بررسی SpaceX Starlink: مزایا و معایب

ایلان ماسک در سال 2003 اسپیس ایکس را با هدف کاهش هزینه های حمل و نقل فضایی و افزایش علاقه به اکتشافات فضایی تأسیس کرد . این شرکت اکنون توانایی های خود را برای پرتاب موشک و فضاپیما در مدار پایین زمین و فراتر از آن با حداقل هزینه نشان داده است. با این وجود، با تکیه بر این دستاورد، ماسک برای ارائه خدمات ارتباطی بی سیم از طریق اینترنت ماهواره ای تلاش بیشتری کرد. Starlink را وارد کنید.

استارلینک دقیقا چیست؟ چگونه کار می کند؟ از نظر پوشش سرویس و سرعت اینترنت چه قابلیت هایی دارد؟ آیا استارلینک قابل اعتماد است؟ پاسخ به این سؤالات مستلزم درک این نکته است که Starlink شبکه ای از ماهواره های مدار پایین زمین است که دسترسی به اینترنت بی سیم را به مناطق هدف ارائه می دهد. این شبکه در مجموع یک صورت فلکی اینترنت ماهواره ای نامیده می شود.

توجه داشته باشید که دسترسی به اینترنت ماهواره‌ای، دسترسی به اینترنت از طریق ماهواره‌های ارتباطی کوچکی است که در مدار پایین زمین می‌چرخند و تشعشعات الکترومغناطیسی را در فرکانس‌های امواج رادیویی و مایکروویو رله و تقویت می‌کنند . این ماهواره ها از طریق ایستگاه های زمینی یا فرستنده گیرنده هایی که در مناطق تعیین شده قرار می گیرند با زمین ارتباط برقرار می کنند. پوشش با تعداد این ماهواره ها و فرستنده های ارتباطی تعیین می شود.

شبکه ای از ماهواره ها که برای دسترسی به اینترنت مستقر شده اند، صورت فلکی اینترنت ماهواره ای نامیده می شود. طراحی یک صورت فلکی خاص، تعداد ماهواره ها، انواع مدارها و کل معماری و زیرساخت مخابراتی را در نظر می گیرد. این سرویس اینترنتی خاص وعده داده است که دسترسی به اینترنت با تاخیر کم و پهنای باند یا پهنای باند بالا را برای مصرف کنندگان فردی یا جمعیت هدف بیشتر فراهم می کند.

مزایای دسترسی به اینترنت ماهواره ای و اینترنت ماهواره ای در مقایسه با دسترسی به اینترنت پهن باند سیمی از طریق فیبر نوری یا شبکه های بی سیم زمینی مانند نسل چهارم یا 4G و فناوری های شبکه سلولی نسل پنجم یا 5G بر این واقعیت متمرکز است که این شبکه بی سیم است. و در دسترس تر است. علاوه بر این، این فناوری ها امکان انتقال بی سیم طولانی تر سیگنال ها و امکان پوشش گسترده تر شبکه را فراهم می کند

زیرساخت‌های مخابراتی زمینی هنوز به ساختارهای فیزیکی عظیم مانند شبکه‌های کابل‌های زمینی و زیرآبی و ایستگاه‌های پایه مانند برج‌های سلولی و تکرارکننده‌ها و تقویت‌کننده‌های سیگنال وابسته هستند. این معماری دارای یک نقطه ضعف قابل توجه است: آن را نمی توان به راحتی در مناطق روستایی یا جوامع دورافتاده که به طور کامل به مناطق توسعه یافته روستایی و شهری متصل نیستند، مستقر کرد.

محدودیت فیزیکی ارتباطات راه دور زمینی دلیل نابرابری در دسترسی به ارتباطات بی سیم و فناوری های مرتبط است. دسترسی به اینترنت ماهواره ای و صورت فلکی اینترنت ماهواره ای در درجه اول به شبکه هایی از ساختارهای فیزیکی عظیم که بر روی زمین قرار گرفته اند وابسته نیستند. این اصل اساسی پشت Starlink است

قابلیت ها و مزایای Starlink بر مزایای دسترسی به اینترنت ماهواره ای و صورت فلکی اینترنت ماهواره ای استوار است. البته همانطور که گفته شد این قابلیت ها به تعداد ماهواره های مستقر، نوع مدارها و زیرساخت های مخابراتی زیرین بستگی دارد. اسپیس ایکس ۲۳۳۵ ماهواره را به فضا پرتاب کرده است. بسیاری از آنها هنوز در مدار هستند در حالی که بیش از هزار مورد مجوز فعالیت دریافت کرده اند. این سرویس اینترنت در بیش از 28 کشور در دسترس است. در زیر جزئیات خاصی از قابلیت ها و مزایای Starlink آورده شده است

1. تاخیر کم و پهنای باند بالا

Starlink از ماهواره های ارتباطی کوچک در مدار پایین زمین یا به اصطلاح ماهواره های LEO استفاده و مستقر می کند. آنها تأخیر کمتری نسبت به ماهواره های مدار زمین ثابت یا GEO دارند زیرا در ارتفاعات پایین تری قرار می گیرند. توجه داشته باشید که تاخیر زمانی است که طول می کشد تا داده های حمل شده توسط تابش الکترومغناطیسی از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل شوند. ماهواره های GEO دارای تاخیری در حدود 477 میلی ثانیه هستند در حالی که ماهواره های LEO کمتر از 27 میلی ثانیه دارند.

علاوه بر این، این ماهواره‌های LEO داده‌ها را با استفاده از باندهای فرکانس بالا در باند K-under با فرکانس‌های خاص از 12 گیگاهرتز تا 18 گیگاهرتز و باند Ka با فرکانس‌های بالاتر از 24 گیگاهرتز ارسال می‌کنند. این فرکانس ها در محدوده امواج رادیویی و امواج مایکروویو طیف الکترومغناطیسی قرار دارند.

فرکانس‌های بالاتر در محدوده‌های بالای امواج رادیویی و در محدوده امواج مایکروویو، طول موج‌های کوتاه‌تری دارند و نمی‌توانند مسافت‌های طولانی را بدون تکرارکننده‌ها و تقویت‌کننده‌های سیگنال، نسبت به فرکانس‌های قسمت پایین‌تر طیف طی کنند. با این حال، فرکانس‌های بالاتر و طول‌موج‌های کوتاه‌تر به کیفیت بهتر انتقال داده یا به طور خاص‌تر، پهنای باند بیشتر، تأخیر کمتر و سرعت انتقال سریع‌تر منجر می‌شود.

2. عملکرد دنیای واقعی Starlink

سرعت انتقال داده اولیه  استارلینک 100 مگابیت در ثانیه در پایین دست و 20 مگابیت در ثانیه برای بالادست است، اما اسپیس ایکس هدف بلندمدت دستیابی و ارائه سرعت انتقال داده 1 گیگابیت در ثانیه برای پایین دست است. چندین بررسی کننده و مصرف کننده فناوری، قابلیت ها و عملکرد کیت های Starlink خود را آزمایش و آزمایش کرده اند.

نیلای پاتل از The Verge خاطرنشان کرد که کیت او در چندین نوبت از سرعت انتقال داده های وعده داده شده با سرعت بالای 222 مگابیت در ثانیه برای پایین دستی و 24 مگابیت در ثانیه برای بالادست فراتر رفت، اگرچه میانگین سرعت پایین دست او بین 30 مگابیت در ثانیه و 90 مگابیت در ثانیه شناور بود. John R. Quain of Tom’s Guide سرعت دانلود زیر 90 مگابیت در ثانیه را در دوره آزمایش اولیه تجربه کرد اما سرعت دانلود تا 200 مگابیت در ثانیه افزایش یافت.

داده های گردآوری و ارائه شده توسط Ookla نشان داد که Starlink در سه ماهه چهارم سال 2021 در 15 کشور به بیش از 100 مگابیت بر ثانیه سرعت دانلود رسیده است. همچنین سریع ترین ارائه دهنده خدمات اینترنت ماهواره ای در ایالات متحده بود و سرعت آن سه برابر در مقایسه با سیمی یا ثابت است. خدمات پهنای باند در استرالیا در همان سه ماهه.

سرعت پایین دستی زیر 20 مگابیت در ثانیه امروزه کافی نیست. سرعت انتقال داده وعده داده شده و امکانات برای سرعت‌های بیشتر، امکان استفاده از نسل فعلی و نسل بعدی باند پهن را فراهم می‌کند. اینها شامل پشتیبانی از پخش یکپارچه ویدیوهای 4K یا اجرای بازی‌های ویدیویی بر اساس تقاضا یا ابری است. خدمات کنفرانس ویدیویی مانند زوم، Google Meet و تیم های مایکروسافت نیز می توانند از سرعت اتصال به اینترنت سریعتر بهره مند شوند.

3. ترمینال یا کیت کاربر با تنظیم آسان

صورت فلکی اینترنت ماهواره ای Starlink مستقیماً به گوشی ها متصل نمی شود، بلکه از طریق یک ترمینال به اندازه یک جعبه مربع 12 اینچی که می تواند بر روی هر سطح صافی مانند روی زمین یا پشت بام خانه نصب شود، ارتباط برقرار می کند. این ترمینال دارای آنتن های آرایه فازی است که موقعیت یک ماهواره LEO خاص را مشخص و ردیابی می کند و بخشی از یک کیت کامل است که شامل یک کابل 100 فوتی برای اتصال به روتر Wi-Fi موجود است.

پاتل تجربه خود از راه اندازی ترمینال و کل کیت را بدون دردسر توصیف کرد. این کار به سادگی قرار دادن ترمینال در یک مکان ایده آل و قرار دادن روتر Wi-Fi موجود در داخل خانه است. این فرآیند می تواند کمتر از 30 دقیقه طول بکشد. ترمینال چند دقیقه طول می کشد تا خود را پیکربندی کند، زیرا برنامه ماهواره را بارگیری می کند تا آن را در یک راستا نگه دارد.

بررسی Quain همچنین بر این واقعیت تأکید کرد که حتی نیازی به وصل کردن وسایل نیست زیرا همه چیز قبلاً خارج از جعبه وصل شده است. این شرکت حتی به خود زحمت ارائه یک کتابچه راهنمای کاربر یا دستورالعمل های دقیق را هم نداد زیرا فرآیند راه اندازی بسیار بصری است. با این حال، این کیت شامل یک تابلوی پوستر با راهنمای اینفوگرافیک 3 مرحله‌ای بزرگ است. به یاد داشته باشید که کاربران برای تکمیل فرآیند راه اندازی باید برنامه Starlink را در دستگاه های خود دانلود کنند.

4. قابلیت دسترسی حتی در مناطق دور افتاده

یکی دیگر از مزایای Starlink و سایر ارائه دهندگان خدمات اینترنت ماهواره ای عدم وابستگی آنها به زیرساخت های فیزیکی و مرسوم مخابراتی است. برخلاف شبکه‌های بی‌سیم یا سلولی یا خطوط طولانی کابل‌هایی که از خطوط انتقال زیرزمینی یا بالای زمینی عبور می‌کنند، نیازی به ایستگاه پایه نزدیک نیست.

ترمینال اساساً بی سیم شبیه به یک گوشی مانند تلفن هوشمند یا روتر بی سیم است. با این حال، به یک ایستگاه پایه مجاور وابسته نیست. به یاد داشته باشید که ترمینال به صورت بی سیم به ماهواره های ارتباطی LEO متصل و ارتباط برقرار می کند. این معماری عمومی مخابرات دارای مزایای خاصی است. قابل توجه ترین آنها این است که امکان ارائه خدمات اینترنتی به مناطق دور افتاده را فراهم می کند.

میلیون ها نفر در ایالات متحده و در سراسر جهان یا به زیرساخت های مخابراتی پیشرفته دسترسی ندارند یا در دام شبکه های مخابراتی نسل قدیم هستند. اکثر ارائه دهندگان علاقه ای به گسترش و بهبود خدمات خود به مناطق دور افتاده به دلیل مشتریان بالقوه کوچک ندارند.

همچنین مهم است که این واقعیت را برجسته کنیم که استقلال از زیرساخت‌های مخابراتی مرسوم فیزیکی، خدمات اینترنت ماهواره‌ای را در برابر بلایای طبیعی و بلایای انسان‌ساز که معمولاً بیشتر جوامع را تحت تأثیر قرار می‌دهند مقاوم می‌سازد. Starlink می تواند حتی زمانی که خطوط مخابراتی قطع است یا قطعی شبکه که نزدیکترین ایستگاه پایه را تحت تاثیر قرار می دهد، کار کند. ترمینال همچنین می تواند در منابع برق خارج از شبکه کار کند.

همانند قابلیت ها و مزایای آن، محدودیت ها و معایب بانک استارلینک بر معایب دسترسی به اینترنت ماهواره ای و صورت فلکی اینترنت ماهواره ای نیز وجود دارد. پهنای باند سیمی با استفاده از فیبر نوری همچنان مسیر غالب برای ارائه دسترسی به اینترنت است. وعده‌های 5G و فناوری‌های شبکه سلولی نسل آینده نیز می‌تواند با وعده‌های ادعایی ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت ماهواره‌ای رقابت کند. با این وجود، برای درک بیشتر، به محدودیت ها و معایب خاص Starlink توجه کنید:

1. متناوب بودن به دلیل انسداد

یکی از معایب اصلی Starlink این است که قابلیت اطمینان سرویس آن به این واقعیت بستگی دارد که ترمینال باید در منطقه ای قرار گیرد که دید بدون مانع به آسمان داشته باشد. به این معنی که نمی توان آن را در نزدیکی درختان یا سازه های بلند مانند خانه ها و ساختمان های بلند قرار داد. وقتی روی زمین باز یا بالای پشت بام قرار می گیرد بهترین عملکرد را دارد.

بررسی کوین خاطرنشان کرد که او اعلان‌هایی دریافت می‌کند مبنی بر اینکه موانعی باعث مسدود شدن اتصال اینترنت او به مدت 9 ساعت در روز می‌شوند. این برنامه کاربران را در جهت خاصی از موانع راهنمایی می کند. کوین متوجه شد که مشکل اتصال او از درختانی است که صدها فوت از ترمینال فاصله دارند اما همچنان مانع از انتقال سیگنال ها می شوند. این محدودیت می تواند در مناطق جنگلی، دامنه کوه ها و شهرهای متراکم شهری مشکل ساز باشد.

پاتل نیز مشکلات مشابهی داشت. ترمینال او 60 فوت دورتر از خانه اش قرار داشت، اما ارتباط او هر روز به مدت دو ساعت مسدود می شد. موانع از بالای ترین قسمت خانه او و درختان پشت سر او بود. تجربیات این دو بازبین مجموعاً بیانگر این واقعیت است که عملکرد Starlink توسط خط دید محدود شده است.

عیب ذکر شده Starlink همچنین معایب شبکه های mmWave 5G است . اتصالات بی سیم با استفاده از فرکانس های بالا دارای محدودیت دید و حساسیت به انسداد هستند. توجه داشته باشید که این فرکانس ها بر خلاف فرکانس های متوسط ​​و پایین طیف امواج رادیویی نمی توانند در مسافت های طولانی حرکت کنند. آنها همچنین نمی توانند از موانع فیزیکی عبور کنند و می توانند با تداخل آب و هوا محدود شوند.

در ایالات متحده و سایر کشورها، هزینه اتصال به Starlink به طور کلی افزایش یافته است. قیمت اولیه برای کل کیت 499.00 دلار بود اما به 549.00 دلار و در سال 2022 به 599.00 دلار افزایش یافت. البته، جدای از اولین هزینه نقدی، مشترکین باید هزینه ماهانه بین 99.00 تا 110.00 دلار بپردازند. .

این هزینه در مقایسه با سایر ارائه دهندگان خدمات باند پهن ثابت و حتی ارائه دهندگان شبکه سلولی نسبتاً گران است. میانگین هزینه ماهانه پهنای باند ثابت در ایالات متحده برای برنامه هایی با سرعت انتقال داده در حدود 100 مگابیت بر ثانیه حدود 68.38 دلار است. طرح های شبکه تلفن همراه با دسترسی به شبکه های 4G و 5G بین 60.00 تا 70.00 دلار است. توجه داشته باشید که شبکه های 5G در ایالات متحده دارای سرعت متوسط ​​100 مگابیت بر ثانیه هستند.

برای افرادی که می‌توانند از طریق شبکه تلفن همراه یا پهنای باند ثابت به آنها دسترسی داشته باشند، به ویژه افرادی که در شهرهای متراکم شهری یا مناطقی با موانع طبیعی مانند درختان و کوه‌ها زندگی می‌کنند، تغییر به سرویس اینترنت ماهواره‌ای ممکن است مزایای قابل توجهی یا عملکرد شبکه قابل توجهی برای آنها به همراه نداشته باشد. سود با در نظر گرفتن هزینه