Cuprins:
Video: Internet mai rapid, GRATIS în doar 5 minute - Cavaleria.ro (Noiembrie 2024)
Există o teorie (sau poate o poveste de precauție) printre astronomii numiți sindromul Kessler, numit pentru astrofizicianul NASA care l-a propus în 1978. În acest scenariu, un satelit orbitant sau un alt material a lovit accidental un altul și se rupe în bucăți. Aceste piese se învârt în jurul Pământului la zeci de mii de kilometri pe oră, distrugând tot ce le stă în cale, inclusiv alți sateliți. Începe o reacție în lanț catastrofal care se termină într-un nor de milioane de bucăți de resturi spațiale nefuncționale care orbitează planeta la nesfârșit.
Un astfel de eveniment ar putea face ca un plan orbital să fie inutil funcțional, distrugând orice sateliți noi trimiși în el și, eventual, împiedicând accesul la alte orbite și chiar la tot spațiul.
Așadar, atunci când SpaceX a depus o cerere la FCC de a trimite 4.425 de sateliți pe orbita de pe Pământul scăzut (LEO) pentru a furniza o rețea de internet de mare viteză, FCC era în mod rezonabil îngrijorat. Timp de mai bine de un an, compania a răspuns întrebărilor comisiei și petițiilor concurenților de a refuza cererea, inclusiv depunerea unui „plan de atenuare a deșeurilor orbitale” pentru a alina temerile apocalipsei kessleriene. Pe 28 martie, FCC a acordat cererea SpaceX.
Spațialul de gunoi nu este singurul lucru preocupat de FCC și SpaceX nu este singura entitate care încearcă să construiască următoarea generație de constelații de satelit. O mână de companii, atât noi, cât și vechi, folosesc tehnologia nouă, dezvoltă noi planuri de afaceri și solicită FCC accesul la părțile din spectrul de comunicații de care au nevoie pentru a acoperi Pământul într-un internet rapid și fiabil.
Sunt implicate nume mari - de la Richard Branson la Elon Musk - alături de bani mari. OneWeb de Branson a strâns până acum 1, 7 miliarde de dolari, iar președintele SpaceX și coo-grupul Gwynne Shotwell au estimat un preț de 10 miliarde de dolari pentru proiectul companiei respective.
Există, desigur, mari provocări și o istorie nu tocmai favorabilă acestor eforturi. Băieții buni încearcă să reducă decalajul digital în regiunile subestimate, chiar dacă actorii răi alunecă sateliții ilegali pe călătoriile cu rachete. Și totul se întâmplă ca (sau într-adevăr, pentru că) cererea de date a izbucnit: în 2016, traficul global de internet a depășit 1 octeți de sextilion, potrivit Cisco, care a dat startul erei zettabyte.
Dacă obiectivul este să ofere acces (bun) la internet acolo unde anterior nu existau, sateliții sunt o modalitate rezonabilă de realizare a acestuia. De fapt, companiile fac acest lucru de zeci de ani prin intermediul satelitilor geostaționari mari (GSO) care se află pe o orbită foarte înaltă, fixată deasupra unui anumit punct de pe Pământ. Dar, în afară de câteva aplicații de nișă, inclusiv urmărirea încărcăturii și furnizarea internetului bazelor militare, acest tip de conectivitate prin satelit nu a fost suficient de rapid, de încredere sau de reacție pentru a fi competitiv cu internetul modern bazat pe fibre sau prin cablu.
Non-OGS includ MEO-uri, care operează pe orbita medie a Pământului de la 1.200 la 22.000 mile deasupra suprafeței Pământului și LEO (până la aproximativ 1.200 mile). Dacă LEO-urile nu sunt deloc furioase astăzi, cel puțin sunt cele mai multe.
Între timp, reglementările pentru sateliții care nu sunt geostationari au vechime de zeci de ani și sunt împărțite între agenții din și din afara SUA: NASA, FCC, DOD, FAA și chiar Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor a ONU au toate pielea în acest joc.
Cu toate acestea, există câteva avantaje majore pe plan tehnologic. Costurile pentru construirea unui satelit au scăzut la fel
SpaceX Starlink
În spatele acestei tehnologii, 11 companii au depus cereri în aceeași rundă de procesare FCC ca și SpaceX, fiecare abordând problema un pic diferit.
Elon Musk a anunțat programul SpaceX Starlink în 2015 și a deschis o divizie a companiei din Seattle. El le-a spus angajaților de acolo: „Vrem să revoluționăm partea satelitului lucrurilor, la fel cum am făcut și cu partea de rachetă a lucrurilor”.
În 2016, compania a depus cererea FCC, care a cerut ca 1.600 (mai târziu reduse la 800) de sateliți să urce între acum și 2021, urmată de restul înainte de 2024. Acestea vor zbura între 1.110 km și 1.325 km deasupra solului, în cerc Pământul în 83 de planuri orbitale distincte. Constelația, ca grup de
La sol, clienții vor monta un nou tip de terminal cu antene direcționate electronic, care se conectează automat la orice satelit care oferă în prezent cel mai bun semnal - similar modului în care un telefon mobil alege turnuri. Deoarece sateliții LEO se deplasează în raport cu Pământul, sistemul va comuta între ei la fiecare 10 minute sau cam așa ceva. Și pentru că mii vor fi acolo, cel puțin 20 vor fi întotdeauna disponibile pentru a alege, potrivit Patricia Cooper, VP de la Satellite Government Affairs pentru SpaceX.
Unitatea de la sol ar trebui să fie mai ieftină și mai ușor de montat decât antenele tradiționale de satelit, care trebuie poziționate fizic pentru a indica partea din cer unde locuiește satelitul GSO corespunzător. SpaceX a descris terminalul ca fiind dimensiunea unei cutii de pizza (deși nu a notat ce mărime este pizza).
Comunicarea se va întâmpla
Dincolo de înregistrările FCC, SpaceX păstrează destul
În februarie, SpaceX a lansat primii doi prototipuri de sateliți Starlink. În formă de cilindri cu panouri solare pentru aripi, Tintin A și B au aproximativ un metru pe parte, iar Musk a confirmat prin Twitter că au comunicat cu succes. Dacă prototipurile vor funcționa în continuare, li se vor alătura în 2019 alte sute. Odată ce sistemul va fi operațional, SpaceX va înlocui sateliții dezactivați (și vor atenua resturile spațiale) în mod continuu, instruindu-i să coboare orbitele lor, după care vor cădea spre Pământ și vor arde la reintrare.
The Wayback (Circa 1996)
În anii 80, HughesNet era inovatorul tehnologiei prin satelit. Cunoașteți mâncărurile gri cu dimensiuni de platou pe care DirecTV se montează în exteriorul caselor? Acestea proveneau de la HughesNet, care în sine a venit, în mod circuit, de la pionierul aviației Howard Hughes. „Am inventat tehnologia care ne permite să oferim comunicații interactive prin satelit”, spune EVP Mike Cook.
În acele zile, atunci numitele sisteme de rețea Hughes dețineau DirecTV și operau sateliți geostaționari mari care transmiteau informații până la televizoare. Atunci și acum, compania a oferit servicii și întreprinderilor, cum ar fi tranzacțiile cu cardul de credit pe pompe de gaz. Primul său client comercial a fost Walmart, care dorea să facă legătura între angajați din toată țara și biroul său de origine din Bentonville.
La mijlocul anilor 90, compania a construit un sistem hibrid de internet numit DirecPC: computerul utilizatorului a depus o cerere prin apelare telefonică; acesta a fost direcționat către un server web și completat printr-un satelit, trimițând pagina solicitată până în platoul utilizatorului.
În jurul anului 2000, Hughes a început să furnizeze primul său sistem interactiv cu două sensuri. Dar menținerea costului serviciului - inclusiv echipamentul pentru consum - suficient de scăzut pentru ca oamenii să-l cumpere, a fost o provocare. Pentru a face acest lucru, compania a decis că are nevoie de propriii săi sateliți, iar în 2007, a lansat Spaceway. Deși este încă în uz, acest satelit a fost deosebit de important atunci când a fost lansat, potrivit lui Hughes, pentru că a fost primul care a încorporat comutarea la pachet. Capacitatea sa: 10 Gbps.
Între timp, o companie numită Viasat a petrecut aproximativ un deceniu în cercetare și dezvoltare înainte de a lansa primul său satelit în 2008. Numit ViaSat-1, satelitul a încorporat unele tehnologii noi, precum reutilizarea spectrului. Acest lucru a permis satelitului să aleagă între diferite lățimi de bandă, astfel încât să poată pompa date pe Pământ fără interferențe, chiar și atunci când a învecinat pista razei unui alt satelit, apoi a reutiliza acel spectru în conexiuni care nu erau adiacente.
De asemenea, a fost mai rapid și mai puternic. Când a crescut, capacitatea sa de 140 Gbps a fost mai mare decât toți ceilalți sateliți care acoperă Statele Unite ale Americii, potrivit președintelui Viasat, Rick Baldridge.
„Piața sateliților a fost într-adevăr oamenii care nu aveau de ales”, spune Baldridge. "Dacă nu puteți obține altceva, a fost o tehnologie de ultimă instanță. Avea, în esență, o acoperire omniprezentă, dar într-adevăr, nu prea multe date. Fusese retrogradat la lucruri precum tranzacțiile la benzinării."
De-a lungul anilor, HughesNet (acum deținut de EchoStar) și Viasat au creat GSO-uri mai rapide și mai rapide. HughesNet a pus bazele EchoStar XVII (120 Gbps) în 2012, EchoStar XIX (200 Gbps) în 2017 și intenționează să lanseze EchoStar XXIV în 2021, despre care compania spune că va oferi consumatorilor 100Mbps.
ViaSat-2 a urcat în 2017 și are acum o capacitate de aproximativ 260 Gbps, iar trei ViaSat-3 diferite sunt planificate pentru 2020 sau 2021, fiecare pentru a acoperi o parte diferită a globului. Viasat a spus că fiecare dintre aceste trei ViaSat-3
"Avem atât de multă capacitate în spațiu, încât schimbă întreaga dinamică a furnizării acestui trafic. Nu există o limită inerentă în ceea ce privește ceea ce poate fi furnizat", spune DK Sachdev, un consultant din satelit și telecomunicații care lucrează pentru LeoSat, una dintre companiile care lansează o constelație LEO. „Astăzi, toate lucrurile pe care le-am crezut sunt dezavantaje pentru sateliți, unul câte unul se mută.”
Toată această viteză a ajuns, nu întâmplător, ca.
"Industria satelitului este într-o frenezie foarte lungă de timp, gândind cum va trece de la predominant video, până acum și în cele din urmă doar date preponderent", spune Ronald van der Breggen, director de conformitate pentru
O problemă rămâne
Rămâne o problemă: latența. Diferență de viteza totală, latența este timpul necesar informațiilor de la computer pentru a ajunge la destinație și a se întoarce. Spuneți că faceți clic pe un link către un site web; aceste informații trebuie să călătorească (în acest caz, până la un satelit și înapoi), să indicați solicitarea dvs. și să returnați site-ul.
Cât timp durează descărcarea site-ului, se bazează pe capacitatea pe care o are conexiunea. Cât timp durează să ping serverul respectiv și să îl pornești este latența. De obicei se măsoară în milisecunde - nu este ceva ce observați când citiți PCMag.com, dar este foarte frustrant atunci când jucați Fortnite și jocurile rămân tardive.
Latența pe un sistem de fibre variază în funcție de distanță, dar este, în general, câteva microsecunde pe kilometru. Latency, când sunteți o solicitare către un satelit GSO, este în apropiere de 700ms în total, potrivit Baldridge - lumina călătorește mai repede în vid în spațiu decât în fibră, dar aceste tipuri de sateliți sunt departe, și doar necesită timp. Pe lângă jocuri, aceasta este o problemă pentru conferințe video, tranzacții financiare și piața de valori, controlul internetului lucrurilor și alte aplicații care depind
Dar cât de mare este latența unei probleme poate fi dezbătută. O mare parte din lățimea de bandă folosită în întreaga lume este destinată videoclipurilor; odată ce un videoclip este pornit și tamponat în mod corespunzător, latența devine o problemă care nu este emisă, iar randamentul este mai important. Nu este surprinzător, Viasat și HughesNet tind să reducă la minimum importanța latenței pentru majoritatea aplicațiilor, deși ambele lucrează pentru a-l minimiza și în sistemele lor. (HughesNet folosește un algoritm pentru a acorda prioritate traficului bazat pe ceea ce urmărește utilizatorii pentru a optimiza furnizarea de date; Viasat a anunțat o constelație MEO pentru a suplimenta sateliții săi existenți, care ar trebui să reducă latența și să completeze zonele de acoperire, inclusiv cele de mare latitudine, unde OSG-ul ecuatorial au greu de atins.)
„Suntem într-adevăr concentrați asupra volumului mare și a costurilor de capital foarte, foarte mici pentru implementarea volumului”, spune Baldridge. „Latența este la fel de importantă ca și celelalte caracteristici ale pieței pe care le susținem?”
Dar ideea rămâne; un satelit LEO este încă mult mai aproape de utilizatori. Așadar, companii precum SpaceX și LeoSat au ales această rută, cu constelațiile lor de sateliți mai mici și mai apropiați, anticipând o latență de 20 până la 30 de milisecunde.
„Este un compromis, deoarece sunt pe o orbită mai mică, obțineți o latență mai mică dintr-un sistem LEO, dar aveți mai multă complexitate în sistem”, spune Cook. "Trebuie să aveți cel puțin sute de sateliți pentru a completa
Două episoade înainte de aceasta merită înțelese. La începutul anilor 90, Bill Gates și câțiva parteneri au investit într-un proiect numit Teledesic. Era să folosească o constelație de 840 de sateliți (ulterior redusă la 288) sateliți LEO pentru a furniza o rețea de bandă largă regiunilor care nu își permit sau nu vor vedea niciodată conexiuni cu fibre. Fondatorii săi au vorbit despre soluționarea problemei de latență, iar în 1994, a aplicat la FCC pentru utilizarea spectrului Ka-band. (Suna familiar?)
Teledesic a consumat aproximativ 9 miliarde USD înainte de a eșua, în 2003.
„Această idee nu a funcționat atunci, dar pare posibilă acum”, spune Larry Press, profesor de sisteme informaționale la Universitatea de Stat din Dominguez Hills din California, care a urmărit sistemele LEO de când Teledesic era nou. "Tehnologia nu a fost acolo cu o lovitură lungă."
Legea lui Moore și reducerea tehnologiei bateriei, senzorilor și procesoarelor de la telefoanele celulare au oferit constelațiilor LEO o a doua șansă. Cererea crescută face ca economia să pară atrăgătoare. Dar, în timp ce saga Teledesic se juca, o altă industrie învăța câteva lecții importante despre lansarea sistemelor de comunicații în spațiu. La sfârșitul anilor 90, Iridium, Globalstar și Orbcomm au lansat colectiv peste 100 de sateliți în LEO cu scopul de a oferi acoperire pentru telefonul mobil.
„Pentru a obține întreaga constelație acolo este nevoie
Toate cele trei companii au coborât rapid în faliment. Și deși fiecare s-a reinventat, oferind o gamă mai mică de servicii pentru aplicații specifice, cum ar fi balizele de urgență și urmărirea încărcăturii, nimeni nu a reușit să înlocuiască serviciul de telefonie mobilă bazat pe turn. (În ultimii ani, SpaceX a contractat să lanseze sateliți pentru Iridium.)
„Am mai văzut acest film înainte”, spune Manchester. "Nu văd nimic în mod diferit în legătură cu situația actuală."
Competitia
SpaceX și celelalte 11 corporații (și investitorii lor) pariază altfel. OneWeb lansează sateliți în acest an, serviciul urmând să înceapă anul viitor și adaugă alte câteva constelații în 2021 și 2023, cu un obiectiv final de 1.000 de terabite până în 2025. O3b, acum o filială a SAS, are o constelație de 16 sateliți MEO care este funcțional de câțiva ani. Telesat operează deja sateliți GSO, dar planifică un sistem LEO pentru 2021, care oferă legături optice cu latență 30ms-50ms.
Upstart Astranis are, de asemenea, un satelit în sus pe orbita geosincronă și va plasa mai mult în următorii ani; deși nu abordează problema latenței, compania își propune să reducă drastic costurile, lucrând cu ISP-uri locale și construind sateliți mai mici și mult mai ieftine.
Căutarea unui internet prin satelit mai rapid s-a bazat în mare parte pe construirea de sateliți mai mari și mai rapide, care pot transporta mai multe date, spune Van der Breggen. El îl numește „țeava”: cu cât țeava este mai mare, cu atât internetul poate trece prin ea. Dar companii ca el găsesc noi domenii care să îmbunătățească schimbând întregul sistem.
„Imaginează-ți cel mai mic tip de rețea - două routere Cisco și un fir între ele”, spune Van der Breggen. „Ceea ce face toată lumea din sateliți este să se concentreze pe firul dintre cele două cutii… aducem în spațiu întregul set de trei."
Pentru a înțelege cum funcționează, este util să gândim internetul ca pe un lucru, cu o prezență fizică reală. Nu este vorba doar de date; este locul în care trăiesc aceste date și cum se mișcă. Nu este doar depozitat într-un singur loc; există servere din întreaga lume care îl dețin și atunci când îl accesați, computerul îl apucă de cel mai apropiat care se întâmplă să aibă ceea ce căutați. Acolo unde contează. Cât de departe este important. Lumina (aka informații) călătorește mai repede în spațiu decât în fibre, aproape la jumătate. Și când saltați acea conexiune de fibre din jurul feței planetei, trebuie să parcurgă un traseu circuit de la nod la nod, cu ocoluri în jurul munților și continentelor. Se finalizează mult mai mult atunci când sursa de date este departe de consumator, chiar și atunci când țineți cont de cele câteva mii de mile de distanță verticală pe care le adaugă un semnal limitat de spațiu.
Așa cum descrie Van der Breggen, întreaga industrie ar putea fi privită ca o evoluție spre dezvoltarea unei rețele distribuite, nu spre deosebire de internet în sine, doar în spațiu. Latenția și viteza generală sunt ambele în joc.
Deși tehnologia unei companii se poate dovedi supremă, nu este în totalitate un joc cu sumă zero. Multe dintre aceste companii vizează diferite piețe și chiar se ajută reciproc să ajungă la piețele pe care le au după. Pentru unii sunt nave, avioane sau baze militare; pentru alții, este vorba despre consumatorii din mediul rural sau din țările în curs de dezvoltare. Dar, în cele din urmă, companiile au un obiectiv: să aducă internet acolo unde nu există sau unde este insuficient și să facă acest lucru cu un cost suficient de scăzut pentru a-și susține modelul de afaceri.
"Părerea noastră este că aceasta nu este într-adevăr o tehnologie concurentă. Credem că este nevoie, într-un anumit sens, atât de LEO, cât și de OUG.
HughesNet s-a asociat cu OneWeb pentru a furniza tehnologia gateway care gestionează traficul și interfațează sistemul cu internetul.
Poate ați observat că constelația propusă de LeoSat este mai mică decât SpaceX cu aproape un factor de 10. Este în regulă, spune van der Breggen, deoarece LeoSat intenționează să servească clienți de întreprindere și guvernamentali și, prin urmare, trebuie să lumineze doar câteva zone specifice. O3b vinde internet către navele de croazieră, inclusiv Royal Caribbean, și lucrează cu telecomunicații în Samoa Americana și Insulele Solomon, unde conexiunile prin cablu sunt insuficiente.
O mică pornire de la Toronto, numită Kepler Communications, utilizează CubeSats minuscule (în jurul dimensiunii unei pâini) pentru a furniza date „tolerante la întârziere” - 5 GB sau mai multe date într-un pas de 10 minute, cu accent pe explorarea polară, știință, industrie și turism. Potrivit lui Baldridge, una dintre cele mai mari zone de creștere a Viasat este furnizarea de internet companiilor aeriene comerciale; au înțeles oferte cu United, JetBlue și American, precum și Qantas, SAS și multe altele.
Așadar, cum poate acest model de profit, în primul rând, pentru profit, „diviziunea digitală” și să ofere internet pentru țările în curs de dezvoltare și comunitățile subzervate, care poate nu pot plăti la fel de mult pentru asta? Are legătură cu forma sistemului. Deoarece sateliții individuali se mișcă, o constelație LEO trebuie distribuită uniform pe Pământ. Cele care ies din vedere locuiesc într-o parte diferită a cerului și sunt temporar costuri scufundate.
"Presupun că este că vor avea prețuri foarte diferite pentru conectivitate în diferite țări și asta le va permite să le facă accesibil într-un singur loc, chiar dacă ar putea fi un loc foarte sărac", spune Press. "Odată ce constelația satelitului este acolo, este un cost fix, iar dacă un satelit este peste Cuba și nimeni nu îl folosește, atunci orice venit pe care îl pot obține din Cuba este pozitiv, este gratuit."
Oriunde s-ar afla, această piață de consum poate fi cea mai greu de atins. De fapt, cea mai mare parte a succesului pe care industria l-a avut până acum a furnizat interneturi scumpe guvernelor și întreprinderilor. Dar SpaceX și OneWeb au în special viziuni ale clienților casnici care dansează în planurile lor de afaceri.
Pentru a accesa această piață, interfața utilizator va fi importantă, subliniază Sachdev. Trebuie să acoperiți Pământul cu un sistem ușor de utilizat, eficient și rentabil. „Acoperirea de la sine nu este adecvată”, spune Sachdev. "Ceea ce aveți nevoie este o cantitate adecvată de capacitate, dar înainte de aceasta, capacitatea de a avea echipamente de consum care să fie accesibile."
Cine este în sarcină, Oricum?
Cele două mari probleme pe care SpaceX trebuia să le abordeze pentru FCC au fost modul în care va împărtăși spectrul cu comunicațiile prin satelit existente (și viitoare) și cum ar putea atenua sau preveni resturile spațiale. Prima întrebare se încadrează în opinia FCC, dar a doua pare mai potrivită NASA sau DOD. Ambele urmăresc obiecte orbitale pentru a ajuta la prevenirea coliziunilor, dar niciunul nu este un organism de reglementare.
„Nu există într-adevăr
Problema este în continuare complicată, deoarece sateliții LEO trec peste multe țări. Uniunea Internațională de Telecomunicații îndeplinește un rol similar FCC, alocând spectre, dar pentru a opera în interiorul unei țări, o companie trebuie să primească permisiunea din partea acelei țări. Ponderea importantă este că se schimbă în funcție de locul în care vă aflați și, astfel, dacă satelitul dvs. se mișcă așa cum fac sateliții LEO, ar fi mai bine să-și ajusteze spectrul de comunicații.
„Vrei într-adevăr ca SpaceX să aibă un monopol al conectivității într-o anumită regiune?” spune Press. "Trebuie să fie reglementate și cine le poate reglementa? Sunt supranationale. FCC nu are jurisdicție în alte țări."
Totuși, acest lucru nu face ca FCC să fie fără dinți. La sfârșitul anului trecut, o mică pornire din Silicon Valley, numită Swarm Technologies, i s-a refuzat permisiunea de a lansa patru prototipuri de comunicații LEO, fiecare mai mică decât o carte cu volan. Obiecția principală a FCC a fost că sateliții minusculi ar putea fi prea dificil de urmărit și, prin urmare, să fie imprevizibili și periculoși.
- Ai nevoie de imagini pe Pământ? Nanosatelitele Planetei Aveți nevoie de imagini pe Pământ? Nanosatellitele planetei v-au acoperit
- Hackerii Încercați să infecteze calculatoarele care controlează sateliții Hackerii Încercați să infecteze calculatoarele care controlează sateliții
- US Air Force alege SpaceX pentru lansarea satelitului 2020 Forța aeriană americană alege SpaceX pentru lansarea satelitului 2020
Swarm le-a trimis oricum. O companie de servicii de lansare din Seattle i-a trimis în India, unde au dat o plimbare pe o rachetă care transporta zeci de sateliți mai mari, a raportat IEEE Spectrum. FCC a aflat, iar acum cererea Swarm pentru patru sateliți mai mari rămâne în limbo, iar compania operează în secret.
Pentru celelalte companii noi de internet prin satelit și cele vechi care învață trucuri noi, următorii patru-opt ani vor fi esențiali - determinând dacă cererea și tehnologia sunt aici sau dacă vom vedea o repetare a Teledesicului și a Iridiumului. Dar ce se întâmplă după asta? Marte, potrivit lui Musk, care a spus că obiectivul său este să folosească Starlink pentru a furniza venituri pentru explorarea lui Marte, precum și pentru a acționa ca o probă.
"Același sistem, ne-am putea folosi pentru a pune o constelație pe Marte", le-a spus angajaților săi. „Marte va avea nevoie și de un sistem de comunicare global și nu există fibre optice sau fire sau nimic”.
