Системы связи *

Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):

Часть 1. Рождение проекта ‣ Часть 2. Сеть SL ‣ Часть 3. Наземный комплекс ‣ Часть 4. Абонентский терминал ‣ Часть 5. Состояние группировки SL и закрытое бета-тестирование ‣ Часть 6. Бета-тестирование и сервис для абонентов ‣ Часть 7. Пропускная способность сети SL и программа RDOF ‣ Часть 8. Монтаж и включение абонентского терминала ‣ Часть 9. Сервис на рынках вне США ‣ Часть 10. SL и Пентагон ‣ Часть 11. SL и астрономы ‣ Часть 12. Проблемы космического мусора ‣ Часть 13. Спутниковая задержка в сети и доступ к радиочастотному спектру ‣ Часть 14. Межспутниковые каналы связи ‣ Часть 15. Правила предоставления услуг ‣ Часть 16. SL и погода

Starlink-2.0. Второе поколение системы

Здесь речь пойдет о новом раунде подачи заявок на использование частотного ресурса на территории США спутниковыми сетями на низкой и средней орбите. Ранее опубликованная в ЖЖ часть посвящалась прежде всего OneWEB и Телесат. Желательно начать чтение с нее, дабы понимать картину в целом, а сегодня рассмотрим заявку SpaceX.

Что попросил SpaceX в своей новой заявке в Федеральную Комиссию по связи в США?

Прежде всего заявку отличает то, что если OneWEB и Телесат просто масштабировали свои сети (банально увеличив количество ИСЗ в 5..13 раз, не меняя, по большому счету, ни частотный диапазон, ни орбиты, и не вдаваясь практически ни в какие детали), то у SpaceX это реально НОВАЯ заявка, а не просто больше таких же спутников.

И SpaceX справедливо говорит в ней о Gen2 (втором поколении системы).

Иногда недоумеваешь, когда в фильме показывают далекое будущее, а герои жалуются на плохую погоду, нарушающую связь, при этом пользуются телепортами и прочими аксессуарами научной фантастики. В реальности же погодные условия действительно могут негативно влиять на коммуникационные системы. Какой бы ни была система связи, фундаментальный принцип ее всегда один — передача сигнала из пункта А в пункт Б. Однако, проходя сквозь атмосферу, сигнал сталкивается с различными препятствиями, от флуктуаций распределения свободных электронов (ионосферные эффекты) до поглощения/рефракции/замирания сигнала (тропосферные эффекты). Погодные условия также имеют значительное влияние на качество сигнала. Ученые из Техасского университета в Остине (США) предложили новую методику решения этой проблемы, в основе которой лежит устройство управления лучом, работающее в среднем инфракрасном окне атмосферы. Какие именно принципы лежат в основе сего устройства, как оно работает, и насколько хорошо оно противостоит капризам погоды? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):

Часть 1. Рождение проекта ‣ Часть 2. Сеть SL ‣ Часть 3. Наземный комплекс ‣ Часть 4. Абонентский терминал ‣ Часть 5. Состояние группировки SL и закрытое бета-тестирование ‣ Часть 6. Бета-тестирование и сервис для абонентов ‣ Часть 7. Пропускная способность сети SL и программа RDOF ‣ Часть 8. Монтаж и включение абонентского терминала ‣ Часть 9. Сервис на рынках вне США ‣ Часть 10. SL и Пентагон ‣ Часть 11. SL и астрономы ‣ Часть 12. Проблемы космического мусора ‣ Часть 13. Спутниковая задержка в сети и доступ к радиочастотному спектру ‣ Часть 14. Межспутниковые каналы связи ‣ Часть 15. Правила предоставления услуг

Starlink и погода

После того, как началось публичное бета тестирование и сотни энтузиастов получили, смонтировали и включили в сеть свои терминалы, начались «народные» эксперименты, приводящие «экспериментаторов» к интересным, а иногда даже и к правильным выводам.

В первую очередь всех интересовало влияние погоды, а учитывая сезон (глубокая осень) и географическое место (север США в районе 50 параллели), основные споры шли на тему влияет ли на работу и скорость передачи данных снег и дождь.

Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):

Часть 1. Рождение проекта ‣ Часть 2. Сеть SL ‣ Часть 3. Наземный комплекс ‣ Часть 4. Абонентский терминал ‣ Часть 5. Состояние группировки SL и закрытое бета-тестирование ‣ Часть 6. Бета-тестирование и сервис для абонентов ‣ Часть 7. Пропускная способность сети SL и программа RDOF ‣ Часть 8. Монтаж и включение абонентского терминала ‣ Часть 9. Сервис на рынках вне США ‣ Часть 10. SL и Пентагон ‣ Часть 11. SL и астрономы ‣ Часть 12. Проблемы космического мусора ‣ Часть 13. Спутниковая задержка в сети и доступ к радиочастотному спектру ‣ Часть 14. Межспутниковые каналы связи

Правила предоставления услуг для Starlink на этапе публичного бета тестирования

Настоящие Consumer Service Terms (Правила предоставления Услуг) для Starlink на этапе публичного бета тестирования опубликованы на сайте SpaceX и касаются сервиса, как на территории США, так и других государств планеты Земля, а также на Луне и Марсе.
Они представляют собой типичный в США юридический продукт, описывающий взаимоотношения крупной американской корпорации и индивидуального пользователя, стремящийся оградить компанию от любых способов юридического терроризма со стороны адвокатов абонента.
Перевод на русский язык сделан машинным образом, с небольшими правками самых неудачно переведенных мест.
В связи с большим объемом документа наиболее интересные (по мнению автора) места выделены жирным курсивным шрифтом.
Для интересующихся ниже приведен оригинал документа на английском языке.

Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):

Часть 1. Рождение проекта ‣ Часть 2. Сеть SL ‣ Часть 3. Наземный комплекс ‣ Часть 4. Абонентский терминал ‣ Часть 5. Состояние группировки SL и закрытое бета-тестирование ‣ Часть 6. Бета-тестирование и сервис для абонентов ‣ Часть 7. Пропускная способность сети SL и программа RDOF ‣ Часть 8. Монтаж и включение абонентского терминала ‣ Часть 9. Сервис на рынках вне США ‣ Часть 10. SL и Пентагон ‣ Часть 11. SL и астрономы ‣ Часть 12. Проблемы космического мусора ‣ Часть 13. Спутниковая задержка в сети и доступ к радиочастотному спектру

Межспутниковые каналы связи (Inter-satellite links)

3 сентября 2020 года SpaceX сообщила о первых тестах межспутниковых каналов связи (Inter-satellite link, ISL).

О наличии таких каналов в группировке Starlink заявлялось еще в самом начале, однако позднее в спутниках первого поколения для экономии времени и средств от них отказались.

Межспутниковые каналы позволили бы решить проблему связи в тех районах планеты, где на земле невозможно установить гейтвей с подведенной к нему ВОЛС для доступа в интернет. В настоящее время Starlink не может предоставлять услуги в морях и океанах, кроме как на небольшом расстоянии от береговой линии, тем самым отрезая себя от весьма прибыльных рынков круизных лайнеров и коммерческих судов морского флота, а также и от большей части дальних полетов в мировой гражданской авиации.

Захотелось мне как-то сделать более надёжной передачу информации через радиоканал. Это не какой-то промышленный проект, или что-то другое серьёзное. Это скорее для хобби и саморазвития. Сказалась травма детства — отсутствие нормально работающей радиоуправляемой машинки. С тех пор мне всегда хотелось уметь легко и непринуждённо управлять чем угодно по радио...

Итак, я отвлёкся. В детстве-юношестве для помехоустойчивого кодирования можно было бы применить контроль чётности по матричному методу, но сейчас это не серьёзно. Полистав интернет я решил остановиться на кодировании по методу Рида-Соломона. Алгоритм не то, чтобы совсем новый, его ещё в первых CD применяли, но при этом, насколько мне известно, не потерявший своей актуальности и на данный момент. В этой статье о самих кодах Рида-Соломона я не буду сильно распространяться – это за меня на Хабре сделали много раз и много кто. Здесь я хочу описать реализацию алгоритма умножения в GF[256]. Тем не менее, чтобы не заставлять читателя прыгать по ссылкам, кратенько опишу зачем вообще приходится иметь дело с полями Галуа.

Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8 ‣ Часть 9 ‣ Часть 10 ‣ Часть 11 ‣ Часть 12

Спутниковая задержка в сети SpaceX

Время задержки (англ. latency), или пинг, является для спутниковых сетей на низкой орбите огромным преимуществом по сравнению с сетями на геостационарной орбите (ГСО, 36 тыс. км над Землей). Для ГСО задержка определяется временем, когда радиосигнал достигнет спутника и вернется на Землю. Задержка в одном направлении составляет 300-400 миллисекунд, а пинг, то есть время нужное, чтобы дойти до сайта в интернете и вернуться, 600-800 миллисекунд (пинг равен двойному времени задержки). Большая задержка не только вносит большие проблемы для таких важнейших интернет-приложений как VPN-туннели, удаленный рабочий стол и даже телефонные разговоры, не говоря уже о компьютерных играх-шутерах, но и банально резко снижает скорость передачи информации по IP протоколу в канале, независимо от его формальной физической пропускной способности.

Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8 ‣ Часть 9 ‣ Часть 10 ‣ Часть 11

Starlink и проблемы космического мусора

Проблемы космического мусора достаточно интенсивно обсуждались после двух инцидентов в космосе, породивших огромное количество обломков.



11 января Китай провел успешное испытание противоспутникового оружия: метеоспутник FY-1C серии Fengyun, находящийся на полярной орбите высотой 865 км, был поражен прямым попаданием противоспутниковой ракеты. Ракета перехватила спутник на встречном курсе. В результате разрушения спутника и перехватчика образовалось облако обломков: системы наземного слежения зарегистрировали как минимум 2317 фрагментов космического мусора размером от нескольких сантиметров и более.

Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8 ‣ Часть 9 ‣ Часть 10

Starlink и астрономы

Начиная с первого «поезда Илона Маска» — цепочки из 60 спутников, которые были очень хорошо видны на фоне звездного неба из-за «солнечного зайчика», начались трения SpaceX с астрономами, доходящие иногда до весьма высокого градуса.

Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8 ‣ Часть 9

Starlink и Пентагон

С момента объявления Илоном Маском о проекте Starlink с 4425 спутниками существуют конспирологические утверждения о том, что данный проект финансируется Пентагоном. Однако среди официальных контрактов от Пентагона имеется только один — на $28 млн от Управления перспективных технологий (DAPRA), если, конечно, не предположить существование подземного туннеля от Форт Ворс, где в США печатают доллары, до космодрома SpaceX в Бока Чике в том же Техасе.

При этом, несомненно, SpaceX прилагает массу усилий в попытке продать сервис Starlink и его услуги военным. Так, в 2019 году было организовано тестирование спутникового канала между наземным терминалом и авиационным терминалом на борту самолета С-12 через первые спутники Starlink типа Tintin, которое показало скорость 610 Мбит/с. В сентябре 2020 года состоялись новые тесты в рамках той же программы Global Lightning program, уже с нынешним поколением спутников Starlink и самолетами С-17 и КС-135 во время армейских учений.

Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8

Сервис на рынках вне США

Вторым рынком, на котором быстрее всего начнется предоставление сервиса Starlink, является Канада, при этом, судя по карте покрытия, сервис будет предоставляться через гейтвеи на территории США, если SpaceX сможет доказать регулятору Канады в сфере телекома (CRTC), что это соответствует его требованиям по выдаче лицензий. SpaceX уже подала в мае 2020 года в CRTC заявку на получение лицензии международного интернет-провайдера Basic International Telecommunications Services (BITS). При этом, не дожидаясь решения канадского регулятора по данной заявке, SpaceX неожиданно оказалась владельцем компании SpaceX Canada Corp. (до недавнего времени она имела название TIBRO Canada Corp.; слово ORBIT, написанное наоборот). Хотя данная компания уже получила лицензию BITS в апреле 2019 года, то есть в тот период, когда она скромно называлась TIBRO Canada Corp., и вроде бы не имела никакого отношения к SpaceX.

Всем привет!

В этой статье я хочу рассказать про реализацию алгоритма сверхдлинного быстрого преобразования Фурье на ПЛИС. Написать эту статью меня побудило желание поделиться личным практическим опытом, который не хотелось бы потерять, оставив информацию только у себя в голове. А поскольку я больше не занимаюсь задачами цифровой обработки сигналов на ПЛИС, то я просто обязан передать доступные мне знания.

В этой статье показана невозможность реализации «классической» схемы очень длинного БПФ даже на самых современных кристаллах ПЛИС и предложен алгоритм, позволяющий это сделать. Также пошагово рассмотрена основная идея алгоритма: от математической составляющей до создания законченного решения на базе ПЛИС с использованием внешней DDR-памяти. Статья затронет тонкости проектирования многоканальных систем обработки для подобного класса задач и, в частности, опишет мой практический опыт.

Часть 1 ‣ Часть2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7

Монтаж и включение абонентского терминала

Несмотря на известнейший твит Илона Маска про Plug and Play («включил и работай»):


— это весьма далеко от истины. До того, как «plug» вилку кабеля блока питания в розетку и начать «play», придется заняться интересным мероприятием – сборкой, а в некоторых случаях, и монтажом антенны.

Самое простое и типовое решение это установка на плоскую поверхность — газон:

Небольшая заметка о том, как я сдавал экзамен OpenSIPS Certified Professional в мае этого года.

По роду деятельности последние несколько лет я программист, но «душой» всегда был с VoIP. С 2010 занимаюсь проектами на фрилансе, связанными с Asterisk, Kamailio, OpenSIPS. И так получилось, что последние крупные проекты были исключительно на OpenSIPS.

Переговоры

В начале года было принято решение пройти сертификацию OpenSIPS для набивки портфолио.

Дальше начались переговоры с жабой:

На вебинаре проведенном LoRa Alliance под эгидой компании Semtech, президент ассоциации пользователей DLMS анонсировал будущий выпуск первого коммуникационного профиля на базе протокола LoRaWAN. Более двух лет ассоциация пользователей DLMS и LoRa Alliance взаимодействуют друг с другом для того, чтобы определить надежный и безопасный способ поддержки протокола DLMS в сети LoRaWAN.

Возможность передачи данных с помощью нового коммуникационного профиля была продемонстрирована в 2018 году, а также в последующие годы на European Utility Week 2019 и Indian Smart Utility Week 2020.

Новый коммуникационный профиль на базе протокола LoRaWAN – это главный результат взаимодействия DLMS UA и LoRa Alliance, который обеспечит надежность и интероперабельность в будущих реализациях устройств с поддержкой DLMS, работающих в сети LoRaWAN.

Часть 1 ‣ Часть2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7

Пропускная способность сети Starlink

В первой заявке, поданной SpaceX в FCC (Федеральная Комиссия по связи), указывалось, что пропускная способность одного спутника составит 17-23 Гбит/с, и усредненно принималась как 20 Гбит/с, позднее в одном из сообщений указывалось, что каждый запуск 60-ти спутников версии Starlink 1.0 добавляет около 1 Тбит/с пропускной способности для сети, то есть пропускная способность одного спутника ближе к 16-17 Гбит/с.Также не уточнялось, суммарная ли это емкость в обоих направлениях или только из сети интернет к абоненту. В любом случае, нет смысла определять пропускную способность всей сети, так как она вряд ли когда может быть реализована вся (70% Земли покрыто морями и океанами, кроме того, очень сомнительно, что спрос в Сахаре и Гималаях будет таким же, как населённых районах). Поэтому целесообразно говорить о пропускной способности одного спутника и оценивать, сколько абонентов он может обслужить.

В силу особенностей архитектуры сети и наклонения плоскости орбиты в 53°, при неполной группировке наибольшая плотность спутников и, соответственно, условия для сервиса находится южнее 53-ой параллели. По данным SpaceX именно там и начнется предоставление услуг.


Рис. Зона, в которой будет проводится бета-тестирование сервиса Starlink.

Привет, Хабр.

Тема приема и анализа сверхдлинных волн весьма интересна, но на Хабре она упоминается весьма редко. Попробуем восполнить пробел, и посмотрим как это работает.


Передатчик VLF в Японии (с) en.wikipedia.org/wiki/Very_low_frequency

Часть 1 ‣ Часть2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5

После того как ракета-носитель Falcon 9 выведет группу спутников на опорную орбиту (280-290 км), в расчетной плоскости они раскрывают антенны, связываются с центром управления, и проходят первичное тестирование. Если тесты не выявили неисправимых дефектов, спутники начинают процесс подъема на рабочую орбиту (550 км).

Так как в одной плоскости не должно быть более 22 спутников, а выводятся они группами до 60 штук за один пуск, то треть из них начинает подъем сразу, а две другие группы ожидают на низкой орбите, пока в результате прецессии не сменится плоскость орбиты на 5-10 градусов, и затем начинают подъем уже в новой плоскости.

Подъем спутника на рабочую орбиту производится за счет электрореактивных двигателей (ЭРД) собственной разработки SpaceX. ЭРД работает на криптоне (выбран из-за того, что он более чем в 10 раз дешевле, чем используемый обычно в ЭРД ксенон). Подъем на рабочую орбиту требует приращения dV примерно в 200 м/с и занимает в среднем 4 месяца. На рисунке ниже показана схема группировки Starlink на 31 августа 2020 года.

Часть 1 ‣ Часть2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4

Абонентский терминал

Абонентский терминал – это индивидуальная станция, устанавливаемая на стационарном объекте (доме) и рассчитанная на обслуживание одного абонента (аккаунта). То есть пользоваться интернетом, который раздается по Wi-Fi, могут все проживающие в доме, но это будет один счет в биллинге. И вероятность того, что SpaceX организует в ближайшее время групповой доступ или несколько аккаунтов на один терминал, я оцениваю как очень низкую.

В 2016 году в документах направленных Space X в FCC (см. apps.fcc.gov/els/GetAtt.html?id=197812&x=) было заявлено 5 типов абонентских терминалов. В таблице ниже это Модели A, B, C, D. E