Обратный звонок

Тестирования скорости Starlink

Первые результаты

Starlink speed

В четверг, 3 сентября, в космос отправилась очередная ракета Falcon 9. Миссия Starlink-11 стала уже двенадцатым успешным пуском в рамках программы. Количество спутников на орбите достигло гроссмейстерской отметки в 715 аппаратов:

  1. Тестовые спутники Tintin − 2
  2. Аппараты Starlink v 0.9 − 60
  3. Аппараты Starlink v 1.0 − 653

SpaceX побила собственный рекорд − всего за 1 месяц на орбиту выведено 180 спутников.

Ожидается, что в дальнейшем группировка будет пополняться на 120 единиц каждые 30 дней. Комментируя пуск в прямом эфире, Кейт Тайс (Kate Tice), старший инженер SpaceX по сертификации, объявила первые результаты начавшегося недавно бета-тестирования. Пользователям удалось получить "сверхмалую задержку и скорость загрузки в 100 Мбит/сек". Тайс назвала эти цифры "многообещающими результатами".

А еще SpaceX успешно провели испытание своей технологии "космических лазеров". Это огромный шаг на пути к переходу по построению группировки Version 2. То, о чем говорил Илон Маск, когда еще только презентовал проект Starlink в 2015 году в Редмонде.

Реальная скорость Starlink

"По результатам бета-тестирования наша задержка достаточно мала, чтобы играть в самые быстрые видеоигры онлайн, а скорость загрузки достаточно высока, чтобы транслировать сразу несколько фильмов в формате HD и при этом еще остается [неиспользованная] пропускная способность", − говорит Кейт Тайс.

Интересно, что в самом начале проекта, когда Илона Маска спросили, на каком этапе состоится коммерческий запуск Starlink, он назвал количество "от 400 до 800" спутников. Но аппетит, как известно, приходит во время еды. И в мае 2019 года Маск, отвечая на тот же самый вопрос, заявил: "Для того, чтобы система была экономически жизнеспособна, в ней должно быть порядка 1000 спутников".

Изначально планировалось, что Starlink на первом этапе даст хоть какой-нибудь интернет для тех регионов, где сейчас нет вообще никакого доступа кроме дорогой и сравнительно медленной спутниковой связи. Но теперь Маск желает начать продавать услугу, когда она уже сможет конкурировать с наземными кабельными провайдерами. По крайней мере, по скорости и ширине пропускного канала. И тут появляются нюансы.

Что говорят сами пользователи

Бета-тестеры Starlink, использовавшие самый популярный тест скорости интернета Speedtest.net компании Ookla, получили среднюю скорость скачивания в пределах от 11 Мбит/сек до 60 Мбит/сек. А скорость загрузки составила от 5 Мбит/сек до 18 Мбит/сек.

Вполне приличный результат.

Как измеряется скорость интернета

То, что мы обычно называем "скоростью", на самом деле является пропускной способностью. Или "шириной канала". Она определяет, сколько данных может принять или отправить ваш компьютер в сеть за единицу времени.

По результатам бета-тестирования, в сети Starlink удалось достичь пропускной способности в 100 Мбит/сек. Так заявляют представители компании. Это означает, что подключившись к ней, вы сможете скачать за 1 секунду файл, размером в 12,5 мегабайт.

Много это или мало?

Большая ширина канала нужна, главным образом, для просмотра потокового видео. Крупнейший поставщик контента данного типа − компания Netflix. Все мы любим ее фильмы и сериалы. Тем более, что месячная абонплата сравнима со стоимостью одного билета в кино.

Вот, какую пропускную способность рекомендует Netflix для комфортного просмотра видео:

  • 0,5 Мбит/сек − минимально возможное значение для просмотра видео
  • 1,5 Мбит/сек − рекомендуемая для комфортного просмотра видео в самом низком качестве
  • 3,0 Мбит/сек − рекомендуемая для просмотра видео SD (480p)
  • 5,0 Мбит/сек − оптимальная для HD (1080p)
  • 25 Мбит/сек − рекомендуемая для Ultra HD (до 4000p)

Получается, что через Starlink одновременно четыре пользователя могут смотреть сериал от Netflix в максимальном качестве.

А как же скорость?

Для измерения скорости, то есть, соотношения расстояния и времени, в сетевых технологиях используют термины пинг (Ping) и задержка (Latency). Они не менее важны для комфортного пользования интернетом, чем ширина канала.

Пинг − это сетевая утилита, предназначенная для измерения скорости. Она отправляет сигнал по сети на другой компьютер (сервер), который затем возвращает его обратно. Это время, измеряемое в миллисекундах, называется задержкой.

Само слово "пинг" появилось во время Второй мировой войны. Моряки американских эсминцев использовали его при расчете времени возвращения гидролокационного сигнала, отраженного от корпуса германской подводной лодки.

Инженеры SpaceX заявили, что в сети Starlink уже достигнута "сверхмалая задержка", позволяющая комфортно играть в онлайн игры.

Много это или мало?

Самая массовая аудитория, которая нуждается в низких задержках, это любители онлайн игр. Размеры рынка в 2021 году должны составить $180 млрд. Для сравнения, выручка Netflix за весь 2019 год составила чуть более $20 млрд.

По мнению любителей онлайн игр:

  • По данным тестов Ookla в 35 лучших городах мира пинг составляет от 8 мс до 28 мс
  • Для идеальной игры в динамичные игры нужен пинг (задержка) менее 20 мс
  • От 20 мс до 50 мс − требование для соревнований. Считается, что игрок, имеющий такой пинг, получает выигрышную фору перед всеми, у кого он больше
  • В пределах от 50 мс до 100 мс − минимальное значение для игр, типа шутеров
  • Более 150 мс − играть в реальном времени уже невозможно

Получается, что уже сейчас Starlink показывает задержки в пределах 20-50 мс.

Понятно, что время задержки сильно зависит от расстояния. Например, если вы находитесь в столице Украины, городе Киев и пользуетесь хорошим кабельным доступом в интернет, то:

  • Пинг до украинского сервера составит у вас 1-5 мс
  • С сервером, расположенным в Лондоне, уже будет хуже − примерно 40-50 мс
  • А соединение с Хьюстоном, США, даст уже пинг более 150 мс

Расстояние имеет значение

Как видите, разница в скорости становится существенной уже в пределах одного континента. А при переходе через океан она становится слишком большой.

Спутники связи, расположенные на геостационарных орбитах, используемые и сейчас для передачи видео и данных, показывают задержку в 600 мс. Они ведь находятся примерно в 35 786 км над Землей, а не в 500, как Starlink. Американская федеральная комиссия по связи (FCC) в своих требованиях к провайдерам устанавливает предел в 100 мс. Для тех, кто желает принять участия в тендерах.

Что говорят пользователи

Бета-тестеры, опубликовавшие результаты в Reddit, говорят о задержках в пределах от 31 мс до 94 мс. Это еще далеко не те цифры, которые нам обещает Илон Маск. Но уже вполне прилично. Заметим, что некоторым пользователям все же удалось получить пинг в пределах 20-21 мс. Информацию нельзя считать официальной, так как все бета-тестеры подписали со Starlink договор о неразглашении. Но сетевое сообщество считает эти утечки заслуживающими доверия.

Starlink confirmed speed

По данным Stop the Cap, все зарегистрированные бета-тестеры, сейчас находятся в сельских районах штата Вашингтон, расположенного на северо-западе США. Как видно из опубликованных результатов тестов, они связывались с серверами, расположенными в Сиэтле и Лос-Анджелесе. То есть, расстояния были сравнительно небольшие.

Еще быстрее − космический лазер Илона Маска

SpaceX удалось успешно завершить тестирование технологии "космического лазера". Говоря простым языком, это оптическая связь между спутниками, позволяющая передавать больший объем данных на дальние расстояния с меньшими затратами энергии и с защитой от помех.

Используя обычные технологии, такие, как радиоволны, невозможно обойти некоторые ограничения. Поэтому спутниковая связь до сих пор оставалась такой дорогой. Скорости были маленькими, как и количество обслуживаемых клиентов. Если сравнивать с наземными системами. Просто увеличивая количество аппаратов в группировке невозможно преодолеть эти технические ограничения. Но новая технология все меняет.

Как они тестировали

Из 715 аппаратов Starlink (по состоянию на начало сентября), 653 являются полностью рабочими, выполненными по модификации Version 1 (v1.0). В технологическом плане они мало чем отличаются от других спутников связи, находящихся сейчас на орбите. По крайней мере, все мы так считали. Пока 3 сентября SpaceX не заявила об успешном завершении испытания новой технологии.

Оказалось, что, по крайней мере, на двух спутниках, запущенных в рамках этапов 9 и 10 в августе, были установлены прототипы оборудования для связи через прямое соединение по лазерному лучу.

Аппараты успешно установили соединение и передали пакеты данных. Звучит просто, но за этими строками стоят огромные инженерные достижения.

Кейт Тайс: "С помощью космических лазеров два тестовых спутника смогли обменяться сотнями гигабайт данных. Когда эти космические лазеры будут полностью развернуты, Starlink станет одним из самых быстрых вариантов передачи данных по всему миру". Инженер SpaceX обладает излишней скромностью и немного лукавит. После полного развертывания Starlink станет не "одним из", а самым быстрым способом передачи данных. По крайней мере, на данном этапе технологического развития человечества.

В чем преимущества лазерного луча

Скорость света в вакууме - 299 792 458 метров в секунду. Число настолько огромное, что мы привыкли его не учитывать. Например, считаем, что радиоволны или лазерный луч в оптоволоконном кабеле мгновенно проходит расстояние от отправителя до получателя. Однако, даже на сравнительно небольших расстояниях на планете Земля уже ощущается задержка. Тем более, что в оптоволоконном кабеле это значение снижается примерно на 47%. Растут задержки передачи данных. Поэтому уже один только переход из оптоволокна в безвоздушное пространство дает прирост в скорости почти в два раза. Но это еще не все.

Отличие Starlink от других операторов спутниковой связи

В других группировках, спутник, получив данные от абонента, сразу же передает их на ближайшую наземную станцию. А уже от нее информация идет по классическим каналам к адресату. Соответственно, чем ближе базовая станция к получателю, тем быстрее к нему придет информация.

В Starlink эта проблема исчезает. Спутники будут передавать информацию друг другу, пока она не окажется максимально близко к получателю. Тогда сигнал будет отправлен на наземную инфраструктуру.

Тот же Iridium или Inmarsat не могут позволить себе что-то подобное. Их лимитирует размер спутниковой группировки. Слишком мало аппаратов. А у Starlink нет проблемы с количеством спутников на орбите. Поэтому в системе Илона Маска отдельные каждый аппарат может выступить в роли сетевого маршрутизатора.

Как это работает

Спутники перемещаются по низкой околоземной орбите на огромной скорости. Тем не менее, каждый из них в любой момент времени поддерживает соединение с четырьмя другими аппаратами по лазерному лучу. Как только расстояние или угол места меняется таким образом, что поддерживать соединение становится невозможно, спутник подключается к следующему "партнеру по команде".

Сообщение, переданное, скажем, из Сингапура в Чикаго, движется в пространстве не по прямой, а зигзагом. Переходя с одного спутника на другой. И хотя оптоволоконные кабеля протянуты по дну океана по линии, которая ближе к прямой, чем траектория передачи сигнала со спутника на спутник, теоретические расчеты показывают, что даже в этой ситуации сообщение через сеть Starlink придет быстрее.

Как лазерная система Илона Маска изменит нашу жизнь

Когда сеть заработает, эффект от нее будет примерно таким же, как после изобретения радио связи. В 1901 году Гульельмо Маркони передал сообщение через Атлантический океан. К тому времени уже были проложены телеграфные кабели по дну. Однако, коммерческое внедрение радиосвязи полностью изменило жизнь. Например, война на море после появления возможности в любой момент связаться с кораблем, приобрела совершенно новый смысл.

Сейчас на наших глазах разворачивается очень похожий сценарий. Как будто история идет по кругу и повторяется каждые 100 лет.

Для большого бизнеса

Примерно в течение года количество новых спутников второй версии, оснащенных лазерными приемо-передающими устройствами, должно достичь критической отметки. Когда их будет достаточно для того, чтобы передать хотя бы минимальное количество информации через безвоздушное пространство, Маск сможет продать эту услугу крупным банкирам и инвестфондам. Они ценят каждую миллисекунду и даже размещают свои сервера как можно ближе к дата-центрам крупных бирж. Если получить в Нью-Йорке сообщение об изменении курса акций на Токийской бирже на миллисекунду раньше, можно стать миллиардером.

Для всех пользователей интернета

В пределах следующих четырех лет должна завершиться первая фаза строительства группировки Starlink. К этому времени в космосе будет более 4000 спутников. Группировка станет не только ретранслятором, но и маршрутизатором.

Например, сейчас география размещения серверов имеет колоссальное значение. Такие сервисы, как Facebook, еще могут игнорировать несколько тысяч километров и строить в Ирландии дата-центр, обслуживающий Украину. Но Wargaming, Valve или Blizzard, занимающиеся онлайн-играми, уже не могут позволить себе такой роскоши.

Ведь если на одном сервере, где проходят быстрые и динамичные сражения сойдутся пользователи из Украины и, скажем, Южной Кореи, то им будет некомфортно. Будет ощущаться задержка.

Новая эпоха

Starlink снимет это ограничение. Время задержки снизится до таких значений, что заметить ее "невооруженным глазом" станет невозможно. И многомиллиардная игровая индустрия сможет строить дата-центры не там, где живут игроки. А там, где для этого созданы лучшие условия. Например − в Гренландии или Исландии. Холодный климат северных стран позволяет экономить на охлаждении компьютерных компонентов. Но воспользоваться таким преимуществам сейчас могут только те, кто занимается майнингом криптовалют.

Когда Илон Маск завершит создание сети Starlink, в высокие широты смогут переехать и те, кто занимается потоковым видео. Netflix, Disney, YouTube и другие компании, генерирующие до 90% всего сетевого трафика.

Придется менять законодательство. Крупные игроки рынка "сайтов для взрослых" смогут перенести свои сервера из США (главный источник платежеспособного спроса) в юрисдикции с более либеральным законодательством.

Это только самые очевидные примеры. То, что лежит на поверхности. Будут и другие изменения. Нас ждет интересное будущее.

Ссылки на источники информации:

https://www.teslarati.com/spacex-starlink-space-lasers-first-orbital-test/

https://www.theverge.com/2020/9/3/21419841/spacex-starlink-internet-satellite-constellation-download-speeds-space-lasers

https://www.newkerala.com/news/2020/156232.htm

https://www.cnet.com/news/spacex-starlink-mega-constellation-grows-again-with-latest-falcon-9-launch/

http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=54028

https://www.sciencealert.com/spacex-claims-its-beta-internet-service-can-stream-multiple-hd-movies-at-once

https://wccftech.com/spacex-competitors-starlink-120-satellites/

https://store.hp.com/us/en/tech-takes/5-reasons-your-ping-is-so-high

https://arstechnica.com/information-technology/2020/08/spacex-starlink-beta-tests-show-speeds-up-to-60mbps-latency-as-low-as-31ms/

https://www.fcc.gov/reports-research/reports/measuring-broadband-america/measuring-fixed-broadband-eighth-report#_Toc427484593