Starlink - La costellazione di satelliti di SpaceX per i servizi Internet

Ho trovato questo articolo questa mattina alle 3, quindi prima del messaggio di @Raffaele_Di_Palma, ma essendo stanhcissimo non sono riuscito a riportarlo prima, quindi quello che segue non è un supporto a nessuna tesi di inserzione orbitale corretta o meno.

Non sono riuscito a trovare la pagina screenshottata nel tweet (anche se potrebbe essere una presentazione interna all’azienda) ma in una recente presentazione alla FCC sono usciti alcuni dati sulla produzione e finanziamenti di Starlink:
SpaceX sottolinea come in due anni abbia:

  • investito centinaia di milioni di dollari nel progetto;
  • costruito un sistema americano (remember Jim e il suo slogan) di produzione leader nel settore, che attualmente permette di produrre 120 satelliti al mese (e quindi praticamente due lanci al mese);
  • rilasciato più di 500 satelliti in banda 12 GHz, diventando il più grande operatore di satelliti al mondo;
  • rilasciato un gateway (che non saprei come tradurre) di stazioni a terra disseminati per tutti gli USA;
  • investito più di 70 milioni di dollari per sviluppare e produrre migliaia di terminali per i clienti al mese, a breve con un rateo di produzione elevato;
  • avuto la licenza della FCC per 1 milione di temrinali negli USA sfruttando la banda a 12 GHz;
  • iniziato il beta testing per centinaia di utenti in vari Stati, incluse le comunità tribali.

Leggendo nei commenti, una cosa molto importante per SpaceX è avere delle ground stations, in quanto necessarie per poter gestire il segnale, non solo fisicamente ma anche legalmente.

Ovviamente è un tweet da prendere con le pinze ed è in risposta ad un utente che chiedeva quando il servizio sarebbe stato attivo in Nigeria. Non sono sicuro che però il gateway debba essere fisicamente presente in Nigeria oppure basterà solamente la licenza nigeriana, mentre il gateway potrà essere in America. Non sono esperto di telecomunicazioni e quantaltro per cui mi limito a riportare.

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Che l’orbita iniziale sia bassa e’ una regola molto utile per garantire che anche un eventuale satellite completamente inerte deorbiti e si tolga dalle scatole velocemente… idem per eventuali frammenti di un “disassemblamento” catastrofico.

Quindi e’ giusto chiedere di rispettare quella regola o qualcosa di simile, regola che dovra’ essere codificata e ratificata meglio in futuro, immagino, nelle sedi opportune… e soprattutto fatta rispettare a tutti, non solo a Starlink.

Le eccezioni dovranno essere quando non e’ possibile fare diversamente data la natura del servizio e lo scopo del satellite, quando la numerosita’ e’ inferioriore e altri opportuni paletti.

Quindi non so se quel tweet e’ pretestuoso, ma una risposta giusta e’ capire come dovrebbe essere il futuro codice della strada per far si che il traffico sia ordinato, sicuro e porti i massimi benefici e ricadute economiche e sociali per tutti, non per bloccare qualcuno perche’ io non sono capace di fare lo stesso.

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Ok, avevo trovato la fonte ma ho scrollato troppo velocemente e quindi non mi sono accorto della pagina del tweet :man_facepalming:

Lascio in allegato la lettera che un rappresentante di SpaceX ha scritto alla FCC relativamente alla questione poi presentata nella presentazione (in parole povere e semplici, alcuni operatori vogliono dedicare 500 MHz dello spettro a 12 GHz per il 5G, quando SpaceX lo vuole usare per Starlink).

Carico le slide della presentazione, che potete comunque reperire in formato molto più comodo al link finale.

Premesse:

Vengono usati alcuni acronimi, di seguito spiegati (e aggiunti alla bozza del glossario, che fra poco verrà pubblicata):

  • MVDDS: Multichannel Video and Data Distribution Services, servizi multicanale di distribuzione dati e video;

  • FCC: Federal Communication Commission, commissione federale per le comunicazioni: ente statunitense predisposto al rilascio di licenze per trasmettere ed utilizzare porzioni dello spettro elettromagnetico;

  • NGSO: Non GeoStationary Orbit, orbita non geostazionaria;

  • NGSO FSS: Non GeoStationary Orbit, Fixed-Satellite Service;

  • CFR: Code of Federal Regulations, codice di regolamentazione federale;

  • NPRM:_ Notice of Proposed RuleMaking.

Slide 1: Presentazione del problema in breve:

  • Le licenze MVDDS hanno occupato lo spettro per 15 anni senza fornire soluzioni al problema della connessione per aree rurali;

  • Le costellazioni LEO attuali come Starlink (non vengono citate, ovviamente, Kuiper e OneWeb) porteranno servizio dati in maniera economica e ad alta velocità per le aree rurali e remote. Starlink, in particolare, solo dopo due anni dalla licenza FCC diventerà operativo;

  • Punto importante, le costellazioni LEO dipenderanno enormemente dalla banda a 12 GHz per fornire servizi ai clienti.

Slide 2: Stato del rilascio di Starlink:

Slide 3: Le licenze NGSO non hanno un uso flessibile - I servizi non posso essere spostati:

Ho provato a tradurre l’immagine in una tabella, ma non sono esperto e credo farei più danni che altro.

Slide 4: Ampia opposizione alla proposta degli MVDDS per sfrattare gli NGSO:

Vengono riportate alcune posizioni vicine a quella di SpaceX:

  • Oneweb: [the record] “dimostra in modo definitivo che la petizione della coalizione dovrebbe essere respinta o cancellata”;

  • AT&T: gli utenti MVDDS “non hanno presentato alcuna giustificazione tecnica per rivedere le regole”;

  • Intelsat: “si oppone sia alla proposta di abilitare i servizi mobile in una banda DBS e a qualsiasi degradazione del collocamento degli NGSO FSS”;

  • SES: gli MVDDS “non hanno fornito analisi tecniche per confutare gli studi di condivisione a cui si è affidata la Commissione o non hanno suggerito che queste restrizioni normative non sono più necessarie per impedire che gli MVDDS provochino interferenze dannose”;

  • T-Mobile: “non dovrebbero essere estesi automaticamente diritti aggiuntivi alle licenze attuali MVDDS”;

  • Public Interest Group: “qualsiasi diritto di espansione dello spettro o dell’uso terrestre della banda deve essere secondario rispetto agli utenti satellitari”;

  • Federated Wireless: “riconosce l’importante di proteggere e ricercare altri utilizzi autorizzati della banda”;

*WeLink: crede che il 5G deve proteggere gli usi storici";

  • Competitive Carriers Association: la Commissione dovrebbe esplorare nuovi utilizzi che potrebbero “coesistere con le operazioni storiche”.

Slide 5: Fatti base riguardo la banda a 12 GHz:

  • Gli MVDDS hanno comprato la banda a 12 GHz in modo tale da proteggere lo spettro dalle costellazioni satellitari in LEO;

  • La FCC non menziona i 12 GHz nella “banda media” di guadagno economico e non ci sono tecnologie, standard o regolamenti internazionali che collegano questa banda al 5G;

  • Un paragrafo del CFR richiede che gli MVDDS evitino di interferire con i satelliti in orbita bassa;

  • Le licenze MVDDS chiedono di avere i diritti per il 5G gratuitamente.

Slide 6: Modifiche agli Starlink:

  • Gli MVDDS adesso reclamano a SpaceX di abbassare l’orbita operativa degli Starlink, in quanto creerebbero interferenze con il segnale 5G;

  • La FCC ha precedentemente approva modifiche riguardo l’abbassamento dell’orbita operativa degli Starlink senza che gli MVDDS obiettassero;

  • La riduzione dell’orbita degli Starlink è pensata in particolare per ridurre la latenza per gli utenti e migliorare la sicurezza spaziale, in quanto gli oggetti al di sotto dei 600 km di quota deorbitano molto rapidamente, riducendo il rischio di detriti orbitali;

  • Gli MVDDS non hanno nessuna operazione 5G con cui interferire e le modifiche non impatteranno sui servizi attuali MVDDS;

  • Le costellazioni LEO come Starlink hanno collocamenti di pari importanza nella banda 12GHz ed è responsabilità delle licenze MVDDS di non interferire con i satelliti in orbita bassa, in accordo con le norme di lungo corso della FCC;

  • SpaceX ha presentato analisi approfondite provando che l’abbassamento dell’orbita non aumenta il rischio di interferenze. Gli MVDDS non hanno portato alcuna analisi tecnica per provare il contrario.

Slide 7: La proposta degli MVDDS non ha nulla a che fare con le modifiche di SpaceX:

Anno Evento
2002 La FCC rilascia le normative relative alla banda a 12 GHz;
2004 I provider MVDDS comprano lo spettro a 12 GHz durante un’audizione della FCC;
2004-2016 Gap di 12 anni;
2016 OneWeb richiede una licenza per la banda a 12 GHz;
2016 Petizione di Dish per proibire l’accesso alla banda a 12 GHz agli NGSO; presentazione dello studio “la coesistenza tra operazioni MVDDS 5G e operazioni NGSO FSS non è possibile”;
2017 La FCC adotta delle regole per permettere agli operatori NGSO un maggiore utilizzo della banda;
2018 La FCC rilascia un permesso a SpaceX per usare la banda;
2018 La famiglia Dell investe nella banda tramite l’azienda RS Access;
2019 La FCC permette a SpaceX di abbassare l’orbita di metà satelliti;
2020 SpaceX abbassa l’orbita della rimanente metà dei satelliti;
2020 Dish e RS Access chiedono alla FCC di rigettare la modifica concessa a SpaceX, sostenendo che impatterebbe sulle reti 5G.

Slide 8: I licenziatari MVDDS sono fermamente convinti di non poter condividere

Recentemente i licenziatari hanno affermato che vogliono semplicemente “condividere lo spettro”, ma hanno regolarmente argomentato e fornito dimostrazioni tecniche che la condivisione non è possibile.

I licenziatari MVDDS hanno dato un assenso formale al fatto che un NPRM per “abbozzare nuove regole” esplori la possibilità di condivisione dello spettro a 12 GHz per costellazioni in LEO e servizi MVDDS.

Questo però è contraddetto da anni di annunci pubblici e studi della coalizione degli MVDDS.

Slide 9: I sostenitori degli MVDDS hanno rifiutato l’offerta di SpaceX per trovare una soluzione tecnica:

  • SpaceX ha ripetutamente offerto pubblicamente e privatamente la possibilità di trovare soluzioni tecniche;

  • i sostenitori degli MVDDS hanno fallito nel presentare un’analisi tecnica per dimostrare come la condivisione potrebbe funzionare.

Slide 10: Continuando con la petizione del 2016 si eliminerebbe il digital divide:

La rete NGSO si combina molto bene con gli obiettivi gemelli della FCC di ridurre il divario digitale e allo stesso tempo portare innovazione.

  • gli operatori NGSO come SpaceX sono pronti a fornire il servizio, mentre le soluzioni MVDDS sono ad anni di rilascio;

  • la banda a 12 GHz è disponibile solo per il downlink per gli utilizzatori, mentre la proposta degli MVDDS mangerebbe il throughput dell’utente finale,

  • La fisica delle alte frequenze come i 12 GHz permetterebbero agli operatori di satelliti di coprire qualsiasi parte della nazione americana, mentre gli MVDDS si concentrano solo nelle aree più dense degli abitati urbani.

Come detto, qui c’è tutta la presentazione e la lettera di SpaceX.

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A tutti quelli che hanno inserito la loro email non appena spacex ha aperto il sito, è arrivata una seconda email nella quale specificare il CAP.

Quindi imho non sei stato selezionato.

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Attualmente ci sono in orbita 588 satelliti, dei quali 17 probabilmente non operativi.

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Arrivano i primi test di velocità delle connessioni via Starlink:
Tra gli 11 e i 60 Mb/s in download e 5–18 Mb/s in upload con ping tra i 20 e 94 ms.

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Da ignorante in materia chiedo: sono velocità elevate? Comparabili a un’utenza domestica “classica”?

La mia utenza domestica raggiunge i 136 Mbps in download e 19,6 Mbps in upload con Ping di 15 ms.

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Puoi provare lo stesso speed test linkato nell’articolo:

Non e’ certo un fulmine ma forse e’ gia’ competitivo per molte zone rurali non sevite da 4g o con modem fino alla cat 2-3.

Il ping dipende fortemente dalla densita’ di satelliti che e’ ancora scarsa, inoltre sul corto raggio in teoria dovrebbe essere peggiore delle comunicazioni terrestri (va percorsa due volte l’altitudine del satellite), ma sul lungo raggio in futuro potrebbe essere migliore (la velocita’ della luce nel vuoto e’ il 40-50% piu’ alta che nella fibra)… almeno quando ci sara’ la comunicazione tra satelliti.

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Da casa mia (vicino Bologna) con una ‘100 Mega’ di Fastweb ho 43 Mbps in down e 7.5 Mbps in up, quindi sono abbastanza nel range.

I valori che stiamo leggendo sarebbero sufficienti per il bando usa sulle zone rurali?

Umh detta così è una delusione pesante. Sono bande totalmente anacronistiche. 11 Mbps sono insufficienti per poter usare netflix e simili già ora, tra 5-10 anni saranno una banda sostanzialmente inutile per qualsiasi servizio premium per cui la banda larga è stata incentivata. Ping discreto. Se vogliono fare presa sul mercato internazionale con i prezzi attuali devono almeno raddoppiare le prestazioni, diversamente dovranno fare accordi coi governi del terzo mondo per trovare clienti

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A casa mia, e abito molto fuori da Verona, utilizzo Dazn o Prime Video senza problemi. Ho una adsl e ho 1 Mbps in upload e 10 in download per cui credo che nelle zone rurali potrebbe essere un piccolo timido passo avanti. Certo anche io mi aspettavo valori più alti, ma attendiamo di vedere nuovi dati per vedere se è confermata come velocità

Un fattore che determinerà la riuscita commerciale di Starlink sarà anche il prezzo: leggevo su Twitter che il costo è di 80$, e a mio modesto parere, per quelle velocità sono folli. Rimangono tantissimi anche in caso di 1Gbps, ma capisco che magari chi abita nelle zone sperdute sia disposto a pagare qualcosa di più. Ovviamente era un tweet e non ho trovato documenti ufficiali in merito, se qucuno li ha sarei lieto di leggerli dato che, anche se siamo in beta testing per cui ci sono poche info ufficiali.

Infine, una considerazione sul bando FCC: leggendo la presentazione di SpaceX contro gli MVDDS, mi sembra di aver capito che per zona rurale non si intenda necessariamente una cittadina sulle montagne rocciose, ma anche i centri abitati di poco fuori dalle grandi metropoli, dal momento che gli MVDDS hanno sempre puntato sui grandi agglomerati senza pensare minimamente qualche chilometro più fuori.

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Sia la mia linea di casa che il cell sono più o meno su quei valori… si può fare anche meglio senza particolari complicazioni, però direi che come velocità sono già buone…
Sulla velocità in senso assoluto non mi preoccuperei, all’aumentare dei satelliti potranno aumentare il numero di canali che il singolo utente usa contemporaneamente…

Sono paragonabili a una ADSL media. Hanno poco senso in aree urbane, ma nelle zone rurali in cui la fibra non arriverà mai e spesso neanche l’ADSL, sono sicuramente un passo avanti.

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Non so se i phased array lo consentono potrebbero anche arrivare a qualcosa di simile al link aggregation / MIMO su piu’ satelliti sommando la capacita’ di piu’ bande (come fanno ad esempio i modem LTE di fascia alta, cat oltre la 3 o certi router). Pero’ non ho idea se una di quelle antenne puo’ puntare in direzioni diverse ogni singolo pacchetto di dati connettendosi a piu’ satelliti contemporaneamente, sarebbe un grosso vantaggio della tecnologia phased array allo stato solido. Inoltre c’e’ il dubbio che il collo di bottiglia sia l’uplink, o il software o i dispositivi ancora acerbi.

Fatto sta che avere gia’ prestazioni paragonabili ad una connessione urbana media da nazione avanzata pero’ da qualunque punto della Terra salvo le regioni polari, e con una rete ancora minima rispetto a quanto pianificato, con tecnologia e algoritmi incompleti e con grandi margini di miglioramento a me sembra ottimo. Mi inpensierisce di piu’’ la capacita’ complessiva, perche’ anche gli utenti sono pochini adesso.

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Verissimo…
E comunque 50Mbit sono una signora connessione, anche in zone urbanizzate. . ci fai tantissimo senza troppi patemi… Certo c’è di meglio ma per l’utenza media, anche professionale, è già ottima…

Più satelliti può anche voler dire che il singolo satellite può dedicare più canali al singolo utente,csenza complicate connessioni multiple…

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Concordo: la possibilità di interconnettere praticamente ogni parte del globo con queste prestazioni e il fatto che i dati attuali provengano da beta tester (con possibili miglioramenti futuri) mi fa credere e ben sperare per il futuro.
Anche i dati sulla latenza sembrano ragionevolmente buoni, considerando che stiamo comunque parlando di una tecnologia satellitare.

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Dove abito io sono stato già costretto ad utilizzare una connessione via sat.
Non arriva niente di decente, tutti propongono contratti fino a 100mbps per poi, dopo i test, non arrivare a 2 garantiti.
Ora, ho una connessione se pur instabile da 40 mbps.
Un pò va a 8 dopo mezz’ora a 20 poi 38 e via così.
Stabilità e ping i punti dolenti ma, almeno funziona.
Se in futuro Starlink garantirà stabilità e ping più basso, (ora viaggio a 600 ms di media) sarà sicuramente la mia prossima scelta.
Questo è uno speed test di qualche giorno fa.

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0,6 secondi di ping… Non male :face_with_hand_over_mouth:

Anche l’upload è satellitare o passa da linea terrestre?

Magari per qualche lettore occasionale puo’ essere utile un recall: il minimo tempo di ping teorico per una connessione con satellite geostazionario e’ 476 millisecondi. La distanza dalla terra al satellite, di 35mila km, va percorsa 4 volte (dall’utente al satellite, dal satellite al server e poi ritorno). Anche alla velocita’ della luce ci vuole quasi mezzo secondo.