Largura de banda da rede Starlink
No primeiro pedido apresentado pela SpaceX com a FCC (Federal Communications Commission), foi indicado que a capacidade de um satélite seria 17-23 Gb / s, e foi calculada em média 20 Gb / s, mais tarde uma das mensagens indicou que cada lançamento 60 - esses satélites da versão Starlink 1.0 adicionam cerca de 1 Tbit / s de largura de banda para a rede, ou seja, a largura de banda de um satélite é mais próxima de 16-17 Gb / s. Também não foi especificado se esta é a capacidade total nas duas direções ou apenas da Internet para o assinante ... Em qualquer caso, não faz sentido determinar a largura de banda de toda a rede, uma vez que é improvável que toda a rede possa ser realizada quando (70% da Terra é coberta por mares e oceanos, além disso, é muito duvidoso que a demanda no Saara e no Himalaia seja a mesma que nas áreas povoadas )Portanto, é aconselhável falar sobre a capacidade de um satélite e estimar quantos assinantes ele pode atender.
Vamos considerar separadamente a capacidade do satélite Starlink nas bandas Ku e Ka.
A banda Ka (linha de alimentação) aqui é 4200 MHz no total em 2 polarizações. Levando em consideração os modcodes 64QAM declarados pela SpaceX nesta linha, ou seja, 6 bits / Hz (a estimativa realizada do orçamento do link de rádio mostrou que tal eficiência espectral é bastante alcançável), podemos concluir que uma estimativa da taxa de transferência de 20 Gigabits na Terra (Internet) -Link satélite é alcançável.
Porém, na linha Sputnik-Assinante na banda Ku, como vimos anteriormente, a eficiência espectral ao usar a versão atual do terminal de assinante é de 1,5 bit / Hz, ou seja, se houver apenas terminais de assinante do tipo A na rede, então sua largura de banda será apenas 6 Gbps, três vezes menos do que o esperado originalmente. Observe que ao usar outras versões dele como terminais de assinante, por exemplo, tipos C e D, com antenas de 1,2 ou 2,4 metros, a largura de banda da rede provavelmente corresponderá aos 17 a 20 Gbps declarados.
Também é possível estimar o número máximo de assinantes que um satélite StarLink pode servir. Se levarmos uma largura de banda do satélite de 6 Gbps na direção da Internet para o cliente, então, dados os dados mais recentes, o consumo médio de um domicílio nos EUA conectado via óptica é de 281 GB por mês ou equivalente a 0,9 Mbit / s com um mensal uniforme carga, então com uma distribuição de carga típica nas redes de um provedor de Internet, o pico e a carga média mensal é de 1 a 3-4. Assim, o número máximo de assinantes usando a versão atual do terminal de assinante que um satélite pode servir é 1.500 ... 2.000 assinantes com tal consumo de tráfego. Se o volume de tráfego por mês for limitado no plano tarifário, por exemplo, 150 GB,então, um satélite será capaz de servir o dobro de assinantes - 3-4 mil. O raciocínio acima é aplicável no caso do uso de técnicas de acesso múltiplo a recursos de frequência de satélite multicast (CDMA / TDMA / FDMA), em vez de canais SCPC fixos. Mais sobre isso na seção correspondente.
Observe também que a área dos Estados Unidos é de cerca de 10 milhões de km2, ou 2% da superfície da Terra. Assim, supondo que devido às zonas "costeiras", o número de satélites que podem fornecer serviço será de 3%, então, para o agrupamento de 1.584 satélites no território dos Estados Unidos, não mais do que 45-48 espaçonaves podem fornecer serviço, ou seja, a base máxima de assinantes para a primeira fase, serão cerca de 150-200 mil assinantes. Com uma tarifa de $ 80 por mês, tal número de assinantes trará à SpaceX uma receita de $ 150-200 milhões por ano, com uma taxa mensal de $ 100 por mês - $ 200-250 milhões, o que está muito longe das estimativas do plano de negócios de 2016.
StarLink e o programa Rural Digital Opportunity Fund
Algumas palavras como explicação introdutória.
Fornecer serviços em áreas rurais não é lucrativo para as operadoras de telecomunicações (os custos de infraestrutura por assinante são muitas vezes maiores do que nas cidades. Este é um axioma para todo o mundo. Existem apenas duas saídas: ou o monopólio de uma operadora (como, por exemplo, os Correios na Rússia), que é obrigado a fornecer a todos os residentes do país um serviço a um preço igual para todos (e então os habitantes da cidade essencialmente subsidiam os moradores), ou se houver muitos Operadores, mas o estado determina quais serviços devem ser fornecidos aos cidadãos sem falta, eles são frequentemente chamados de universais, e para sua provisão, o Estado paga a mais de um fundo especial para os operadores que estão prontos para fornecê-los.
As sobretaxas vêm diretamente do orçamento ou o fundo é criado às custas de um quase-imposto, que é pago por todas as operadoras do país. Na Rússia, ele agora representa 1,2% da receita das operadoras de serviços para assinantes e é chamado de Fundo de Serviço Universal.
Um sistema semelhante existe nos EUA, onde as operadoras pagam certas quantias à FCC (Federal Communications Commission), que usa esse dinheiro para atrair operadoras para conectar áreas rurais.
A próxima etapa desse programa, o RDOF (Fundo de Oportunidade Digital Rural), começou a ser discutida em 2019. Esta é uma doação de US $ 16 bilhões para melhorar o acesso à Internet nas áreas rurais nos próximos 10 anos. O dinheiro será distribuído no leilão de outubro de 2020 entre as Operadoras que oferecem o melhor serviço em termos de velocidade de acesso e volume de tráfego nas diferentes regiões do país, onde a velocidade de acesso é atualmente inferior a 25 Mbps. Os destinatários do Rural Digital Opportunity Fund devem oferecer, em uma base comercial (ou seja, por dinheiro), aos assinantes, pelo menos, um serviço de voz e de banda larga que atenda aos requisitos de serviço relevantes para todos os locais dentro de seu território conquistado dentro dos seguintes prazos:
- 40% do número necessário de vagas no estado até o final do terceiro ano
- e um adicional de 20% até o final do quarto e quinto ano de recebimento de bolsas
Para identificar o vencedor, é proposto um sistema de cálculo de pontos de penalização, em função dos parâmetros técnicos do serviço de acesso à Internet. Existem 4 gradações de velocidade:
Com relação à tecnologia de satélite, as regras são escritas estritamente contra todos os operadores de satélite. Os pontos de penalização são atribuídos a cada operador.
Ideal é a proposta do Operador, que proporcionará uma velocidade de 1 Gbit: ele terá 0 pontos de penalidade e um atraso de menos de 100 milissegundos, está praticamente garantido uma vitória e uma concessão.
Os requisitos de atraso são simplesmente "eliminados" pelo serviço existente dos operadores ViaSat e Hughes Network Systems trabalhando com satélites em órbita geoestacionária:
Eles recebem 40 pontos de penalidade de uma vez, e só podem ser melhores do que aqueles que trabalham no antigo ADSL.
A SpaceX vem tentando se qualificar para subsídios federais para serviços de banda larga rural desde 2019, apesar das objeções dos concorrentes que afirmam que sua tecnologia de satélite não foi testada na prática. Em uma carta à FCC, a SpaceX diz que sua tecnologia vai expandir as opções para assinantes rurais. “Proibir a SpaceX de participar do leilão, apesar do cumprimento de seu serviço com os requisitos técnicos do leilão, pode levar ao fato de os assinantes ficarem limitados em sua escolha e não receberem o melhor serviço possível.” - escreveu David Goldman, diretor de política de satélites da SpaceX.
A FCC iniciou consultas públicas sobre a proposta da SpaceX de mudar as regras de alocação de recursos para este programa. Um porta-voz da FCC disse que a agência espera receber comentários públicos sobre sua proposta.
"O objetivo do Fundo de Oportunidade Rural é usar o dinheiro do Fundo de Serviço Universal para fornecer a internet mais rápida possível para o maior número possível de americanos", disse o comunicado.
A versão preliminar publicada do leilão, proposta pela FCC em 7 de fevereiro de 2020, continha uma linguagem que proibia as empresas de satélite de se qualificarem como um serviço de baixa latência (ping), tornando seus lances menos atraentes do que os licitantes de fibra óptica.
A SpaceX se reuniu com a equipe da FCC em 18 e 19 de fevereiro de 2020 e argumentou que seus satélites não GSO têm baixa latência, que decorre das leis básicas da física. Em uma carta enviada à FCC em 20 de fevereiro, a SpaceX diz que seu sistema de satélite demonstrou que pode fornecer internet de alta velocidade.
A FCC, como resultado da atividade da SpaceX, mudou sua posição em uma nova versão dos termos do Leilão, aprovada pela FCC em 28 de fevereiro. A agência deixou a possibilidade de que serviços de satélite de órbita baixa da Terra pudessem ser categorizados como Operadores de Baixa Latência e solicitou comentários públicos sobre as alegações da SpaceX.
Essas mudanças geraram forte oposição dos provedores de Internet rurais existentes, que acreditam que a alocação de fundos para a tecnologia de satélite da SpaceX é um jogo arriscado, já que a SpaceX não pode confirmar a experiência de fornecer acesso de banda larga aos assinantes. “Não vamos deixar a SpaceX especular com dinheiro público ”, disse Jonathan Chambers, ex-funcionário da FCC e sócio da Conexon LLC, que constrói redes de fibra óptica para operadoras de telecomunicações rurais.
De acordo com um artigo no The Wall Street Journal, a controvérsia chegou ao Capitólio, onde assessores e lobistas do Congresso discutiram como pressionar a FCC para manter a SpaceX fora do leilão. "Seria um desastre político se a porra do Elon Musk devorar bilhões de dólares em dinheiro público", disse um dos assessores do congressista em um de seus e-mails na semana passada.
"Isso será um desastre político se Elon f'ing Musk engolir bilhões de dólares do dinheiro público").
Um grupo chamado NTCA - Associação de Banda Larga Rural e Associação Nacional de Cooperativas de Eletricistas Rurais, cujos membros às vezes oferecem acesso à Internet junto com eletricidade - disse que estão pedindo ao Congresso e à FCC que não aceitem as propostas da SpaceX.
O NTCA enviou e-mails aos congressistas instando-os a entrar em contato com a FCC e expressar preocupações sobre as constelações de satélites em participantes não GSO do leilão.
"Embora esta seja apenas uma proposta até agora, mas se for aceita, pode levar ao fato de que o provedor de satélite (ou seja, SpaceX) pode ganhar todo o leilão (todos os seus lotes) ", escreveu o lobista do NTCA.Em uma entrevista, o vice-presidente sênior da NTCA, Michael Romano, afirmou que as propostas da SpaceX poderiam permitir que as empresas de satélite licitem em qualquer um dos lotes do leilão.
Como resultado de ações vigorosas dos oponentes da SpaceX em maio de 2020, a FCC recuou e introduziu uma nova redação para redes de satélite em órbita baixa (parágrafos 106-109 das regras do leilão RDOF) nas regras, publicadas pela FCC em 19 de maio de 2020. Seu conteúdo principal é o seguinte:
108. , , , , , . (Viasat) , , , . . , , « » — , , « » — , . . , , . , , .
109. , , 100 , , , .
O item 109 é claramente escrito para a SpaceX. Naturalmente, isso irritou a SpaceX e o trabalho ativo de seus lobistas, no entanto, é difícil entender se eles poderiam ter convencido a FCC se a Space X não tivesse realizado o lançamento da espaçonave Dragon tripulada com astronautas a bordo em 30 de maio de 2020, que a NASA está esperando desde 2014. ano e que quebrou o monopólio da Rússia na entrega de astronautas à ISS. Elon Musk encontrou-se nesta ocasião com o Presidente dos Estados Unidos, Donald Trump, e recebeu dele os seus merecidos cumprimentos.
Literalmente 10 dias após esses eventos, o Diretor da FCC e seu vice, Jeffrey Starks, discerniram as vastas possibilidades tecnológicas do sistema StarLink, aparentemente desconhecidas para eles. O Comissário da FCC, Jeffrey Starks, disse: « -10 . ' - , , , 100 . , .»
O chefe da FCC, Ajit Pai, nomeado por Donald Trump, o
presidente da FCC, Ajit Pai, foi mais cauteloso. Em 11 de junho de 2020, em entrevista coletiva, ele afirmou:
«, -, LEO, . : — , . . , . . «t» (. i)(«t's to be crossed»), . .»As condições finais de participação na licitação do RDOF foram as seguintes em 15 de julho:
- Demonstrar dois anos de experiência no fornecimento de serviços de transmissão ou distribuição de voz, banda larga e / ou energia e fornecer demonstrações financeiras auditadas por um ano ou
- Envie demonstrações financeiras auditadas de três anos com um pequeno formulário de inscrição e uma carta de interesse do banco relevante que deseja abrir uma carta de crédito no valor indicado.
As organizações também deverão fornecer informações técnicas detalhadas para demonstrar que possuem as qualificações técnicas para atender aos requisitos de taxa aplicável e nível de latência. Como
podemos ver, a SpaceX foi capaz de participar do leilão, o que fez simplesmente enviando demonstrações financeiras detalhadas descrição do sistema StarLink até 15 de julho de 2020.
Em 13 de outubro, a FCC publicou uma lista de empresas admitidas no próprio leilão, Space X, juntamente com ViaSat e Hughes Network Systems, representa as operadoras de satélite. Ao mesmo tempo, não há informações sobre a quantidade de atraso que os especialistas da FCC atribuíram ao StarLink e, portanto, com quem competirá.
Resta esperar o leilão propriamente dito (ele começou em 29 de outubro de 2020 e está fechado até que 4 rodadas tenham ocorrido) e outros desenvolvimentos, seus resultados, o valor do subsídio para uma casa conectada, etc. Este processo pode levar de 6 a 18 meses antes da contratação, para permitir que a FCC verifique se a rede StarLink está operacional e de fato funcionando.
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 1. Nascimento do projeto
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 2. Rede Starlink
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 3. Complexo de solo
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 4. Terminal de assinante
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 5. Status da constelação Starlink e beta fechado
- Tudo sobre o projeto Starlink Satellite Internet. Parte 6. Teste beta e serviço para assinantes