Часть 1 ‣ Часть 2 ‣ Часть 3 ‣ Часть 4 ‣ Часть 5 ‣ Часть 6 ‣ Часть 7 ‣ Часть 8 ‣ Часть 9 ‣ Часть 10 ‣ Часть 11 ‣ Часть 12
Задержка спутников в сети SpaceX
Задержка, или пинг, является огромным преимуществом для спутниковых сетей на низкой орбите по сравнению с сетями на геостационарной орбите (ГСО, 36 тысяч км над Землей).Для ГСО задержка определяется временем, когда радиосигнал достигает спутника и возвращается на Землю.
Задержка в одну сторону составляет 300-400 миллисекунд, а пинг, то есть время, необходимое для того, чтобы добраться до сайта в Интернете и вернуться обратно, составляет 600-800 миллисекунд (пинг равен удвоенному времени задержки).
Высокая задержка не только вызывает большие проблемы для таких важных интернет-приложений, как VPN-туннели, удаленный рабочий стол и даже телефонные разговоры, не говоря уже о компьютерных стрелялках, но и просто резко снижает скорость передачи информации по IP-протоколу в канале, независимо от его формальная физическая пропускная способность.
Рис.
Скорость передачи информации по протоколу IP в зависимости от времени задержки для каналов разной пропускной способности.
Именно низкая задержка (пинг) является ключевым элементом низкоорбитальных сетей и их главным преимуществом по сравнению со спутниками, работающими на геостационарной орбите.
Для SpaceX критично иметь пинг менее 100 миллисекунд, что является критерием для FCC при рассмотрении заявок на гранты из бюджета на подключение абонентов в сельской местности (программа RDOF).
Если будет более длительная задержка, получить этот грант практически невозможно.
Если говорить о размере задержки, то для абонента она формируется из задержки в спутниковой сети (между шлюзом и абонентским терминалом) и задержки в наземной сети - от шлюза до НКС Старлинка.
сеть – точка обмена трафиком и сайт, необходимые абоненту.
Задержка в спутниковом сегменте состоит из трех составляющих:
- Задержка в космическом пространстве (задержка там 3-4 миллисекунды),
- Аппаратная задержка при модуляции и демодуляции IP-трафика в радиосигнал (это 5-20 миллисекунд),
- Задержка выделения NCC места в кадре (суперкадре) для передачи трафика от шлюза/терминала.
Для ряда режимов работы, например, при использовании частот в режиме выделенного канала, эта задержка может быть равна нулю.
Для режимов множественного доступа с временным разделением каналов (TDM) эта задержка может достигать десятков миллисекунд.
В связи с вышеизложенным предположения некоторых авторов о том, что передача информации для биржевых торгов в сети Starlink может происходить быстрее, чем в наземных оптических сетях за счет использования нескольких прыжков через спутник, явно неверны – из-за накопления аппаратных средств.
ошибка при приземлении на шлюз и новом подъеме на спутник.
29 сентября 2020 года SpaceX направила письмо в FCC, в котором предоставила данные, полученные в ходе закрытого бета-тестирования пользовательских терминалов в августе-сентябре 2020 года.
В письме содержится следующий график недельного тестирования группы из 30 терминалов: с передачей файлов за 15 секунд. Было проведено более 1 миллиона измерений задержки.
Как видно из графика, в 95% случаев задержка составляла менее 42 миллисекунд, а в 50% менее 30 мс, что прекрасно соответствует требованиям программы RDOF, но вряд ли может быть использовано для организации высокочастотного торговля акциями.
Методы доступа к радиоспектру
Среди способов доступа пользовательского терминала к радиочастотному спектру на спутнике выделяют следующие:- Полоса частот постоянно закреплена за терминалом.
- Множественный доступ по требованию.
Рис.
Спектрограмма использования частотного ресурса в режиме выделенного канала SCPC – один канал на несущую Преимуществом этого метода является скорость установления связи – как только антенна терминала будет направлена на спутник, информация может начать передаваться на шлюз.
Недостаток этого метода в том, что спутниковый сегмент используется нерационально, поскольку большую часть времени абонентский терминал не передает информацию; эффективность (или коэффициент использования) такого канала редко превышает 5%.
Так, например, если тарифный план сети Starlink обещает абоненту скорость 100/40 Мбит/с, то максимальное количество абонентов при использовании режима выделенного канала составит 6 Гбит/100 Мбит = 60 абонентов, что делает сеть глубоко убыточна.
Второй принцип – доступ нескольких абонентов к одному частотному каналу с временным или частотным разделением.
Методы с групповым доступом (TDMA – Time Division Multiple Access, FDMA – Frequency Division Multiple Access и др.
), несмотря на сложность их реализации и требования к синхронизации отправки пакетов с абонентских терминалов, позволяют использовать диапазон частот сети несколько раз.
в десятки раз эффективнее и передавать в десятки раз больше информации (абонентского трафика).
Рис.
Схема доступа к спутниковому частотному ресурсу при использовании группового доступа TDM/TDMA. Еще одним преимуществом таких систем является возможность варьирования скорости передачи данных на отдельный терминал в широком диапазоне – система позволяет перенаправить практически всю пропускную способность шлюзовой станции на один абонентский терминал.
Однако это существенно увеличивает задержку передачи, поскольку Центр управления сетью (NCC) отвечает за назначение времени и места в кадре для отправки пакета на абонентский терминал, и в первую очередь за информацию, которую желает передать абонентский терминал X. online и начать передачу, должен поступить в НКС, для обработки там должен определить наличие свободных слотов в кадре на ближайшем спутнике (а если он полностью загружен, то и на другом), и информация о свободных частотах будет передана на шлюз, а от него к абонентскому терминалу.
Только после этого они смогут начать передачу, причем на этой частоте абонентский терминал будет передавать только до тех пор, пока он находится в мини-пятне с заданной поляризацией и частотами, то есть не более 6-7 секунд, после чего терминал попадет в зону другого мини-луча, с другой частотой и/или поляризацией.
Оптимально, если информация об объеме необходимого абоненту трафика будет заранее сообщена в центр управления, и последний сможет забронировать слоты в кадре для данного терминала во всех мини-спотах, в которые будет заходить абонентский терминал.
падение при движении спутника над домом абонента.
Если абонентский терминал будет иметь в памяти такую дорожную карту, можно будет обеспечить бесперебойную связь и непрерывный просмотр видео в Интернете.
Естественно, это увеличивает сложность оборудования шлюзов, абонентских терминалов и всей сети, требуя непрерывного управления из Центра Управления, поддержания синхронной работы всех шлюзов и абонентских терминалов.
Из общих соображений первый метод выделенного канала больше подходит для организации связи военного/правительственного назначения, а второй – для оказания услуг обычным коммерческим потребителям.
В настоящее время нет информации о том, какой метод доступа к космическому сегменту и какие детали будут использоваться в системе Starlink. Однако, учитывая, что проект Starlink изначально осуществлялся людьми из Broadcom, компании, специализирующейся на наземном широкополосном доступе и 5G, протоколы доступа могут быть взяты у них.
29 сентября SpaceX направила в FCC письмо с противодействием комментариям ViaSat по поводу ее заявки на изменение сети StarLink; в этом письме впервые приводятся данные о формате спутникового канала на линии до абонентского терминала: До недавнего времени сеть группировала пользовательские терминалы в группы по 8 на радиокадр вместо 20 терминалов на радиокадр, которые поддерживает система.
Этот операционный выбор предназначен для поддержки постоянной оптимизации и тестирования сети, но приводит к увеличению задержки между радиокадрами для данного пользователя в полностью загруженной соте в 2,5 раза, что соответствует меньшим размерам групп.
Важно отметить, что эта программная функция была активирована только что и специально разработана для оптимизации скорости в густонаселенных сотах, увеличивая пропускную способность примерно в 2,5 раза.
На основании этого пункта можно сделать вывод, что на канале используется метод доступа TDM. Информация о дополнениях к ранее опубликованным материалам Часть 1. Рождение проекта 14.12.20 в хронику пополнилась запись о том, что 14 ноября 2020 года - SpaceX начала рассылку терминалов для публичного бета-тестирования подписчикам в Канаде, проживающим южнее 50-й параллели.
Часть 8. Установка и включение абонентского терминала " 14.11.20 дополнена инструкцией для Starlink RIDGELINE MOUNT .
Теги: #Популярная наука #Космонавтика #Беспроводные технологии #Сетевые технологии #спутниковый интернет #Starlink #Развитие систем связи #спутники #спутниковая связь #космос х
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 1. Рождение проекта
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 2. Сеть Starlink
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 3. Наземный комплекс
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 4. Пользовательский терминал
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 5. Статус группировки Starlink и закрытое бета-тестирование
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 6. Бета-тестирование и обслуживание подписчиков
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 7: Емкость сети Starlink и программа RDOF
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 8. Установка и включение абонентского терминала
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 9. Сервис на рынках за пределами США
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 10. Старлинк и Пентагон
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 11. Starlink и астрономы
- Всё о проекте спутникового интернета Starlink. Часть 12. Starlink и проблемы космического мусора
-
Пассивный Dns В Руках Аналитика
19 Oct, 24 -
Thinksecret Вернулся И Расскажет Все
19 Oct, 24
