Space X: проблемы проекта StarLink - Часть 2. "дотянулся проклятый Шеннон"
Итак, продолжаем разбор проблем, стоящих перед Space X в проекте Starlink предыдущий пост был посвящен тому, что нужно много спутников. Но если начистоту , то это отговорка, не связанная с реально стоящей проблемой. То что это в общем отговорка, говорит то, что
1) Перенос публичного тестирования имхо идет на начало 2021 года, а уже через три месяца на орбите будут 800 спутников о наличии которых для бета тестирования говорил Илон Маск еще где то полгода назад, и с тех пор вроде как радиус Земли не увеличился, зачем сейчас нужно больше спутников, чем 800??
2) главное скорость , которую показывают терминалы СтарЛинк сейчас. Скорость на терминале вообще не зависит от числа спутников на орбите это сугубо параметр антенн на ИСЗ и Терминале.
Так вот о скорости. Спейс Х говорит о 50-150 Мбит на передачу . Ой ли??
Вот картина тестов за последние 2 месяца, да конечно можно найти 1 тест на 149 мбит, но дальше то в лучшем случае 50!! при этом мы имеем полностью пустой спутник, на котором сидят сейчас 10, ну может 30 абонентов!!!
Все кто работают в нашей отрасли и особенно абоненты спутниковых операторов знают, какой это кайф работать на "пустом борту" или "пустом канале" и как потом включаются "тормоза" по мере его заполнения трафиком, да что далеко ходить, смотрим Газпромовский Ямал-601, он уже года полтора как работает и вот тест скорости с форума Телеспутника
90+ Мбит!! При этом Борт спроектирован 5 лет назад, пятна там огромного размера..Терминалы Гилат самые обычные. А тут Спейс Х обещан считай 22 й век и..скорость прыгает как бешенный кенгуру.
и самое главное - недавно Срейс Х подал заявку японскому регулятору на начало сервиса в Японии. Японцы люди дотошные и Спейс Х пришлось "приоткрыть личико" и на свет появилась такая таблица:
итак , Спейс Х официально указывает, что максимальная скорость для абонентского терминала с габаритами антенны 55 см это 350 Мбит. Но напомним, что еще пару лет назад , Спейс Х показал военным скорость 680 Мбит (правда военные использовали свои абонентские терминалы и свой гейтвей), и главное 350 Мбит на канале в 240 МГц это спектральная эффективность 1,5 бит/герц. А какая спектральная эффективность соотвествует модкоду 64QAM , ранее заявленному Спейс Х для абонентского терминала ?? Ответ из учебника - 6!!.
То есть имеем сейчас в 4 раза меньше и 4000 МГц , которые у нас есть в Ку обеспечат в легкую 17-23 Гбита пропускной способности всего ИСЗ при 64QAM, а если тут 1,5 бит/Гц это всего 6 Гбит. Мягко говоря "промашка вышла"..
И кто же этот гад, что мешает Спейс Х и Илону Маску лично?? а это у нас "дотянулся из могилы проклятый Шеннон" - главный враг спутниковых связистов. Которые как отче наш помнят его завет теорему. Из вики:
Под пределом Шеннона можно понимать минимальное отношение сигнал/шум, для которого теоретически возможно безошибочная передача и декодирование блока с заданной скоростью.
то есть , если земная станция не может вытянуть нужное отношение сигнал /шум , или пардон Ебинойс, Eb/No , то Вам уже ничего не поможет. С шумом что то поделать сложно, остается увеличить сигнал и главная роль тут у антенны и ее коэффициента усиления . А в нем главный параметр площадь антенны , принимающая радиоволну.
Увы, плоские ФАРовсие антенны сами по себе имеют Кип (Коэффициент использования площади) на 30% меньше чем у параболической тарелки того же размера. А тут еще погоня за "коробкой из под пиццы" обещаной Маском - небольшой терминал безусловно гораздо удобнее для пересылки и монтажа у абонента, да и на Теслу его прикруть в принципе можно, но сейчас минимальный размер антенны для геостационара 76 см, и она стоит перпендикулярно лучу спутника, а тут 48 см, под углом, да еще и ФАР..
Скептицизм все отраслевых ьдюдей , когда они впервые увидели терминал Маска был очень силен, но все размышляли, ну он же Гений, да у нас Кимета с ее 80 см на 80 см в Москве не работает с российскими бортами от слова совсем, не хватает запаса по энергетике, т.е. того самого Ебинойса.. Но , может там в Калифониях, что то такое этакое изобретут..
А тут есть еще одна засада - спутники СтарЛинк очень близко к Земле, достаточно маленького усилителя, чтобы на уровне Земли мощность сигнала была ого-го, во много раз больше чем от спутника на геостационаре. Но тут фиг Вам, есть правила ITU об максимальном уровне плотности мощности сигнала со спутника на уровне Земли и превышать его СтарЛинк не имеет права..То есть эта возможность дарованная СтарЛинку самой природой пропадает зря..
И то , что терминал не может выдать 200..300 Мбит в полосе 250 МГц это то же отттуда, и эти прыганья, похоже малейшее изменение угла (равно площади антенны= ее коэффициенту усиления) или небежавшее облачко (равно дополнительному ослаблению сигнала) и приводит к таким печальным результатам.
Безусловно фанаты Маска поверят в то, что сейчас осталось написать новое ПО, его зальют в терминал и все "полетит", возможно они верят и в то, что новое ПО для их Теслы может увеличить ее грузоподъемность в 2 раза. Но я лично сомневаюсь, и думаю, что более верный путь поменять в Тесле рычаги с рессорами.. А в нашем случае это доработка терминала с его фазовращателями, и элементами заменяющими там LNB он же МШУ (малошумящие усилители), возможно надо брать более качественные, уникальные и прочее, я сам не антенщик, расчет антенн это совсем сложная тема, реально очень математическая вещь..
Но ясно, что тут пока кавалерийский наскок у Спейс Х не прошел..
А нужно иметь стабильные 100 Мбит, иначе в конкурсе сельского интернета RDOF, где на кону 16 миллиардов Долларов шансов у Спейс Х немного . Вот шкала скоростей конкурса:
Пока ИМХО, сервис Спейс Х даже не тянет на BaseLine..
В общем Илон Маск и Спейс Х снова имеет возможность всех удивить, всех победить, сотворив очередное инженерное чудо..
Ждем-с !
а пока, я могу теперь сказать Илону, если встретимся :
«satellite communications it is not as simple as rocket science!» J
Да и впереди еще будет часть 3 . Про цену на терминал и сервис. Там тоже все не так просто..
1) Перенос публичного тестирования имхо идет на начало 2021 года, а уже через три месяца на орбите будут 800 спутников о наличии которых для бета тестирования говорил Илон Маск еще где то полгода назад, и с тех пор вроде как радиус Земли не увеличился, зачем сейчас нужно больше спутников, чем 800??
2) главное скорость , которую показывают терминалы СтарЛинк сейчас. Скорость на терминале вообще не зависит от числа спутников на орбите это сугубо параметр антенн на ИСЗ и Терминале.
Так вот о скорости. Спейс Х говорит о 50-150 Мбит на передачу . Ой ли??
Вот картина тестов за последние 2 месяца, да конечно можно найти 1 тест на 149 мбит, но дальше то в лучшем случае 50!! при этом мы имеем полностью пустой спутник, на котором сидят сейчас 10, ну может 30 абонентов!!!
Все кто работают в нашей отрасли и особенно абоненты спутниковых операторов знают, какой это кайф работать на "пустом борту" или "пустом канале" и как потом включаются "тормоза" по мере его заполнения трафиком, да что далеко ходить, смотрим Газпромовский Ямал-601, он уже года полтора как работает и вот тест скорости с форума Телеспутника
90+ Мбит!! При этом Борт спроектирован 5 лет назад, пятна там огромного размера..Терминалы Гилат самые обычные. А тут Спейс Х обещан считай 22 й век и..скорость прыгает как бешенный кенгуру.
и самое главное - недавно Срейс Х подал заявку японскому регулятору на начало сервиса в Японии. Японцы люди дотошные и Спейс Х пришлось "приоткрыть личико" и на свет появилась такая таблица:
итак , Спейс Х официально указывает, что максимальная скорость для абонентского терминала с габаритами антенны 55 см это 350 Мбит. Но напомним, что еще пару лет назад , Спейс Х показал военным скорость 680 Мбит (правда военные использовали свои абонентские терминалы и свой гейтвей), и главное 350 Мбит на канале в 240 МГц это спектральная эффективность 1,5 бит/герц. А какая спектральная эффективность соотвествует модкоду 64QAM , ранее заявленному Спейс Х для абонентского терминала ?? Ответ из учебника - 6!!.
То есть имеем сейчас в 4 раза меньше и 4000 МГц , которые у нас есть в Ку обеспечат в легкую 17-23 Гбита пропускной способности всего ИСЗ при 64QAM, а если тут 1,5 бит/Гц это всего 6 Гбит. Мягко говоря "промашка вышла"..
И кто же этот гад, что мешает Спейс Х и Илону Маску лично?? а это у нас "дотянулся из могилы проклятый Шеннон" - главный враг спутниковых связистов. Которые как отче наш помнят его завет теорему. Из вики:
Под пределом Шеннона можно понимать минимальное отношение сигнал/шум, для которого теоретически возможно безошибочная передача и декодирование блока с заданной скоростью.
то есть , если земная станция не может вытянуть нужное отношение сигнал /шум , или пардон Ебинойс, Eb/No , то Вам уже ничего не поможет. С шумом что то поделать сложно, остается увеличить сигнал и главная роль тут у антенны и ее коэффициента усиления . А в нем главный параметр площадь антенны , принимающая радиоволну.
Увы, плоские ФАРовсие антенны сами по себе имеют Кип (Коэффициент использования площади) на 30% меньше чем у параболической тарелки того же размера. А тут еще погоня за "коробкой из под пиццы" обещаной Маском - небольшой терминал безусловно гораздо удобнее для пересылки и монтажа у абонента, да и на Теслу его прикруть в принципе можно, но сейчас минимальный размер антенны для геостационара 76 см, и она стоит перпендикулярно лучу спутника, а тут 48 см, под углом, да еще и ФАР..
Скептицизм все отраслевых ьдюдей , когда они впервые увидели терминал Маска был очень силен, но все размышляли, ну он же Гений, да у нас Кимета с ее 80 см на 80 см в Москве не работает с российскими бортами от слова совсем, не хватает запаса по энергетике, т.е. того самого Ебинойса.. Но , может там в Калифониях, что то такое этакое изобретут..
А тут есть еще одна засада - спутники СтарЛинк очень близко к Земле, достаточно маленького усилителя, чтобы на уровне Земли мощность сигнала была ого-го, во много раз больше чем от спутника на геостационаре. Но тут фиг Вам, есть правила ITU об максимальном уровне плотности мощности сигнала со спутника на уровне Земли и превышать его СтарЛинк не имеет права..То есть эта возможность дарованная СтарЛинку самой природой пропадает зря..
И то , что терминал не может выдать 200..300 Мбит в полосе 250 МГц это то же отттуда, и эти прыганья, похоже малейшее изменение угла (равно площади антенны= ее коэффициенту усиления) или небежавшее облачко (равно дополнительному ослаблению сигнала) и приводит к таким печальным результатам.
Безусловно фанаты Маска поверят в то, что сейчас осталось написать новое ПО, его зальют в терминал и все "полетит", возможно они верят и в то, что новое ПО для их Теслы может увеличить ее грузоподъемность в 2 раза. Но я лично сомневаюсь, и думаю, что более верный путь поменять в Тесле рычаги с рессорами.. А в нашем случае это доработка терминала с его фазовращателями, и элементами заменяющими там LNB он же МШУ (малошумящие усилители), возможно надо брать более качественные, уникальные и прочее, я сам не антенщик, расчет антенн это совсем сложная тема, реально очень математическая вещь..
Но ясно, что тут пока кавалерийский наскок у Спейс Х не прошел..
А нужно иметь стабильные 100 Мбит, иначе в конкурсе сельского интернета RDOF, где на кону 16 миллиардов Долларов шансов у Спейс Х немного . Вот шкала скоростей конкурса:
Пока ИМХО, сервис Спейс Х даже не тянет на BaseLine..
В общем Илон Маск и Спейс Х снова имеет возможность всех удивить, всех победить, сотворив очередное инженерное чудо..
Ждем-с !
а пока, я могу теперь сказать Илону, если встретимся :
«satellite communications it is not as simple as rocket science!» J
Да и впереди еще будет часть 3 . Про цену на терминал и сервис. Там тоже все не так просто..