram, apstrādāja kredÄ«tkarÅ”u darÄ«jumus degvielas uzpildes stacijās. Pirmais komerciālais klients bija Walmart, kas vēlējās savienot darbiniekus visā valstÄ« ar mājas biroju Bentonvilā.

Deviņdesmito gadu vidÅ« uzņēmums izveidoja hibrÄ«da interneta sistēmu ar nosaukumu DirecPC: lietotāja dators, izmantojot iezvanes savienojumu, nosÅ«tÄ«ja pieprasÄ«jumu uz Web serveri un saņēma atbildi, izmantojot satelÄ«tu, kas nosÅ«tÄ«ja pieprasÄ«to informāciju uz lietotāja Ŕķīvi. ar daudz lielāku ātrumu, nekā varētu nodroÅ”ināt iezvanpieeja.

Ap 2000. gadu Hughes sāka piedāvāt divvirzienu tÄ«kla piekļuves pakalpojumus. Taču pakalpojuma izmaksu, tostarp klientu aprÄ«kojuma izmaksu, saglabāŔana pietiekami zemā lÄ«menÄ«, lai cilvēki tos varētu iegādāties, ir bijis izaicinājums. Lai to izdarÄ«tu, uzņēmums nolēma, ka tai ir nepiecieÅ”ami savi satelÄ«ti, un 2007. gadā tas palaida Spaceway. Pēc HjÅ«za teiktā, Å”is satelÄ«ts, kas joprojām tiek izmantots Å”odien, bija Ä«paÅ”i svarÄ«gs palaiÅ”anas laikā, jo tas bija pirmais, kas atbalstÄ«ja iebÅ«vēto pakeÅ”u komutācijas tehnoloÄ£iju, bÅ«tÄ«bā kļūstot par pirmo kosmosa slēdzi, kas likvidēja papildu lēcienu no zemes stacijas sakariem. cits. Tā jauda pārsniedz 10 Gbit/s, 24 retranslatori ar ātrumu 440 Mbit/s, ļaujot atseviŔķiem abonentiem pārraidei izmantot lÄ«dz 2 Mbit/s un lejupielādei lÄ«dz 5 Mbit/s. Spaceway 1 izgatavoja Boeing uz satelÄ«ta platformas Boeing 702 bāzes.IerÄ«ces palaiÅ”anas svars bija 6080 kg. Å obrÄ«d Spaceway 1 ir viens no smagākajiem komerciālajiem kosmosa kuÄ£iem (SC) - mēnesi iepriekÅ” tas pārspēja rekordu ar Inmarsat 5 F4 satelÄ«tu, kas palaists, izmantojot nesējraÄ·eti Atlas 1 (5959 kg). Kaut arÄ« vissmagākā komerciālā GSO, saskaņā ar Vikipēdiju, tika uzsākta 2018. gadā, sver 7 tonnas. IerÄ«ce ir aprÄ«kota ar Ka-band releja lietderÄ«go slodzi (RP). PN ietver vadāmu 2 metru fāzētu antenu bloku, kas sastāv no 1500 elementiem. PN veido daudzstaru pārklājumu, lai nodroÅ”inātu dažādu TV programmu tÄ«klu apraidi dažādos reÄ£ionos. Šāda antena ļauj elastÄ«gi izmantot kosmosa kuÄ£u iespējas mainÄ«gos tirgus apstākļos.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Tikmēr uzņēmums Viasat apmēram desmit gadus pavadÄ«ja pētniecÄ«bā un attÄ«stÄ«bā, pirms 2008. gadā palaija savu pirmo satelÄ«tu. Å is satelÄ«ts ar nosaukumu ViaSat-1 ietvēra dažas jaunas tehnoloÄ£ijas, piemēram, spektra atkārtotu izmantoÅ”anu. Tas ļāva satelÄ«tam izvēlēties starp dažādiem joslas platumiem, lai bez traucējumiem pārraidÄ«tu datus uz Zemi, pat ja tas pārraida datus kopā ar staru no cita satelÄ«ta, tas varēja atkārtoti izmantot Å”o spektra diapazonu savienojumos, kas nebija blakus.

Tas nodroÅ”ināja lielāku ātrumu un veiktspēju. Pēc Viasat prezidenta Rika Boldridža teiktā, kad tas tika nodots ekspluatācijā, tā caurlaidspēja bija 140 Gbps, kas ir lielāka nekā visiem citiem satelÄ«tiem kopā, kas aptver ASV.

"SatelÄ«tu tirgus patieŔām bija paredzēts cilvēkiem, kuriem nebija izvēles," saka Baldrige. ā€œJa nevarējāt piekļūt citādā veidā, tā bija pēdējā iespēja. BÅ«tÄ«bā tam bija visuresoÅ”s pārklājums, taču tajā nebija daudz datu. Tāpēc Ŕī tehnoloÄ£ija galvenokārt tika izmantota tādiem uzdevumiem kā darÄ«jumi degvielas uzpildes stacijās.

Gadu gaitā HughesNet (tagad pieder EchoStar) un Viasat ir veidojuÅ”i arvien ātrākus Ä£eostacionāros satelÄ«tus. HughesNet izlaida EchoStar XVII (120 Gbps) 2012. gadā, EchoStar XIX (200 Gbps) 2017. gadā un plāno palaist EchoStar XXIV 2021. gadā, kas, pēc uzņēmuma domām, patērētājiem piedāvās 100 Mbps.

ViaSat-2 tika palaists 2017. gadā, un tagad tā jauda ir aptuveni 260 Gbit/s, un 3. vai 2020. gadā ir plānoti trīs dažādi ViaSat-2021, katrs aptverot dažādas zemeslodes daļas. Viasat teica, ka katrai no trim ViaSat-3 sistēmām tiek prognozēts, ka caurlaidspēja ir terabiti sekundē, kas ir divreiz lielāka nekā visiem citiem satelītiem, kas riņķo ap Zemi kopā.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

ā€œMums ir tik daudz jaudas kosmosā, ka tas maina visu Ŕīs satiksmes nodroÅ”ināŔanas dinamiku. Nav nekādu ierobežojumu attiecÄ«bā uz to, ko var nodroÅ”ināt,ā€ saka DK Sachdev, satelÄ«tu un telekomunikāciju tehnoloÄ£iju konsultants, kurÅ” strādā LeoSat, vienā no uzņēmumiem, kas uzsāk LEO konstelāciju. "Å odien visi satelÄ«tu trÅ«kumi tiek novērsti pa vienam."

Visa Ŕī ātruma sacÄ«kste radās kāda iemesla dēļ, jo internets (divvirzienu komunikācija) sāka izspiest televÄ«ziju (vienvirziena saziņa) kā pakalpojumu, kas izmanto satelÄ«tus.

"Satelītu industrija ir ļoti ilgi satraukta, izdomājot, kā tā pāriet no vienvirziena video pārraides uz pilnīgu datu pārraidi," saka Ronalds van der Bregens, LeoSat atbilstības direktors. "Ir daudz viedokļu par to, kā to izdarīt, ko darīt, kādu tirgu apkalpot."

Viena problēma paliek

KavÄ“Å”anās. AtŔķirÄ«bā no kopējā ātruma latentums ir laiks, kas nepiecieÅ”ams, lai pieprasÄ«jums nosÅ«tÄ«tu no datora uz galamērÄ·i un atpakaļ. Pieņemsim, ka jÅ«s noklikŔķināt uz saites vietnē, Å”im pieprasÄ«jumam ir jānonāk serverÄ« un jāatgriežas atpakaļ (ka serveris ir veiksmÄ«gi saņēmis pieprasÄ«jumu un gatavojas sniegt jums pieprasÄ«to saturu), pēc tam tÄ«mekļa lapa tiek ielādēta.

Vietnes ielādei nepiecieÅ”ams laiks ir atkarÄ«gs no savienojuma ātruma. Laiks, kas nepiecieÅ”ams, lai pabeigtu lejupielādes pieprasÄ«jumu, ir latentums. Parasti to mēra milisekundēs, tāpēc tas nav pamanāms, kad pārlÅ«kojat tÄ«mekli, taču tas ir svarÄ«gi, spēlējot tieÅ”saistes spēles. Tomēr ir fakti, kad lietotājiem no Krievijas Federācijas izdevās un izdodas spēlēt dažas spēles tieÅ”saistē pat tad, ja latentums (ping) ir tuvu vienai sekundei.

KavÄ“Å”anās optiskās Ŕķiedras sistēmā ir atkarÄ«ga no attāluma, bet parasti ir vairākas mikrosekundes uz kilometru; galvenais latentums nāk no iekārtas, lai gan ar ievērojama garuma optiskajām saitēm aizkave ir lielāka, jo Ŕķiedrā -optiskā sakaru lÄ«nija (FOCL) gaismas ātrums ir tikai 60% no gaismas ātruma vakuumā, kā arÄ« ļoti atkarÄ«gs no viļņa garuma. Saskaņā ar Baldrige teikto, latentums, nosÅ«tot pieprasÄ«jumu uz GSO satelÄ«tu, ir aptuveni 700 milisekundes - gaisma kosmosa vakuumā pārvietojas ātrāk nekā Ŕķiedrā, taču Ŕāda veida satelÄ«ti atrodas tālu, tāpēc tas aizņem tik ilgu laiku. Papildus spēlēm Ŕī problēma ir nozÄ«mÄ«ga videokonferencēm, finanÅ”u darÄ«jumiem un akciju tirgum, lietu interneta uzraudzÄ«bai un citām lietojumprogrammām, kas ir atkarÄ«gas no mijiedarbÄ«bas ātruma.

Bet cik nozÄ«mÄ«ga ir latentuma problēma? Lielākā daļa visā pasaulē izmantotā joslas platuma ir veltÄ«ta video. Kad videoklips darbojas un ir pareizi buferizēts, latentums kļūst mazāks un ātrums kļūst daudz svarÄ«gāks. Nav pārsteidzoÅ”i, ka Viasat un HughesNet mēdz samazināt latentuma nozÄ«mi lielākajai daļai lietojumprogrammu, lai gan abi cenÅ”as to samazināt arÄ« savās sistēmās. HughesNet izmanto algoritmu, lai noteiktu trafika prioritāti, pamatojoties uz to, kam lietotāji pievērÅ” uzmanÄ«bu, lai optimizētu datu piegādi. Viasat paziņoja par vidējas zemes orbÄ«tas (MEO) satelÄ«tu konstelācijas ievieÅ”anu, lai papildinātu esoÅ”o tÄ«klu, kam vajadzētu samazināt latentumu un paplaÅ”ināt pārklājumu, tostarp augstos platuma grādos, kur ekvatoriālajiem GSO ir lielāks latentums.

"Mēs patieŔām koncentrējamies uz lielu apjomu un ļoti, ļoti zemām kapitāla izmaksām, lai izmantotu Å”o apjomu," saka Baldrige. ā€œVai latentums mÅ«su atbalstÄ«tajam tirgum ir tikpat svarÄ«gs kā citas funkcijasā€?

Tomēr ir risinājums; LEO satelÄ«ti joprojām ir daudz tuvāk lietotājiem. Tāpēc uzņēmumi, piemēram, SpaceX un LeoSat, ir izvēlējuÅ”ies Å”o ceļu, plānojot izvietot daudz mazāku, tuvāku satelÄ«tu konstelāciju ar paredzamo latentumu lietotājiem no 20 lÄ«dz 30 milisekundēm.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

"Tas ir kompromiss, jo, tā kā tie atrodas zemākā orbÄ«tā, jÅ«s saņemat mazāk latentuma no LEO sistēmas, bet jums ir sarežģītāka sistēma," saka Kuks. "Lai izveidotu zvaigznāju, jums ir jābÅ«t vismaz simtiem satelÄ«tu, jo tie atrodas zemā orbÄ«tā, un tie pārvietojas ap Zemi, ātrāk Ŕķērsojot horizontu un pazÅ«dot... un jums ir jābÅ«t antenu sistēmai, kas spēj izsekot viņiem."

Bet ir vērts atcerēties divus stāstus. Deviņdesmito gadu sākumā Bils Geitss un vairāki viņa partneri ieguldÄ«ja aptuveni miljardu dolāru projektā Teledesic, lai nodroÅ”inātu platjoslas pakalpojumus apgabalos, kas nevarēja atļauties tÄ«klu vai drÄ«zumā neredzēs optiskās Ŕķiedras lÄ«nijas. Bija nepiecieÅ”ams izveidot 90 (vēlāk samazināts lÄ«dz 840) LEO satelÄ«tu zvaigznāju. Tās dibinātāji runāja par latentuma problēmas atrisināŔanu un 288. gadā lÅ«dza FCC izmantot Ka-band spektru. Izklausās pazÄ«stami?

Teledesic apēda aptuveni 9 miljardus USD, pirms tas cieta neveiksmi 2003. gadā.

"Ideja toreiz nedarbojās, jo bija augstās izmaksas par uzturÄ“Å”anu un pakalpojumiem galalietotājam, taču tagad Ŕķiet, ka tas ir iespējams," saka. Lerijs Press, Kalifornijas Å”tata universitātes Domingeza Hillsa informācijas sistēmu profesors, kurÅ” uzrauga LEO sistēmas kopÅ” Teledesic iznākÅ”anas. "TehnoloÄ£ija tam nebija pietiekami attÄ«stÄ«ta."

MÅ«ra likums un mobilo tālruņu akumulatoru, sensoru un procesoru tehnoloÄ£iju uzlabojumi deva LEO zvaigznājiem otru iespēju. PieaugoÅ”ais pieprasÄ«jums liek ekonomikai izskatÄ«ties vilinoÅ”i. Taču, kamēr norisinājās Teledesic sāga, cita nozare ieguva nozÄ«mÄ«gu pieredzi sakaru sistēmu palaiÅ”anā kosmosā. Deviņdesmito gadu beigās Iridium, Globalstar un Orbcomm kopÄ«gi palaida vairāk nekā 90 zemas orbÄ«tas satelÄ«tus, lai nodroÅ”inātu mobilo tālruņu pārklājumu.

"Veselas zvaigznāja izveidoÅ”ana prasa vairākus gadus, jo jums ir nepiecieÅ”ams vesels virkne palaiÅ”anas, un tas ir patieŔām dārgi," saka Stenfordas universitātes aeronautikas un astronautikas docents Zaks Mančesters. "Apmēram piecu gadu laikā zemes Ŕūnu torņu infrastruktÅ«ra ir paplaÅ”inājusies lÄ«dz vietai, kur pārklājums ir patieŔām labs un sasniedz lielāko daļu cilvēku."

Visi trÄ«s uzņēmumi ātri bankrotēja. Un, lai gan katrs ir no jauna izgudrojis sevi, piedāvājot mazāku pakalpojumu klāstu konkrētiem mērÄ·iem, piemēram, avārijas bākas un kravas izsekoÅ”ana, nevienam nav izdevies aizstāt mobilo tālruņu pakalpojumus, kas balstÄ«ti uz torņiem. Dažus pēdējos gadus SpaceX ir palaidis Iridium satelÄ«tus saskaņā ar lÄ«gumu.

"Mēs esam redzējuÅ”i Å”o filmu iepriekÅ”," saka Mančestra. "Es neredzu neko bÅ«tiski atŔķirÄ«gu paÅ”reizējā situācijā."

Konkurence

SpaceX un 11 citām korporācijām (un to investoriem) ir atŔķirÄ«gs viedoklis. OneWeb Å”ogad sāks satelÄ«tus, un ir sagaidāms, ka pakalpojumi sāksies jau nākamgad, kam sekos vēl vairāk konstelāciju 2021. un 2023. gadā, ar iespējamo mērÄ·i lÄ«dz 1000. gadam sasniegt 2025 Tbps. O3b, kas tagad ir SAS meitas uzņēmums, ir 16 MEO satelÄ«tu konstelācija, kas darbojas jau vairākus gadus. Telesat jau pārvalda GSO satelÄ«tus, bet plāno LEO sistēmu 2021. gadam, kurai bÅ«s optiskās saites ar latentumu no 30 lÄ«dz 50 ms.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Jaunākajam Astranis ir arÄ« satelÄ«ts Ä£eosinhronajā orbÄ«tā, un tuvākajos gados tas tiks izvietots vairāk. Lai gan tie neatrisina latentuma problēmu, uzņēmums cenÅ”as radikāli samazināt izmaksas, sadarbojoties ar vietējiem interneta pakalpojumu sniedzējiem un veidojot mazākus, daudz lētākus satelÄ«tus.

LeoSat arÄ« plāno palaist pirmo satelÄ«tu sēriju 2019. gadā un pabeigt zvaigznāju 2022. gadā. Tie lidos apkārt Zemei 1400 km augstumā, savienosies ar citiem tÄ«kla satelÄ«tiem, izmantojot optiskos sakarus, un pārraidÄ«s informāciju uz augÅ”u un uz leju Ka joslā. Viņi ir ieguvuÅ”i vajadzÄ«go spektru starptautiskā mērogā, saka Ričards van der Bregens, LeoSat izpilddirektors, un drÄ«zumā sagaida FCC apstiprinājumu.

Saskaņā ar van der Bregena teikto, centieni pēc ātrāka satelÄ«ta interneta lielā mērā bija balstÄ«ti uz lielāku, ātrāku satelÄ«tu izveidi, kas spēj pārraidÄ«t vairāk datu. ViņŔ to sauc par "cauruli": jo lielāka caurule, jo vairāk caur to var pārsprāgt internets. Taču tādi uzņēmumi kā viņŔ atrod jaunas jomas uzlaboÅ”anai, mainot visu sistēmu.

"Iedomājieties mazāko tÄ«kla veidu ā€” divus Cisco marÅ”rutētājus un vadu starp tiem," saka van der Bregens. "Visi satelÄ«ti nodroÅ”ina vadu starp divām kastēm ... mēs nogādāsim visu trÄ«s komplektu kosmosā."

LeoSat plāno izvietot 78 satelītus, katrs liela pusdienu galda lielumā un sver aptuveni 1200 kg. Iridium būvēti, tie ir aprīkoti ar četriem saules paneļiem un četriem lāzeriem (pa vienam katrā stūrī), lai izveidotu savienojumu ar kaimiņiem. Šo savienojumu van der Bregens uzskata par vissvarīgāko. Vēsturiski satelīti atspoguļoja signālu V formā no zemes stacijas uz satelītu un pēc tam uz uztvērēju. Tā kā LEO satelīti ir zemāki, tie nevar projicēt tik tālu, taču tie var ļoti ātri pārsūtīt datus savā starpā.

Lai saprastu, kā tas darbojas, ir noderÄ«gi domāt par internetu kā par kaut ko tādu, kam ir faktiska fiziska vienÄ«ba. Tie nav tikai dati, tas ir arÄ« tas, kur Å”ie dati dzÄ«vo un kā tie pārvietojas. Internets netiek glabāts vienuviet, visā pasaulē ir serveri, kas satur daļu informācijas, un, tiem piekļūstot, dators paņem datus no tuvākā, kurā ir tas, ko meklējat. Kur tas ir svarÄ«gi? Cik tam ir nozÄ«me? Gaisma (informācija) kosmosā pārvietojas gandrÄ«z divas reizes ātrāk nekā Ŕķiedra. Un, kad vadāt optiskās Ŕķiedras savienojumu ap planētu, tai ir jāiet apvedceļŔ no mezgla lÄ«dz mezglam ar apkārtceļiem ap kalniem un kontinentiem. SatelÄ«ta internetam nav Å”o trÅ«kumu, un, ja datu avots ir tālu, neskatoties uz pāris tÅ«kstoÅ”u jÅ«džu vertikālā attāluma pievienoÅ”anu, latentums ar LEO bÅ«s mazāks nekā latentums ar optiskās Ŕķiedras internetu. Piemēram, ping no Londonas uz SingapÅ«ru varētu bÅ«t 112 ms, nevis 186, kas bÅ«tiski uzlabotu savienojamÄ«bu.

LÅ«k, kā van der Bregens apraksta uzdevumu: veselu nozari var uzskatÄ«t par izkliedēta tÄ«kla attÄ«stÄ«bu, kas neatŔķiras no interneta kopumā, tikai kosmosā. Gan latentumam, gan ātrumam ir nozÄ«me.

Lai gan viena uzņēmuma tehnoloÄ£ija var bÅ«t pārāka, Ŕī nav nulles summas spēle, un nebÅ«s uzvarētāju vai zaudētāju. Daudzi no Å”iem uzņēmumiem ir vērsti uz dažādiem tirgiem un pat palÄ«dz viens otram sasniegt vēlamos rezultātus. Dažiem tie ir kuÄ£i, lidmaŔīnas vai militārās bāzes; citiem tie ir lauku patērētāji vai jaunattÄ«stÄ«bas valstis. Bet galu galā uzņēmumiem ir kopÄ«gs mērÄ·is: izveidot internetu tur, kur tā nav vai kur tā nav pietiekami, un darÄ«t to par pietiekami zemām izmaksām, lai atbalstÄ«tu viņu uzņēmējdarbÄ«bas modeli.

"Mēs domājam, ka tā nav Ä«sti konkurējoÅ”a tehnoloÄ£ija. Mēs uzskatām, ka zināmā mērā ir vajadzÄ«gas gan LEO, gan GEO tehnoloÄ£ijas,ā€ saka Kuks no HughesNet. ā€œNoteiktu veidu lietojumprogrammām, piemēram, video straumÄ“Å”anai, GEO sistēma ir ļoti, ļoti rentabla. Tomēr, ja vēlaties palaist lietojumprogrammas, kurām nepiecieÅ”ams mazs latentums... LEO ir pareizais ceļŔ."

Faktiski HughesNet sadarbojas ar OneWeb, lai nodroÅ”inātu vārtejas tehnoloÄ£iju, kas pārvalda trafiku un mijiedarbojas ar sistēmu internetā.

Jūs, iespējams, pamanījāt, ka LeoSat piedāvātais zvaigznājs ir gandrīz 10 reizes mazāks nekā SpaceX. Tas ir labi, Van der Breggen saka, jo LeoSat plāno apkalpot korporatīvos un valdības klientus un aptvers tikai dažas noteiktas jomas. O3b pārdod internetu kruīza kuģiem, tostarp Royal Caribbean, un sadarbojas ar telekomunikāciju pakalpojumu sniedzējiem Amerikas Samoa un Zālamana salās, kur trūkst ātrgaitas vadu savienojumu.

Neliels Toronto jaunuzņēmums ar nosaukumu Kepler Communications izmanto sÄ«kus CubeSats (apmēram maizes klaipa lielumu), lai nodroÅ”inātu piekļuvi tÄ«klam klientiem, kuriem ir intensÄ«va latentuma pakāpe, 5 minÅ«Å”u laikā var iegÅ«t 10 GB vai vairāk datu, kas attiecas uz polāro reÄ£ionu. izpēte, zinātne, rÅ«pniecÄ«ba un tÅ«risms. Tātad, uzstādot mazu antenu, ātrums bÅ«s lÄ«dz 20 Mbit/s augÅ”upielādei un lÄ«dz 50 Mbit/s lejupielādei, bet, ja izmantosiet lielu ā€œÅ”Ä·Ä«viā€, tad ātrumi bÅ«s lielāki - 120 Mbit/ s augÅ”upielādei un 150 Mbit/s uztverÅ”anai. Baldrige norāda, ka Viasat spēcÄ«go izaugsmi nodroÅ”ina interneta nodroÅ”ināŔana komerciālajām aviokompānijām; viņi ir parakstÄ«juÅ”i lÄ«gumus ar United, JetBlue un American, kā arÄ« Qantas, SAS un citiem.

Kā tad Å”is uz peļņu orientētais komerciālais modelis pārvarēs digitālo plaisu un atnesÄ«s internetu jaunattÄ«stÄ«bas valstÄ«m un nepietiekami apkalpotiem iedzÄ«votājiem, kuri, iespējams, nespēs par to maksāt tik daudz un ir gatavi maksāt mazāk? Tas bÅ«s iespējams, pateicoties sistēmas formātam. Tā kā atseviŔķie LEO (Low Earth Orbit) zvaigznāja satelÄ«ti atrodas pastāvÄ«gā kustÄ«bā, tiem jābÅ«t vienmērÄ«gi sadalÄ«tiem pa Zemi, liekot tiem laiku pa laikam aptvert reÄ£ionus, kur neviens nedzÄ«vo vai ir diezgan nabadzÄ«gi. Tādējādi jebkura peļņa, ko var saņemt no Å”iem reÄ£ioniem, bÅ«s peļņa.

"Es domāju, ka viņiem bÅ«s atŔķirÄ«gas pieslēguma cenas dažādām valstÄ«m, un tas ļaus viņiem padarÄ«t internetu pieejamu visur, pat ja tas ir ļoti nabadzÄ«gs reÄ£ions," saka Press. ā€œKad ir satelÄ«tu zvaigznājs, tā izmaksas jau ir fiksētas, un, ja satelÄ«ts atrodas virs Kubas un neviens to neizmanto, tad jebkādi ienākumi, ko viņi var gÅ«t no Kubas, ir niecÄ«gi un bez maksas (nav nepiecieÅ”ami papildu ieguldÄ«jumi)ā€ .

IeieÅ”ana masu patēriņa tirgÅ« var bÅ«t diezgan sarežģīta. Faktiski liela daļa no nozares panākumiem ir gÅ«ta, nodroÅ”inot dārgu internetu valdÄ«bām un uzņēmumiem. Bet jo Ä«paÅ”i SpaceX un OneWeb savos biznesa plānos ir vērsti uz tradicionālajiem abonentiem.

Pēc Sachdev domām, lietotāja pieredze bÅ«s svarÄ«ga Å”im tirgum. Jums ir jāpārklāj Zeme ar sistēmu, kas ir viegli lietojama, efektÄ«va un rentabla. "Bet ar to vien nepietiek," saka Sačdevs. "Jums ir nepiecieÅ”ams pietiekami daudz jaudas, un pirms tam jums ir jānodroÅ”ina pieņemamas cenas klientu aprÄ«kojumam."

KurÅ” ir atbildÄ«gs par regulējumu?

Divas lielas problēmas, kas SpaceX bija jāatrisina ar FCC, bija tas, kā tiks pieŔķirts esoÅ”ais (un nākotnes) satelÄ«tu sakaru spektrs un kā novērst kosmosa atkritumus. Pirmais jautājums ir FCC atbildÄ«ba, bet otrais Ŕķiet piemērotāks NASA vai ASV AizsardzÄ«bas departamentam. Abi uzrauga orbÄ«tā esoÅ”us objektus, lai novērstu sadursmes, taču neviens no tiem nav regulators.

"PatieŔām nav labas koordinētas politikas attiecÄ«bā uz to, kas mums bÅ«tu jādara ar kosmosa atkritumiem," saka Stenfordas Mančestras pārstāvis. "Å obrÄ«d Å”ie cilvēki savstarpēji nesazinās efektÄ«vi, un nav konsekventas politikas."

Problēma ir vēl sarežģītāka, jo LEO satelÄ«ti Ŕķērso daudzas valstis. Starptautiskajai telekomunikāciju savienÄ«bai ir lÄ«dzÄ«ga funkcija kā FCC, pieŔķirot spektru, taču, lai darbotos kādā valstÄ«, uzņēmumam ir jāsaņem Ŕīs valsts atļauja. Tādējādi LEO satelÄ«tiem jāspēj mainÄ«t izmantotās spektrālās joslas atkarÄ«bā no valsts, kurā tie atrodas.

"Vai jÅ«s tieŔām vēlaties, lai SpaceX Å”ajā reÄ£ionā bÅ«tu savienojamÄ«bas monopols?" Prese jautā. ā€œIr jāregulē viņu darbÄ«ba, un kam ir tiesÄ«bas to darÄ«t? Tie ir pārnacionāli. FCC nav jurisdikcijas citās valstÄ«s."

Tomēr tas nepadara FCC bezspēcÄ«gu. PagājuŔā gada beigās nelielam SilÄ«cija ielejas jaunuzņēmumam ar nosaukumu Swarm Technologies tika liegta atļauja palaist četrus LEO sakaru satelÄ«tu prototipus, katrs mazāks par grāmatu mÄ«kstajos vākos. FCC galvenais iebildums bija tāds, ka mazie satelÄ«ti varētu bÅ«t pārāk grÅ«ti izsekojami un tāpēc neprognozējami un bÄ«stami.

SatelÄ«ta internets - jauna kosmosa ā€œsacensÄ«baā€?

Swarm tos vienalga palaida. Sietlas uzņēmums, kas sniedz satelÄ«tu palaiÅ”anas pakalpojumus, nosÅ«tÄ«ja tos uz Indiju, kur viņi brauca ar raÄ·eti, kurā bija desmitiem lielāku satelÄ«tu, ziņoja IEEE Spectrum. FCC to atklāja un uzlika uzņēmumam naudas sodu 900 000 USD, kas jāmaksā 5 gadu laikā, un tagad Swarm pieteikums četriem lielākiem satelÄ«tiem ir neskaidrs, jo uzņēmums darbojas slepeni. Taču pirms dažām dienām parādÄ«jās ziņas, ka apstiprinājums ir saņemts un 150 maziem satelÄ«tiem. Kopumā nauda un spēja sarunāt bija risinājums. SatelÄ«tu svars ir no 310 lÄ«dz 450 gramiem, Å”obrÄ«d orbÄ«tā atrodas 7 satelÄ«ti, un pilns tÄ«kls tiks izvietots 2020. gada vidÅ«. Jaunākais ziņojums liecina, ka uzņēmumā jau ir investēti aptuveni 25 miljoni dolāru, kas paver pieeju tirgum ne tikai globālajām korporācijām.

Citiem topoÅ”ajiem satelÄ«tu interneta uzņēmumiem un esoÅ”ajiem uzņēmumiem, kas pēta jaunus trikus, nākamie četri lÄ«dz astoņi gadi bÅ«s izŔķiroÅ”i, lai noteiktu, vai ir pieprasÄ«jums pēc viņu tehnoloÄ£ijām Å”eit un tagad, vai arÄ« mēs redzēsim, ka vēsture atkārtosies ar Teledesic un Iridium. Bet kas notiek pēc tam? Marss, pēc Muska vārdiem, viņa mērÄ·is ir izmantot Starlink, lai nodroÅ”inātu ieņēmumus Marsa izpētei, kā arÄ« veiktu pārbaudi.

"Mēs varētu izmantot Å”o paÅ”u sistēmu, lai izveidotu tÄ«klu uz Marsa," viņŔ teica saviem darbiniekiem. "Marsam bÅ«s nepiecieÅ”ama arÄ« globāla sakaru sistēma, un tajā nav optisko Ŕķiedru lÄ«niju vai vadu vai nekā."

Dažas reklāmas šŸ™‚

Paldies, ka palikāt kopā ar mums. Vai jums patīk mūsu raksti? Vai vēlaties redzēt interesantāku saturu? Atbalsti mūs, pasūtot vai iesakot draugiem, 30% atlaide Habr lietotājiem unikālam sākuma līmeņa serveru analogam, ko mēs jums izgudrojām: Visa patiesība par VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 kodoli) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps no 20$ vai kā koplietot serveri? (pieejams ar RAID1 un RAID10, līdz 24 kodoliem un līdz 40 GB DDR4).

Dell R730xd 2 reizes lētāk? Tikai Å”eit 2x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV no 199$ NÄ«derlandē! Dell R420 ā€” 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gbps 100 TB ā€” no 99 USD! LasÄ«t par Kā izveidot infrastruktÅ«ras uzņēmumu klase ar Dell R730xd E5-2650 v4 serveru izmantoÅ”anu 9000 eiro par santÄ«mu?

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru