Как стать автором
Обновить

5G инженер объясняет почему «Direct to Cell» Starlink от Илона Маска будет доступен только для бизнеса

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Количество просмотров57K
Всего голосов 21: ↑11 и ↓10+4
Комментарии122

Комментарии 122

Я конечно не инженер, но замечу следующее:

Можно на спутнике иметь только репитер, то есть сюрприз - модем, как и говорит Маск. Сама БС на земле будет.

Чувствительность антенны в космосе может быть запредельно велика, там нет помех, низкие температуры можно легко обеспечить.

Скорости для голосовой связи с современным кодеком, 8 килобит. 18 мегабит это 3000 голосовых полос, или примерно 10000 одновременных разговоров, поскольку паузы не занимают полосу. Смс это и вовсе сотни байт.

Видеозвонки могут иметь битрейт от 32 килобит, и не факт, что будут доступны.

Интернет по обычному телефону через спутник, я думаю, и не будут предоставлять.

Ну и спутниковая связь, это будет роуминг, так что только из районов без покрытия и для тех, у кого роуминг включен.

Подождите, речь идёт про связь со спутника через стандарт LTE для самых обычных смартфонов.

Цифры указанные вами это битрейт кодека для VoLTE? По-моему нет. Как минимум необходимо 36 кбит/с.

Там адаптивный речевой кодек, вроде максимум 18 килобит. Но не думаю, что будет именно интернет широкополосный.

Цифры указанные вами это битрейт кодека для VoLTE? По-моему нет. Как минимум необходимо 36 кбит/с.

Вы, это, просто описание кодека почитайте (G.722)..... Там как-бы обозначен битреййт... От 6.6 кбит/сек до 23.85 кбит/сек. Так что все норм там с потоком будет.

А то как-то "инженер 5G" категории ну не вяжется с незнанием основного кодека в 4G VoLTE. Или я что-то упустил?

Возможно, человек просто инженер в пятом поколении - а так он валы редукторов проектирует, публикуясь на Хабре в виде хобби.

Да, верно битрейт адаптивный от 4.75 до 23.85 (если про AMR-WB). Однако, если не используется сжатие заголовков VoLTE, то, например, для 23,85 кбит/c необходимая полоса с учётом всех дополнительных оверхэдов будет порятка 42 кбит в сек.

Дополнительно, не стоит забывать про то, что голосовому пользователю в LTE необходимо устанавливать не только голосовой канал (QCI1), но и IMS сигнализацию с QCI 5. А это ещё порядка 30 кбит/c.

Можно на спутнике иметь только репитер, то есть сюрприз - модем, как и говорит Маск.

Если отдельно не оговорено, то под базовой станцией подразумевают комплекс из приемопередатчика (обычно несколько) с антеннами и элементами коммутации, то есть со всякой радиочастотной и сетевой логикой. Модем - это элемент базовой станции или подобного оборудования, который преобразует поток данных в модуляцию радиосигнала и наоборот преобразует модулированный радиосигнал (демодулирует, декодирует) в поток данных. Репитер (ретранслятор, транспондер) - устройство почти или совсем без логики, ретранслирующее принятый сигнал с одной частоты на другую.

Что из этого или что другое вы имели в виду?

Чувствительность антенны в космосе может быть запредельно велика, там нет помех, низкие температуры можно легко обеспечить.

В космосе не так холодно из-за солнца рядом, но допустим тепловые шумы вы понизите аж до почти что нуля градусов - допустим. А вот насчет помех, так это вряд ли. Космический аппарат "видит" огромный кусок земли, с поверхности которой все "фонит" на интересующих нас частотах - наземные базовые станции и абонентские телефоны со многих квадратных километров при даже самой узкой диаграмме направленности, практически реализуемой ФАР. Как из этого всего выделить полезный сигнал - вопрос. Решаемый вопрос, наверное, но не настолько простой, как кажется на первый взгляд.

Я имел ввиду скорее цифровой репитер, то есть антенны, приемопередатчики, модемы и некую логику заворачивающую цифровой поток в служебный канал, на Землю.

Надеюсь, антенны спутника направленны на Землю, не на Солнце. Земля конечно фонит, но с 500 километров это не так страшно, как на Земле, где помехи генерирует практически любое цифровое устройство, включая сам терминал.

Я имел ввиду скорее цифровой репитер, то есть антенны, приемопередатчики, модемы и некую логику заворачивающую цифровой поток в служебный канал, на Землю.

Должно получиться, потому что то, что вы описываете, все же демодулиоует сигнал на борту, а значит может компенсировать доплер, по мере возможностей FEC исправляет ошибки и дальше уже неважно как мультиплексирует целостный поток данных от каждого абонента со всем остальным даунлинком - потому что дальше это забота наземных станций, а не никчемного с точки зрения антеннофидерного хозяйства абонентского телефона.

Надеюсь, антенны спутника направленны на Землю, не на Солнце.

Направлять антенны на Солнце вполне можно ночью.

Земля конечно фонит, но с 500 километров это не так страшно, как на Земле, где помехи генерирует практически любое цифровое устройство, включая сам терминал.

На Земле фонят импульсные преобразователи, которые сейчас буквально везде. Они загадили все от длинных волн до метрового диапазона ультракоротких, делая неэффективным или невозможным прием радиовещания или двухстороннюю радиосвязь. В то же время сотовая связь работает в дециметровом участке ультракоротких волн и стремится осваивать сантиметровые диапазоны, где помехи от импульсных преобразователей уже не имеют значения. И если наземный абонент или базовая станция слышит сигнал практически лишь в нескольких километрах, а в почти идеальных условиях - до горизонта, то спутник на низкой орбите обозревает круг радиусом в пару тысяч километров и даже пусть его антенна в состоянии формировать узкий луч, в этот луч попадут все наземные базовые станции и абонентские телефоны. Принцип сотовой сети - переиспользование одних и тех же частот. На земле это работает, потому что препятствия и рельеф ограничивают дальность связи и разнесенные на не так уж и большое расстояние сектора, работающие на одних и тех же частотах, друг с другом не интерферируют. А спутник видит их всех сразу и одновременно.

>Чувствительность антенны в космосе может быть запредельно велика

А на земле?
Как-то у меня не складывается, как тот же самый протокол с теми же самыми мобильными аппаратами может вдруг заработать на расстояниях в десятки раз больше запланированных.

А на Земле куча препятствий, да и планета как бы круглая, а сигнал, хоть ты тресни, не хочет изгибаться за горизонт, только по прямой. Плюс из за ширины общего канала, это очевидно не рассчитано на использование в местах, где есть наземные БС.

В общем смысле - радиоволна за горизонт уходить таки может. Тот же "Дятел" (ЗГРЛС Дуга) тому пример

В общем смысле - радиоволна за горизонт уходить таки может. Тот же "Дятел" (ЗГРЛС Дуга) тому пример

Ничто ни за какой горизонт не уходит, потому что земля на самом деле плоская. Вы делаете верное заявление, но приводите неверный пример, от чего можно предположить, что вы не более чем случайно угадали. В общем случае радиоволна уходить за горизонт может и всегда это делает, но причины этого находятся в области волновой оптики, а практическая значимость этого эффекта сильно варьируется. Русский дятел этот эффект не использует в силу сугубо конструктивных особенностей, причем сам эффект в его случае выражен относительно слабо и практического значения для его целей - ставить помехи на радиолюбительских частотах, не имеет.

для его целей - ставить помехи на радиолюбительских частотах

Насколько мне известно - помехи на любительских частотах это как раз его побочный эффект. А основная задача - детектировать запуск летательных аппаратов/баллистических ракет. Как минимум, называние Загоризонтальная РадиоЛокационная Станция на это жЫрно намекает
Ну и насколько утверждают открытые источники - принцип работы постоен на эффекте неоднократного отражения от ионосферы и от поверхности. Так это или нет - судить не берусь, я не настоящий сварщик, но звучит правдоподобно и не противоречит комментарию ниже (туда ответить оперативно не могу, кармы не хватает)

Насколько мне известно - помехи на любительских частотах это как раз его побочный эффект.

Радиолюбители всего мира гоняли его с радиолюбительских частот, куда он бесцеремонно пытался вторгаться, поэтому эффективность его работы там была едва ли отличной от нуля. Следовательно, можно сделать вывод, что создание помех и было его основной целью работы, потому что упорно пытаться работать на частотах, где тебе гарантировано будут ставить помехи из-за того, что ты вообще не должен там находиться - едва ли признак работы загоризонтного радара в поисках цели.

с вояками сложно, они в плане выделений частот в принципе необучаемые, им надо - остальные не считаются. каждый год на морской парад в спб в 144-146 залезают и как будто так и надо, и хрен чо им кто сделает.

А вам слова "вторичная основа" ни на что не намекают?

144-146 - первичная.

144-146 - первичная.

По всему миру, наверное, первичная, а не в одной отдельно взятой стране.

с вояками сложно, они в плане выделений частот в принципе необучаемые, им надо - остальные не считаются.

Тем не менее, дятла успешно гоняли с радиолюбительских частот. И будут это делать и впредь.

Есть два варианта попадания радиоволны за горизонт, первый тут уже описали, но он крайне нестабилен и на частотах мобильной связи практически не работает, второй это отражение от ионосферы, которое опять же почти не работает для высоких частот.

Потому и в общем смысле радиоволна идёт только по прямой.

Можно конечно чёрную дыру рядом, как пример привести, там сигнал будет не только изгибаться но и зацикливаться сам на себя, но это очередной некорректный пример.

Ну ещё вроде на длинну волны заходит. Поэтому, самые дальние радиостанции изначально были длинноволновымм. Уровень приема падал, но и только.

да и планета как бы круглая

Да ладно!

а сигнал, хоть ты тресни, не хочет изгибаться за горизонт, только по прямой

При возникновении температурной инверсии в тропосфере - изгибается. Это чистая оптика. Те, кто постарше, могут вспомнить, как иногда совершенно неожиданно открывался устойчивый прием какой-то далекой телестанции, которую из-за расстояния до нее в принципе не должно было быть видно - и в обычном состоянии никогда видно и не было. Однако, тут есть небольшой нюанс, делающий этот эффект практически не только бесполезным, но даже вредным - случается температурная инверсия пусть и нередко, но спорадически, а эффект с ростом частот в целом ослабляется и на практически используемых сотовой связью частотах чаще не имеет значения вообще, то есть полезное использование чисто практически невозможно. Вред же в том, что покуда сети планируются под нормальное распространение радиоволн, а не под тропо, возникновение тропо и аномальное распространение означает помехи оттуда, откуда не ждали. Но, повторюсь, на практически используемых сотовой связью частотах этот эффект выражен довольно слабо и серьезной проблемы не представляет.

Низкие температуры в космосе не обеспечить не получится. Просто потому, что отсутствует теплопередача между нагреваемым телом и вакуумом космоса. Превращать тепло в излучение с таким высоким кпд мы еще не умеем. Это одна из самых больных тем космонавтики, перегрев. Поэтому и скафандры блестящие, отражающие, и сами спутники и станции максимально светлого или вообще блестящего цвета. Да и помех в космосе хватает. Чего только солнечное излучение стоит, в атмосфере от него красивое сияние, а в космосе трэш и ураган.

При правильной теплоизоляции, вполне себе работает, Джеймс Уэбб, подтверждает. Он конечно в тени Земли, но она лишь усиливает эффект, а не даёт его. Внешнее практически полностью экранируется, остальное излучается в ИК. На МКС огромные радиаторы, которые тем же самым занимаются, сбрасывая излишки тепла.

Название полный кликбейт, а содержимое «вода». К примеру, пейджинговая связь использовалась вовсе не только бизнесом, несмотря на жесткие ограничения по трафику. И у Эппл сейчас для абонентов в определенных странах есть возможность вызвать спасателей с телефона через спутник, для этой фичи много трафика не нужно. А учитывая планируемое количество спутников старлинк, суммарный трафик может быть огромным.

Речь идёт про то, что никакого массового сервиса голосовой и видеосвязи со спутников для обычных LTE телефонов не будет. Если это и возможно технически, то сугубо для малого кол-ва пользователь, т.е. бизнеса.

Причем тут пейджинг и SOS сигнал для Apple?!

И если содержимое "вода", тогда покажите мне подобную статью на русском, которая не "вода"

На русском вы пишите или на папуасском, врать меньше надо. Придуманы какие-то мегабиты на голосовой канал, а на деле gsm требует в тысячу раз меньше:

Typically, the GSM codec can use 64 kbps of bandwidth but typically consumes less bandwidth -- up to 13 kbps or lower -- with negligible degradation in sound quality. https://www.techtarget.com/searchunifiedcommunications/tip/VoIP-codecs-explained-How-to-optimize-VoIP-quality

Дальше наврано про один луч и сделаны далеко идущие выводы. На самом деле:

Starlink v2-Mini satellites have three downlink antennas and one uplink antenna, each capable of eight beams and two polarizations. This means that each satellite has a total of 48 beams down and 16 up. It is unclear how many of the beams are for Direct to phone service and how many are for high bandwidth internet. https://www.nextbigfuture.com/2024/01/spacex-launches-starlink-direct-to-phone-satellites.html

Итого, для одном луче можно порядка тысячи одновременных голосовых звонков обеспечить, лучей много на каждом спутнике (не все для телефонной связи, но и одним ограничиваться нет нужды), и спутников у spacex ожидаются около 40 тысяч (планы были на другие орбиты, но spacex эти планы запросто меняет, как мы уже видели). Считая 1000 одновременных звонков на луч, 16 лучей и 40000 спутников, получается 640 миллионов одновременных звонков. Это каждому жителю планеты можно пару часов в день разговаривать! Даже если только одну десятую всей пропускной способности спутников отдать под телефонную связь, можно обеспечить голосовой связью всю планету.

Ну из здания, и даже под деревом через спутник не поговорить. Это будет экстренная связь для непокрытых территорий и всяких ЧС типа землетрясений и войн.

Интересно, вы за МКАДом бывали? Даже во вполне обжитых местах, скажем, в нескольких десятках километров от городов-миллионников устойчивая связь только вдоль дорог и то не ото всех операторов. Впрочем, и в крупных городах порой не работает тоже. А со спутниковой связью подойдите к окну с прямой видимостью на небо (спутников предполагается много, специально целиться не нужно) и связь заработает. Под одиночным деревом тоже проблем не будет, а в густом лесу и с обычной наземной связью и наличием базовой станции неподалеку приходится на дерево лезть или телефон подкидывать (смс пишете, отправляете, а потом подкидываете телефон и надеетесь, что пока летит, успеет подключиться и передать сообщение - способ работает, проверено не раз). Если за грибами в лес пойти в Поволжье (вовсе не где-то "за Уралом") - связи нет весь день, так что телефон лучше сразу отключить, иначе через несколько часов разрядится.

Стекло не пропустит сигнал. Даже вайфай серьёзно ослабляется. Так что, к окну не вариант, ну или открывать.

Стекло не пропустит сигнал.

С ккого такого перепугу? Обычное оконное стекло радиопрозрачно. Вот если свинцовое стекло или окно тонировано пленкой с металлизациоей, - вот тогда - есть пристойные потери. Но это или специальное стекло или уже работает тонирующая пленка а не стекло.

Одно стекло -3db, стеклопакет -8db. Энергосберегающее стекло сильно больше, там напыление металла.

Ну вот нету там 3 дБ потерь (для тех, кто не в курсе, - 3 дБ это 50% потерь по мощности)... Меньше 1 дБ на 3 мм обычном оконном стекле. Металлизированная пленка - не мерял.

Я мерял, и было больше даже. Одинарное стекло лоджии. Может оно конечно и металлизированное, ну и измерение смартфоновским аналайзером это такое...

Плюс было дело, я делал линк на вайфае 3км, и с антенной снаружи линк стабильный, а внутри - еле живущий. db там не помню уже.

Я мерял не смертьфоном а несколько другим оборудованием и в довольно "лабораторных" условиях на расстоянии 4 метров передатчик-измеритель, как без стекла так и со стеклом. И точно без пленки.

Дома стоят окна с пленкой - но не мерял ни разу.

Тут, смотрю, довольно сильно минусуют за непрозрачность стекла.
Тем не менее, на частотах порядка гигагерц (говорю за 2.4, чем выше частота - тем хуже проницаемость) окно с двумя стёклами даёт ослабление 3-4 децибела только в путь.

Да, я в курсе. Минусуют маскофилы, это нормально.

По стеклам, я думаю, там еще и отражения важны. Нельзя просто взять из справочника материал "стекло" и пересчитать затухание в мм суммарной толщины стекол в пакете. Ну и состав стекла разный. Но я конечно больше практик.

"Для упрощения, предположим, что один спутник передает только один физический луч, и один луч равен одной логической соте LTE"

Вы читать умеете? В статье специально была использованна такая формулировка, чтобы ещё на 10 минут текста не в даваться во все детали и не путать читателя.

Я конечно понимаю, что уровень дискуссий на Хабре чуть выше среднего в рунете. Однако читайте дважды, когда кого-либо обвиняете во вранье.

Касательно вашего заявления в "640 миллионов одновременных звонков", какая мне разница как абоненту сколько расчётная ёмкость системы, если я не смогу произвести даже единственный звонок. Потому, что Маск обещает звонки именно на самый обычный сматрфон с самым обычным LTE стандартом, которые разработаны сугубо как наземная, мобильная связь. В этом и был основной тейк статьи.

Я в теме не особо разбираюсь, но кажется по вашей логике, если у меня ловит только E, а у абонента, которому я звоню окажется 4g, то я не дозвонюсь?

Неважно же, что там у тех, кто принимает сигнал, важно, что я в принципе способен этот звонок совершить.

Объясните, пожалуйста, что Вы имели ввиду, может я как-то слишком прямолинейно вас воспринял, и вообще "не в ту сторону воюю".

P.S. Учитывая текст статьи, наверное, имелось ввиду, что смартфон сам по себе не способен до спутника достучаться без доп.оборудования/промежуточной станции, но тут я уже не готов дискутировать.

Вы практически верно поняли статью. Скорее так, обычный сматфон с обычным LTE не будет способен работать со спутником у которого на борту обычная станция LTE (c точки зрения радиоинтрефейса).

Дело в том что система direct to cell уже работает в тестовом режиме и на орбите уже с полсотни спутников. И в этом году планируется развернуть до 800 спутников с DTC. В этом году только текст у подписчиков. В след году их кол-во увеличиться еще в два раза и будут доступным всем абонентам сотовых сетей подписавших с спейсикс договора уже войс услуги. А в 2026 уже и сотовый интернет.

Все эти страдания (наивные надежды) на тему что DTC будет доступна только бизнесу напоминают мне аналогичные заявления на тему широкополосного инета Старлинк. Или стоны о батуте.

Система DTC будет доступна всем абонентам обсосов подписавших с старлинк договора на услугу.

Мне просто интересно как оно будет работать (работает)? Главная проблема, как мне кажется с дивана, это небольшая мощность современного смартфона. Но с другой стороны на тех частотах что вещают сотовые, других источников не должно быть. Приёмники GPS как-то вычленяют сигнал, даже если он слабее фона, так что теоретически спутник связи сможет "услышать" сотовый. Но вот получать какие-то данные...

Если рассматривать систему Direct to Cell именно как её описывают на сайте старлинк, то она не будет работать. Т.к. радиоинтерфейс обычного LTE и обычные LTE трубки не позволят реализовать этот функционал. То, что было разработанно как сугубо наземная связь, то не будет работать как связь Космос-Земля.

Т.к. радиоинтерфейс обычного LTE и обычные LTE трубки не позволят реализовать этот функционал. То, что было разработанно как сугубо наземная связь, то не будет работать как связь Космос-Земля.

Почему? По какой фундаментальной или не имеющей доступного практического решения причине?

Дело не в фундаментальносте, а в радиоинтерфесе и процедурах LTE. А именно, как сигнал с поднесущими всего в 15кГц будет справляться с Допплером, HARQ процесс, таймеры на МАС и RLC уровнях, X поляризация и т. д. Все было разработано с учётом "наземных" скоростей и аспектов сотовой связи. Из космоса это не будет работать.

Компенсировать доплер придется спутнику, потому что наземный абонентский терминал это не умеет делать. Не вижу в этом ничего невозможного, хотя практическая реализация может оказаться сложнее, чем кажется - работать же нужно не с единственным абонентом, а с несколькими, для каждого из которых смещение может отличаться. Впрочем, чем уже диаграмма направленности каждого условного ствола, тем меньше разброс смещения между абонентами в одном луче. Насчет задержек - не в курсе. Вроде ж бы это не TDMA, где задержка ограничивает максимальную дистанцию. Но, еще раз повторюсь, я не в курсе - буду признателен, если разъясните подробнее.

Во-первых, Допплер.

Во-вторых, в LTE и в 5G у любого информационного символа также есть длительность во времени и защитный интервал (он же циклический префиск) для защиты от межсимвольной интерференции (когда символы погут наслаиваться во времи друг на друга). Так вот, длительность символа и циклический префикс были выбраны исходя из того, что зона обслуживания будет в подавляющем большинстве случаев не более 15км.

Касательно Допплера, даже без подсчётов понятно, что он будет очень большой, т.к. относительные скорости просто огромны по сравнению с наземной связью. Вы сами заметили, что его компенсацию выгодно делать на стороне пользовательских устройств, а не на спутнике. По-моему, это и будет реализовано в стандартах 5G NTN.

Тут речь идёт про обычный LTE, который конечно не будет работать из космоса без существенных изменений на радиоинтерфейсе.

Приёмники GPS как-то вычленяют сигнал, даже если он слабее фона

Необязательно GPS, а вообще любой сигнал может быть принят с отрицательным SNR за счет "математики", например за счет многократной избыточности, когда накапливается одинаковый в своих повторах полезный сигнал, а ошибка приема каждого повтора остается случайной, плюс очевидная FEC для исправления на лету того, что еще можно исправить. Расплата за это - скорость, она падает во много раз, необходимых для повтора одного и того же сигнала до достаточного для вычитания ошибки уровня.

небольшая мощность современного смартфона

Скорее уродливые в инженерном, а не эстетическим смысле, антенны.

Я занимаюсь спутниковой связью как хобби, как странное развлечение, однако это дает мне основания, чисто практические, утверждать, что мощности порядка одного ватта - вполне достаточны для связи с LEO, потому что несмотря на значительные расстояния от наземного абонента до спутника, особенно находящегося ближе к горизонту, чем к зениту, сама трасса остается идеально чистой. Но мощность - это только часть вопроса. Вторая часть - это как доступная мощность превращается в EIRP. Вот с этим, скажу я вам, полная задница у телефонов, у которых антенны сделаны по остаточному принципу "и так сойдет". В наземных сетях с плотным радиопокрытием - это таки сходит, пример айфона, который "вы неправильно его держите" не даст соврать. Космическая связь с малыми мощностями просит более бережного обращения с той небольшой энергией, что генерирует передатчик телефона. Как обычно, большую часть работы возьмут на себя инфраструктурные единицы - спутники с обсуждаемыми фазированными антенными решетками для формирования узкого луча на абонента. Но у всего есть пределы, включая фундаментальные тепловые шумы.

Спасибо, очень интересно почитать. Про GPS я упомянул потому что краем уха такое слышал, я вообще человек от радиоэлектроники чрезвычайно далёкий

Ну, учитывая, что это больше второй космической скорости, но немного меньше третьей — видимо, получатся низкоорбитальные спутники Солнца

Ну да.... Для 550 км ордиты ведь достаточно 7,5 км/сек орбитальной (но по поверности Земли это порядка 20 000 км/час.....

эээ... а сможешь на вскидку прикинуть высоту апогея если в перигеи скорость 15км/с и высота 500км? ;-)

 перигеи скорость 15км/с

А вы прям так сразу ТС-у поверили? Там вроде орбита с малой разностью апогей/перигей. Можно в Инете найти параметры орбит всех Старлинков, если что.

А что там прикидывать? В бесонечности, это значительно выше второй космической. Плохо представляю, что это за цифра - 15, может это были тысячи миль в час? Всё равно не подходит, но уже ближе.

здесь очевидно квадратные ноги на среднее домохозяйство. Просто переводчик не стал утруждаться переводом ещё и каких-то там единиц измерения.

В сетях LTE свободных частот нет, поэтому там где есть покрытие наземных операторов, спутники светить не могут. Остается только использовать спутниковую связь в ненаселенных зонах. А если нет абонентов, кто будет оплачивать сеть? Или это не коммерческий проект?

Не знаю как в заграницах, а в России довольно много мест (в том числе в радиусе 50 км от миллионников) где люди регулярно бывают,а сотовой сети нет. И этим людям может экстренно понадобиться вызвать помощь.

Оно почти везде так, в ненаселённых местах, где люди бывают регулярно, но небольшими потоками и ненадолго оператору просто невыгодно ставить соту. Вдоль дорог, в ненаселённых местах периодического накопления большого количества абонентов - да, а где мало народу - нет.
При обновлении парка, скажем, при переходе от 2G к 3G, операторы часто не выкидывают старые вышки и прочее связанное с ним оборудование, а переносят старые вышки к краям зоны покрытия, тем самым её увеличивая. Таким макаром они переиспользуют оборудование, пока оно совсем не устареет или не выйдет из строя. Кроме того, некоторые операторы (в зависимости от имеющегося у них оборудования, разумеется) могут сдавать в аренду свои вышки, позволяя абонентам других операторов подключатся к своей сети через свои соты (так называемые виртуальные сотовые сети). Арендатору не надо строить свои вышки в невыгодных местах, арендодателю денюжка капает, сота обслуживает абонентов и тех и других. Win-win. Но на практике такое встречается редко, ибо конкуренция и все дела.

Таким макаром странам с относительно небольшой территорией вполне реально покрыть большую часть территории, но большим странам почти нереально.

По роуминговому соглашению, очевидно. Могут быть конечно и прямые клиенты.

Есть вероятность, что спутник будет нести не только базовую станцию, но и часть функций ядра сети

Будь я на их месте, не стал бы пихать базовую станцию на спутник. Это уж слишком затратно. Гораздо проще было бы сделать интерфейс обмена между спутниками, некоторые из которых связывались бы с узлами на земле, где и поставить базовые станции для операторов.

Ещё, интересно, почему не сделать условные 700-800 Мгц на спутнике чисто для радио? Оно бы спокойно добивало с обычного телефона прямо на орбиту. Не обязательно же каждому телефону интернет делать.

потому что 700-800МГц на территории США, Канады и еще кучи стран - это диапазон служебной радиосвязи, перемежающийся с сотовыми полосами.

перемежающийся с сотовыми полосами

Это как? О_о
Может они ещё по 10 Мгц поделят сотовую и служебную связь чередуясь?

Вот в США есть GSM-850. Вполне можно попробовать со спутником. За одно и старенькие телефоны с передатчиками на 2Вт снова стали бы актуальны.

Вот в США есть GSM-850.

В США нет GSM, то есть вообще нет ни 2G любого уже давно, ни 3G по сути уже нет. А вот частоты - да есть. Они в основном под LTE и/или 5G NR.

За одно и старенькие телефоны с передатчиками на 2Вт снова стали бы актуальны.

Они давно выведены из обращения. Операторы уже много лет как не подключают новых абонентов и не переподключают имеющихся (в смысле контракт на год-два с рассрочкой на дорогой телефон), если абонентское оборудование не поддерживает VoLTE. Поскольку розница - тоже операторская, то в ней также уже давно нет телефонов без VoLTE. То есть абонентов плавно и ненавязчиво подготовили к отключению устаревших сетей, очень заблаговременно, дав им обновить свои телефоны просто в порядке обычной замены старого изношенного аппарата на новый. Так-то вручную привезти не поддерживающий VoLTE телефон можно - это не запрещено никакими законами, но только пользоваться им в американских сетях будет невозможно, а в местной рознице, которая контролируется операторами, таких не поддерживающих VoLTE телефонов в принципе нет уже не первый год как.

А как у них работают охранные системы и телеметрия, которые очень часто базируются на 2G-модуле типа SIM800?

Используют 4G модули типа SIM7020/7080.

А никак. Да и вообще во времена 2G у них в ходу был не столько GSM, сколько CDMA.

Во времена 2G был сильно представлен D-AMPS, ну а потом CDMA естественным образом его выдушил во времена 3G, потому что для CDMA что 2G, что 3G - практически одна и та же сеть, соответственно эволюция шла мягко и малозаметно для абонентов, да и для операторов тоже. Это не европейский подход, когда параллельно с тупиковым GSM на европейских диапазонах 900 и 1800 пришлось строить в принципе новую сеть на 2100, тратя на это более чем чувствительные инвестиции.

ну справедливости ради, на 2100 или выше строить всё равно пришлось бы, потому что абонентов много, а полосы мало.

Тут многое, если не все, зависит от сугубо административных причин - от доступных для выделения частот. Ширина американского (ITU region II) диапазона PCS 1900, он же LTE band 2, меньше, чем евроазиатского (ITU region I, III) DCS 1800, он же LTE band 3 - я списываю это на проклятие первопроходцев, идущих по всем граблям первыми, чтобы отстающие могли перенять их опыт и сразу стартовать на более продвинутом уровне технологий и не попадаться в ловушки тупиковых ветвей развития. Тем не менее, когда стало ясно, что этого недостаточно, выделили диапазон AWS 1700, он же LTE band 4. Также добавлялись участки ниже традиционного сотового диапазона 850 (LTE band 5), ближайшим аналогом которого в Европе является диапазон 900, известный со времен, скажем, 1G сетей NMT-900. В общем, эволюция шла чуть иначе, чем в регионах с доминированием GSM и объективной необходимостью строить в принципе новые сети для UMTS тогда, когда это было актуально. Это уже потом придумали чипировать через 5G и пошла чехарда с судорожными поисками новых, не имеющих аналогов™ диапазонов, сильно разнящихся от региона к региону - для удобства роуминга в первую очередь, да и для унификации абонентского и сетевого оборудования тоже отлично. Потому что 5G это не только коронавирус через сотовые вышки, но и не настолько более высокая спектральная эффективность, чтобы замена уже устоявшегося LTE на NR сама по себе дала значимый эффект. Нет, для скорости нужна полоса, а полосу на исторически имеющихся диапазонах взять негде. Значит, нужны новые диапазоны и, соответственно, нужны в принципе новые сети, тем более что с ростом скорости радиоинтерфейса растут, опять растут - сколько можно уже, потребности в толщине инфраструктурных линков. Что толку от радиоинтерфейса где-то на миллиметровых волнах в стопицот сцукобит в секунду, если дальше все упирается в пропускную способность наземного сегмента сети?

Извините, это я напутал в терминологии. GSM, конечно же, используют по всему миру, как основной протокол обмена в мобильной связи.

По США, конечно, это странно, что они отказываются от 2G и 3G. Как по мне, 2G - это прекрасный стандарт радиообмена. Особенно в условиях огромных пространств, как в США.

GSM, конечно же, используют по всему миру, как основной протокол обмена в мобильной связи.

Многие регионы мира отказываются от сетей 2G, не только США.

По США, конечно, это странно, что они отказываются от 2G и 3G.

Частоты не резиновые. Не странно, а логично, что устаревшие стандарты ликвидируют ради освобождения частот для более спектрально эффективных стандартов.

Как по мне, 2G - это прекрасный стандарт радиообмена.

D-AMPS или CDMA? Впрочем, неважно - они устарели и не соответствуют ожиданиям абонентов сегодня, не в состоянии предоставить востребованные услуги, за которые абоненты захотят платить. Следовательно - не нужны. А так да, что D-AMPS, что CDMA, прекрасные стандарты.

Особенно в условиях огромных пространств, как в США.

В условиях огромных пространств чем, по вашему, хуже LTE?

США сейчас выключают телефоны без волте и с частью частот 3G. А ГСМ - нету давно.

Чем ниже частота, тем меньше емкость сети, больше помех, а главное - громоздкие антенны нужны.

громоздкие антенны нужны

Не знаю, что такое "емкость сети", но мой телефон и без гигантской антенны сейчас справляется :)

И LTE 900 использует?

Все LTE от 300 до 3000. Интересно, кстати, может ли он работать с GSM. Не интересовался.

По секрету - работает.... При регистрации (если телефон поддерживает 3G) в сети.

Прямо все-все?)

И LTE450 (B31)?)

Как показывает опыт - почему-то все виденные мной устройства с этим бэндом несут на себе весьма здоровенную длинную антенну (сравнимую размерами с антенной роутера). Или разъёмы для внешней антенны.

почему не сделать условные 700-800 Мгц на спутнике

На частотах ниже 1 ГГц это практически невозможно из-за ионосферных эффектов. Одного замирания сигнала будет достаточно, чтобы забить на такую связь.

А есть более подробная информация по распространению сигнала в ионосфере? По идее, замирания возникают только при наличии крупных объектов типа зданий или лесных массивов. Но, разве сигнал не должен лучше проходить, когда его передают по прямой видимости да ещё и в безвоздушном пространстве?

А есть более подробная информация по распространению сигнала в ионосфере?

Так куча в Инете....

По идее, замирания возникают только при наличии крупных объектов

Я в бытность радиолюбительства иногда на тропосферных прохождениях работал. Это когда в как-бы "прозрачной" атмосфере вдруг образовывалось радиозеркало.

А замирания радиосигнала и поближе к земле прочувствовать можно.

в безвоздушном пространстве

Это еще атмосфера, там не безвоздушное. Малая плотность - да. Это термосфера.

На частотах ниже 1 ГГц это практически невозможно из-за ионосферных эффектов.

А как же советский спутник, который попеременно где-то в районе 20MHz и 40MHz что-то пищал?

Одного замирания сигнала будет достаточно, чтобы забить на такую связь.

Замирания в связи с какими эффектами?

А как же советский спутник, который попеременно где-то в районе 20MHz и 40MHz что-то пищал?

Ну так он и пищал.... Тогда и это было достижением.

Замирания в связи с какими эффектами?

С ослаблением мощности сигнала структурами атмосферы. В том числе периодически возникающими.

В том или ином ввиде это уже реалиованно. Спутник как транспортный канал для базовой станции.

Что касатется диапазонов, то всё-равно какие именно частоты используются, если используется стандартный LTE для самых обычных сматфонов. В таком случае, ни о каких голосовых вызовов и, тем более, видео звонка даже речи не может идти.

Для меня очевидно, что по мере развития Илон замутит, что передача сообщений (допустим до 10) доступна будет только через Twiiter X . а картинок только для тех кто с синей галочкой в X. Ну а остальные за деньги.

Интерсная идея! Возможно и такое)

...с большой площадью покрытия соты (около 50-500 км) из-за широкого луча сигнала со спутника...

...трудно представить, как именно спутники Starlink будут принимать такой чрезвычайно слабый сигнал...

Вам бы стоило немного почитать теорию про то что такое фазированные антенные решетки и как именно они работают.

Если вкратце ФАР - это набор из антенн + соответствующая электроника которая во время передачи добавляет небольшие задержки индивидуально рассчитанные для каждой антенны с целью формирования очень узкого луча, направление которого можно менять программно с огромной скоростью. То есть сигнал со спутника идет не по всей площади (как например в классических TV спутниках), а индивидуально нацеливается на конкретного абонента. Соответственно несмотря на огромную скорость спутника - сигнал будет приходить в одну и ту же точку.

Аналогичным образом работает и приемник. Одинаковый сигнал получается сразу несколькими антеннами. На каждую антенну сигнал приходит с небольшой разницей во времени. Это позволяет определить направление приходящего сигнала, и, что наиболее важно - отфильтровать весь шум. Зная положение конкретного абонента - всё что приходит с других направлений автоматически подавляется.

Ещё из интересных применений - таким же образом работает обход подавления GPS. В условиях когда GPS глушится - делают решетку из антенн + специальную электронику, которая зная положение каждого спутника принимает с них сигнал отфильтровывая остальной шум с других направлений.

нацеливается на конкретного абонента.

Конечно нет. Ширина луча зависит от числа элементов ФАР, но в любом случае, это не лазер.

Там лазер и не нужен. На телефонах передатчик передает на мощности 2W на частоте 900Mhz. На таких передатчиках обычными ненаравленными антеннами спокойно передают сигнал на 100-200 км (например tbs crossfire на котором летают long range fpv самолеты). Starlink скорее всего может нацеливаться с точностью 0.5 - 1 градус, вполне достаточно чтобы ловить сигнал с мобилки, особенно с учетом прямой видимости.

мощности 2W на частоте 900Mhz.

Все-же 900 МГц вряд-ли будет использован через кучу проблем, связанных с ионосферой.

на мощности 2W

В LTE мощность терминала (телефона, то есть) где-то 200 мВт

tbs crossfire на котором летают long range

На расстояниях больше километра и соизмеримых мощностях - только направленные антенны. Простейшая из них - диполь (два уса).

Starlink скорее всего может нацеливаться с точностью 0.5 - 1 градус

Скорее всего нет, если исходить из числа головок (beam) в антенной решетке спутника.

Скорее всего нет, если исходить из числа головок (beam) в антенной решетке спутника.

Это какого-же числа? Там только на пользовательском терминале 1264 элемента в решетке, на спутнике скорее всего на пару порядков выше.

Мы точно не говорим про пользовательскй терминал. А так: https://habr.com/ru/articles/543836/ - люди выражают свое мнение, основанное на доступных данных.

А по данным Старлинка в надире имеем полосу в 24 км, что составляет примерно 2.75 градуса (если я прально посчитал). А луч то практически никогда в надире не бывает и бегает как собака куда пошлют. И там он и 75 км может быть. А это несколько больше полосы при 2.75 градуса в позиции на орбите в надире.

Давно диполь стал направленной антенной в СВЧ?

С момента свое изготовления. И 800/900 МГц (tbs crossfire)-а - это далеко не СВЧ частоты (они официально от 3 ГГц). И поляризация горизонтальная.... Была-бы вертикальная - ну еще можно спорить (да и то, - такое оно).

Щелевая антена для работы в СВЧ тоже как-бы направленная.

Просто у вас может свое видение "направленности" антенн.

Давно диполь стал направленной антенной в СВЧ?

Ну так у него же 2.14dBi - значит направленный. :)

Ну так 8-ку ж никто не отменял....

Ну даже и тогда, она двунаправленная!

Это точно!!!

Ну тут такой момент, что для некой простоты и удобства, все коэффициенты усиления антенн даются по сравнению с диполем, а не с неким идеальным изотропным излучателем.

Этим иногда пользуются хитрые продавцы антенн, указывая на коробке усиление по сравнению именно с ним.

Так усиление по сравнению с изотропным излучателем будет больше. Зачем им указывать усиление по сравнению с диполем?

Так принято, учебники, Ротхаммель и всё такое...

Ротхаммель даёт усиление по сравнению с диполем?

Ну тут такой момент, что для некой простоты и удобства, все коэффициенты усиления антенн даются по сравнению с диполем, а не с неким идеальным изотропным излучателем.

В этом нет никакого ни удобства, ни неудобства в принципе, есть частные случаи, когда удобнее что-то одно, чтобы не пересчитывать из чего-то другого. Это просто единицы измерения. Как мощность - иногда удобнее в лошадиных силах, иногда в ваттах, иногда в dBm, но нельзя сказать, что какая-то единица самая удобная вообще.

Этим иногда пользуются хитрые продавцы антенн, указывая на коробке усиление по сравнению именно с ним.

Хитрые продавцы антенн пользуются тем, что многие не знают, чем отличаются dB, dBic, dBm, dBd и так далее. А значит можно написать любой бред, который формально невозможно опровергнуть, как бы фактический обман не был очевиден.

Вы можете использовать самую передовую электронику и самые супер-пупер АФАР, однако, это всё про нисходящий канал (спутник-смартфон). Основная критика в моей статье про систему Direct to Cell это:

1) как именно они будут решать проблему в восходящем канале (т.к. у телефона нет никакой АФАР, тем более в LTE). Даже с направленностью антенн всё очень плохо.

2) на сайте старлинк заявляется, что система будет способна работать с обычным LTE стандартом, радиоинтерфейс которого изаначально разрабатывался для сотовой, мобильной, наземной связи. (Допплер, таймеры на RLC/RRC, отсутствие круговой поляризации, вопросы интерференции при работе на одинаковых частотах с LTE и т.д.) Я уже не говорю, про роутинг X2/S1 интерфейсов (если они собираются поместить БС на подвижные спутники).

однако, это всё про нисходящий канал

Если что решетка антенн работает и на прием тоже. Принцип работы основан на подсчете разницы прихода сигнала различными антеннами и фильтрации шумов приходящих с направлений, не соответствующих источнику сигнала.

Конаныхин, перелогиньтесь.

Блин, этот "инженер" даже не слышал про 5G-NTN. Тот же Хуавей в Китае давно эту технологию эксплуатирует. И да, айфоны тоже. Но кому это интересно, Маск же должен быть первым!

Ну, не так чтобы очень давно - 17 релиз, в котором и была описана фича NR over Non terrestrial Networks, был заморожен в середине 2022 года. А в каком релизе у Ху она появилась?

Для военных эта технология очень будет востребованна, ставить на небольшие дроны - самое то. Сегодня Старлинк на не большие дроны не поставишь.

От веса батарейки сильно зависеть будет.

"низкоорбитальные спутники (LEO), которые движутся со скоростью порядка 15 км в секунду (!), на расстоянии 300 - 900 км от поверхности Земли"

Простите что? Это ж почти третья космическая для Земли! Можно рассказать, как инженеры Маска так смогли?

Это не инженеры Маска смогли, это школоло, прогуливавшее физику в восьмом классе, смогло.

"спутники секретные, физика может и не знать"

Статейка живо напомнила псевдонаучные и продиктованные завистью доковидные рассуждения о неправильности старлинка и "как заработает" то недоступности широкополосного косм.инета широким массам. И небезызвестные рассуждения Рогозина о батутах.

Можно долго лить воду и пытаться что то доказать людям но до 800 старлинков с функцией DtC в этом году и коммерческие тхт услуги абонентам заключивших с спейсами договоров обсосов в этому году, аудио звонки в след. году и пусть низкоскоростной но все таки инет абонентам "в кармане" на штатный сотовый в любой точке планеты в 2026 все расставит по своим местам :)

Старлинк DtC не собирается заменять штатных обсосов. Он будет просто работать вне зон их покрытия. Он дополнение а не замена.

Скорее всего, "для бизнеса" означает "для сотовых операторов". Сотовый оператор закрывает при помощи СпейсИкс дыры в покрытии и продает абонентам возможность позвонить из любой части страны и мира либо как отдельную услугу, либо как часть премиум пакетов. Он-же, скорее всего, и частотным ресурсом делится (решает это вопрос с национальным регулятором). Из-за сложности получения частотного ресурса прямые продажи абонентам и любому другому бизнесу, как мне кажется, просто исключены, если только СпейсИкс не начнет скупать сотовых операторов по всему миру (на что у нее не хватит денег)

а в океанах?? востребованно и ничейное

Если вы в курсе то анонс Starlink DtC происходил совместо с T-Mobile. И совершенно четко объяснялось что спейсы будут продавать это как услугу обсосам которые будут продавать это желающим своим клиентам как часть пакета сотовой связи.. И желающие обсосы приглашались к сотрудничеству.

Т.е. все это было известно ИЗНАЧАЛЬНО. 5жыинженеру нужно было просто открыть википедию и прочитать подробности, включая и диапазон и формат сервиса и даже будущую (пара мегабит всего но зато в "мертвых" зонах) скорость спутникосотового интернета.

Но тогда бы не получилось написать статью, не так ли? :)

Оффтоп

@moderatorстранности небольшие с математикой в счётчике

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации