Comments 35
Заголовки красного цвета это случайность или проявление неуважения к хабровчанам?
Вроде бы корпоративный блог, но статья выглядит пёстро.
Насколько я понял, речь идет про GSM (2G). Спутники выведены на орбиту 500 км.
Кроме компенсации допплеровского сдвига частоты, разработчиком приходится еще и подправлять задержки сигнала, так как в стандарте GSM есть ограничение на дальность — 35 км.
Есть патент еще такой патент компании: patents.google.com/patent/US10985834B2
И что же, смартфон вот так возьмет, и вместо нескольких километров до базовой станции начнет передавать данные на минимум 100 км? По-моему, фантастика
А что мешает радиоволнам распространяться дальше 35 км ? Тем более в GSM есть технология удвоенных таймслотов, обеспечивающая дальность 70км спокойно.
Ничего не мешает, но вот хватит ли мощности? Все-таки в 50-100 раз увеличить (а то и больше, там же наверное не линейная зависимость от расстояния, а похуже)
Радиолюбители саязываются с помощью сигнала, отражённого от Луны.
Это технически сложный вид связи, поэтому немногие занимающиеся им являются заслуженной "элитой" среди радиолюбителей.
Говорят, что от 50 Вт уже получается.
Вы о какой мощности сейчас? EIRP? Нет, не получится. А если с хорошими (в данном контексте значит узконаправленными) антеннами - то маргинально, но да, может получиться, в основном за счет вычислительной мощности компьютеров и, главное, хороших антенн другого корреспондента. Традиционный телеграф (азбука Морзе), который принимают на слух, здесь вряд ли сработает - вместо этого используют нехитрый алгоритм, по которому длительное время передают кодированный сигнал с многократной избыточностью, а на приеме эта заведомая избыточность и длительное время передачи позволяют вытянуть полезный сигнал из шумов.
Да, антенны у них узконаправленные, но зато и расстояние в тысячу раз больше. Это сразу 60 децибел.
Я встречал такие оценки потерь на трассе:
Для 144MHz - 253dB
Для 1296MHz - 271dB
Это очень много. Но с ростом частоты удается создавать более узконаправленные антенны.
Опять же, сейчас серийный спутниковый телефон со всенаправленной антенной и выходной мощностью 0,6 Вт спокойно связывается со спутником на геостационаре (!).
У серийных спутниковых телефонов чаще QFH антенны, у них выгодная для спутниковой связи диаграмма направленности (кардиоида с сильным подавлением в надире) и круговая поляризация. Оценочно их "усиление" порядка 4~4.5dBic.
но вот хватит ли мощности?
Хватит. Я спутник на орбите высотой около семиста километров и мощностью 0.25W слышу на обычную антенну портативной радиостанции ("резинку") уже градусов с двадцати - это более полутора тысяч километров, а с простой направленной антенной, достаточно маленькой и легкой, чтобы держать ее в руке и направлять на слух, так и того ниже, т.е. и того дальше. Смехотворные по спутниковым меркам расстояния наземной связи вызваны приветствиями для радиоволн. Какова мощность телефона? Считается, что среднестатистический GSM-900 должен (может) иметь мощность до 2W (приблизительно на порядок больше моего примера с другим спутником).
Все-таки в 50-100 раз увеличить
Это породит множество технических и юридических проблем. Небольшой запас крайне желателен, большой запас крайне нерационален.
не линейная зависимость от расстояния
Напряженность электромагнитного поля обратно пропорциональна квадрату расстояния от его источника.
Слышать то вы может и слышите, а как насчет передачи? Напоминаю, что спутник передает на землю узким лучом, а у смартфона передатчик должен быть вненаправленным. Даже если у спутника луч в 1/8 сферы (т.е. телесный угол с прямыми углами между осями) и это, конечно, громадное преувеличение, это значит, что его 0,25 Вт в луче эквивалентно 2 Вт на всю сферу. Так что как бы не оказалось, что ваш спутник на самом деле на порядок мощнее, чем телефон.
Слышать то вы может и слышите, а как насчет передачи?
Спутник, о котором я говорю (их несколько разных, в принципе похожих по техданным и высоте орбиты, поэтому это частный конкретный пример общего), имеет два четвертьволновых штырька вместо антенн - один на диапазон частот приема с земли, второй на диапазон частот передачи на землю. То есть ни о какой направленности речь не идет. Если его мощность равна четверти ватта и я его слышу, а моя мощность равна где-то 4~5W, то есть на порядок больше, то спутник меня тоже услышит. Конкретно с этим спутником (и подобными) проблема в другом: иногда собирается много конкурирующих желающих установить связь через, поэтому все желающие создают друг другу помехи и на приемнике спутника получается каша. А если никто не мешает (в неудобное для большинства время суток, например), то спутник принимает наземных абонентов надежно, лучше чем наземный абонент принимает даунлинк спутника.
Напоминаю, что спутник передает на землю узким лучом, а у смартфона передатчик должен быть вненаправленным.
Напоминаю о принципе взаимности антенн. Узконаправленная антенна "усиливает" (в кавычках, потому что не усиливает, но так принято говорить, даже в серьезной технической литературе) в равной мере сигнал на передачу и на прием.
Даже если у спутника луч в 1/8 сферы (т.е. телесный угол с прямыми углами между осями) и это, конечно, громадное преувеличение, это значит, что его 0,25 Вт в луче эквивалентно 2 Вт на всю сферу.
Все верно в теории. На практике тот спутник, о котором я говорю, имеет куда как худшую для даунлинка диаграмму - не равную, но где-то несильно далекую от изотропной. Большие спутники действительно располагают сравнительно направленными антеннами; с ростом диапазонов частот растет и направленность. Если среднестатистический вещательный спутник диапазона C покрывает более-менее всю видимую поверхность земли, то для среднестатистического вещательного спутника Ku диапазона обычно технически возможно выделять споты размером с десятые доли континента, а иногда и того сильно меньше, что активно используется на практике как для разделения доступа к контенту по территориальному признаку, так и для одновременного использования одних и тех же частот (полоса вроде большая, но но все же ограниченная, а возможности современных спутников по несению транспондеров превышают ширину полосы, поэтому одновременное использование одинаковых частот уже фактическая необходимость) без взаимных помех приему.
Так что как бы не оказалось, что ваш спутник на самом деле на порядок мощнее, чем телефон.
Спутник не мой, я к моему сожалению отношения к его постройке и запуску не имею - это был бы фантастический опыт как для радиоинженера. Пусть даже ничего реально сложного там нет, сам по себе проект довольно редкий и поучаствовать в нем исключительно трудно именно из-за редкости, а вовсе не из-за технических трудностей, которые необходимо преодолевать. Впрочем, сейчас детали для постройки подобных спутников можно купить в интернет-магазине (гуглите, я находил ради любопытства, но сейчас не вспомню где), равно как и запуском попасть в какую-то условно-благотворительную группу (тоже гуглите, тут я не компетентен, интернеты знают больше). Точных цен не знаю, это к хаброколлегам, освещающим космическую область, но сегодня частный спутник, изготовленный самолично на кухне и запущенный по заказу отдельного энтузиаста, превращается из "категорически нет, даже смешно такое думать" в "очень дорого, сам не потяну, но в общем-то можно".
Выглядит странно, как минимум чтобы компенсировать доплеровское смещение DL нужно знать где находится абонент. Один абонент, а их больше одного. А сдвиг несущей можно компенсировать только для одного. Выглядит как тема для выкачивания денег для инвесторов.
Вай. Какие у них удивительные "обычные" смартафоны с мощность передатчика на 500 км...И что это за обычные смартафоны с 2G... Они вообще еще бывают?
Я понимаю, еще принять сигнал с расстояния 500 км не проблема (если передатчик мощный и антенна приемника хорошая).
Но вот как отправить сигнал с маломощного устройства на 500 км...
Что-то темнят ребята.
0,5 Вт спутник сатком 35000 км легко, в смартфоне 2 Вт мощность
С другой стороны, спутнику светить узким лучом не Землю, а у смартфона передатчик всенаправленный
Сатком, он же "телефон Рэмбо", работает на передатчиках до 1 вт. И действует до сих пор. А это проект 80-х годов, если мне склероз не изменяет. 250 мгц с круговой поляризацией. Там есть несколько открытых каналов, на которых нехорошие люди много разговаривают на португальском и испанском. https://www.youtube.com/watch?v=UgZlQHuL6V0
И что это за обычные смартафоны с 2G... Они вообще еще бывают?
Вы удивитесь. Загляните в спецификации своего телефона. Или вот в новинку, типа iPhone 13, там тоже есть 2G.
Пока в мире довольно много выше 2G, и покрытие у них обширное. А совместимость почти ничего не стоит.
Просто оставлю это тут
Это не он :) Это четвертый, а пишут про шестой https://space.skyrocket.de/doc_sdat/lynk-06.htm, что "наконец получилось" - видимо, на предыдущих получалось не очень.
Вот он на Heavens Above даже есть: https://www.heavens-above.com/satinfo.aspx?satid=48938, можно попытаться поймать что-то широковещательное (анонс сотовой сети, не знаю как он правильно зовется у телеком инженеров), если он постоянно передает, а не только над тестовыми регионами включается. Интересно было бы попытаться поймать его сигнал обычным телефончиком, может для надежности не смартфоном, а чем-нибудь подревнее, из конца 90-х. Наклонение 97.5, летает над всей поверхностью Земли.
О. здорвово что поправили. Спасибо!
Да, конец 90х будет в самый раз. Я не могу найти точное описание как "вещается" сеть, но точно помню что там есть номер, который мы знаем под буквенными Мегафон, Билайн, МТС и т.п. который и определяет собственно - сеть.
Я думаю вот тут можно почерпнуть http://openbts.org/
Вообще же, я не могу понять как спутник слышит терминал, (Mobile Station в терминологии GSM) учитывая зашуленность и слабость сигнала. Понятно как это получается у телефона - если у меня достаточно мощьный передатчик, я могу "прогреть" воздух так, что терминал будет принимать меня хорошо. Но вот в обратную сторону... Это старый принцип усиления WiFi - я могу поставить хорошую антенну на прием и хорошую на отдачу и роутер за 400 метров меня будет слышать хорошо... пока гроза не начнется.
А в 2G "гроза" постоянная. Да и скорость пролета спутника колосальная. И поворот антенны нужен определенный, чтоб "отразилось от луны"...
Телефону нужно успеть увидеть сеть, зарегистрироваться в ней и совершить какое-то полезное действие. Если бы у них была группировка, то это уже был бы OneWeb\Starlink и встали бы проблемы межспутниковой коммутации и сброса канала на землю.
Насколько знаю современные радиомодули в смартфонах очень внимательно сертифицируют на среднерабочее излучение, чтобы влияние на организм было в пределах какой-то величины. А тут будут уже пиковые частоты. Не будет ли это решение нести слишком большой вред организму?
Ну, на старых нокиа и сименс было гнездо для внешней антенны. Там в машинах они испольховались часто, когда антенна на крышу ставилась. Сегодея у Шкоды есть "ретранслятор", когды в спецкармашке сигнал перенаправляется на внешнюю антенну.
Так что это не проблема. А вот с обычным современным смартфоном, да еще и с антенной кау у айфона, смотрящей в землю (тут сарказм легки) на узкой улице между домами в 10+ этажей....
Для того, чтобы добиться устойчивой связи со спутником, инженерам компании пришлось найти способ избегать интерференции с другими телефонами. Как именно это было сделано — пока не сообщается, но в скором времени компания расскажет больше подробностей о своих технологиях.
Мы же не на новостном портале.
Смысл писать статью для технарей, не давая технический подробностей?
Как работает Lynk, оператор связи, связавший мобильные устройства напрямую со спутниками