Ich habe mich entschlossen, diesen Artikel zu veröffentlichen, nachdem ich
diese Veröffentlichung von
bigdhost gelesen hatte. Ich habe es vorher bezweifelt, weil Viele Parameter wurden "von der Decke" genommen, aber entschieden, dass die Zahlen immer noch nicht die Hauptsache sind.
Hier liegt der Schwerpunkt auf StarX von SpaceX, aber die Gesetze der Physik sind für alle gleich.
Frequenzen und Befugnisse
Zuerst müssen Sie entscheiden, welche Bereiche im Starlink-Satelliten-Internet verwendet werden. Soweit bekannt, ist dies für Satelliten mit einer hohen Umlaufbahn das K-Ka-Band (die Frequenz von 22 GHz liegt in diesem Bereich, in dem eine starke Absorption von Wellen durch Luftfeuchtigkeit auftritt, was diesen Teil des Bereichs für Fernkommunikation ungeeignet macht), und für Satelliten mit einer niedrigen Umlaufbahn ist dies V. Bereich von 60 GHz.
Der K-Ka-Bereich wird bereits von verschiedenen Kommunikationsmitteln genutzt, so dass es schwierig sein kann, hier Frequenzen zu erhalten. Eine Bandbreite von mehr als 200 MHz ist kaum zu erwarten, aber V ist immer noch fast frei, und hier kann es besser sein.
Genehmigungen für die Nutzung von Frequenzen werden in jedem Land separat eingeholt. Beispielsweise darf der gesamte Wi-Fi-Bereich von 2400 bis 2480 MHz für 14 Kanäle in Japan, in Russland 13 und in Frankreich nur 9 verwendet werden. Diese Kanäle belegen 20 MHz und laufen in benachbarte Kanäle. Es ist auch möglich, einen Zweikanal mit 40 MHz zu erzeugen Ermöglicht das Verdoppeln der Bandbreite, wird jedoch nicht für die Verwendung mit vielen Geräten oder Interferenzen empfohlen. Die Breite von nur 4 g liegt ebenfalls in der Größenordnung von 100 MHz, was viel mehr als 3 g ist. Diese Erweiterung ist einer der Hauptgründe für die Geschwindigkeitssteigerung.
Die maximale Signalübertragungsleistung wird ebenfalls zugewiesen. Für omnidirektionales WLAN sind 0,1 W zulässig, für Telefone wird die Würde bestimmt. Normen und ist etwa 1 W, für Satelliten-Internet denke ich auch an 1 W. Dies wirft die Frage auf, auf welche Band diese Kraft fällt.
Jetzt müssen Sie die Frequenzen zwischen den Geräten aufteilen. Wenn zu viele Geräte vorhanden sind, müssen Sie das Band und damit die Übertragungsgeschwindigkeit einschränken. Das gleiche passiert, wenn Interferenzen auftreten. Sie müssen das Verhältnis von Leistung zu Frequenz (W / Hz) erhöhen, bis der Geräuschpegel überschritten wird. Es ist also nicht möglich, mit vielen Geräten oder Störungen ein Wunder zu erleben. Sie müssen die Geschwindigkeit opfern. Hier können Sie logischerweise über den V-Bereich mehr Daten überspringen.
Wie effektiv ist es, es zu benutzen? Nehmen wir die Effizienz 5g mal im Jahr 2018 im Hof) im Wiki, wir haben es geschafft, eine Bandbreite von 4,5 Gbit / s mit einem Band von 200 MHz zu erreichen, so dass die beanspruchten 1 Gbit / s 40 MHz erfordern, was etwas zu viel für den K-Bereich ist, aber für V mit nicht sehr beschäftigt Bereiche wirklich. Im Gegensatz zu 5g treten aufgrund des Doppler-Effekts Schwierigkeiten auf, die jedoch an der Seite der „Pizzaschachtel“ gelöst werden können.
Aus dem Verhältnis von 1 Gbit / s bei 40 MHz ist ersichtlich, dass für eine hohe Geschwindigkeit für viele Teilnehmer die Reichweite nicht ausreicht. Daher ist es durchaus möglich, mehrere Richtantennen auf dem Satelliten anstelle einer Weitrichtantenne zu installieren, wodurch wir mehrere Basisstationen auf einem Satelliten erhalten.
Antennen
Nun zu den Antennen. Seitens der Teilnehmer sind die Anforderungen klarer - um die maximale Verstärkung in Richtung des Satelliten zu erzielen, sind alle Signale, die aus anderen Richtungen kommen, Rauschen. Um die Antenne nicht mechanisch zu bewegen, wird ein Scheinwerfer verwendet.
Um einen schärferen Richtungswinkel zu erzeugen, der eine höhere Verstärkung bietet, müssen Sie mehr Dipole für die Zeilen und Spalten der Antenne verwenden. Solche hohen Frequenzen sind insofern gut, als die Dipole und der Abstand zwischen ihnen klein sind und Sie auch bei kleinen Größen eine stark gerichtete Antenne herstellen können. Sie können einen Gewinn von über tausend erzielen.
Neben der Richtwirkung verfügt die Antenne auch über einen Bereich, der bei Bedarf durch Hinzufügen von Dipolen vergrößert werden kann. Gleichzeitig steigt aber nicht nur der Pegel eines Nutzsignals, sondern auch des Rauschens, das Signal-Rausch-Verhältnis bei einfacher Flächenvergrößerung bleibt erhalten. Warum könnte dies erforderlich sein? Der Empfänger kann mit einem sehr schwachen Eingangssignal arbeiten, aber alles außer einem idealen Empfänger, der auf 0 Grad Kelvin gekühlt ist, erzeugt internes Rauschen. Wenn das Eingangssignal jedoch stärker ist, stört dieses Eigenrauschen unter fast allen Bedingungen nicht.
Abgesehen von einer 1000-fachen starken Verstärkung in der richtigen Richtung in der Größenordnung gibt es auch Strahlung und Empfang in andere Richtungen mit einem ungleichmäßigen Koeffizienten von 0,01 bis 0,5, es sei denn, Sie decken natürlich etwas von diesen Seiten ab :)
Mit einem Satelliten ist die Situation komplizierter. Damit müssen Sie ein weites Gebiet abdecken. Auf Zelltürmen sind in der Regel 4 Antennen mit einer Richtwirkung von 110 ° im Azimut und 4 ° in der Höhe installiert (in der Nähe des Horizonts, um keine nutzlose Energie auf Himmel und Erde zu lenken). Hier wird bei niedriger Umlaufbahn ein Winkel von 102 ° angegeben
Eine solche Antenne herzustellen ist recht einfach, aber ... dann verabschieden Sie sich von hohen Geschwindigkeiten mit einer großen Anzahl von Teilnehmern, jeder kann dort nicht hineinkommen, aber wenn der Störsender dort einbricht ...
Aber vielleicht ist starlink nicht umsonst als Highspeed positioniert? Vielleicht ist es nicht umsonst, dass diese Satelliten 380 kg wiegen und nicht 120 wie OneWeb?
Im Prinzip kann ein Dutzend gemacht werden. Sie können hier standardmäßig Optionen festlegen, da diese nicht schnell umgeleitet werden müssen, wenn Sie die Last wirklich auf benachbarte Satelliten umverteilen und mit stationären Satelliten arbeiten können.
Die Option mit PAR ermöglicht eine aktivere Umverteilung von Zonen, es ist jedoch erforderlich, das System so zu gestalten, dass weniger gegenseitige Beeinflussung besteht (ungefähr 10 Personen in einem Raum unterbringen und gleichzeitig telefonieren).
Die Option mit einem Parabolspiegel oder einer Trennung mit Hörnern ist von den Nachbarn abgegrenzt, es ist jedoch eine mechanische Umleitung erforderlich. Dies ist eine Reduzierung von Gewicht, Energie und Zuverlässigkeit. Eine gegenseitige Umverteilung der Zone ist also nicht geeignet.
Nun, ein wenig Fiktion) Antennenzähler Interferenz Störsender. Sie können bestimmen, wo sich der Störsender befindet, sein Signal nur mit einer sehr schmalen Antenne entfernen und den Pegel auswählen, um es während der Verarbeitung vom empfangenen Signal zu subtrahieren. Nun, was dafür benötigt wird, ist eine spezielle Antenne, eine Komplikation der Signalverarbeitung, eine Gegenwirkung auf nur einen Direktor (wenn Sie eine weitere Antenne hinzufügen, können Sie zwei). Solche Dinge können Kämpfer tun, aber sie sind für ein solches System nicht geeignet.
Das Geheimnisvollste
EW-Truppen sind vielleicht eine der geheimsten, daher wird es nur Annahmen über ihre Fähigkeiten geben.
(Kraukha ist zum "Blenden" von Flugzeugen gedacht, keine Daten mehr)
Die erste Störoption ist eine Richtungsstörung des Satelliten. In diesem Fall sollte die Interferenz das gesamte zugewiesene Spektrum einnehmen und eine höhere spektrale Leistung aufweisen als Teilnehmersender.
Das Kommunikationsprotokoll hat jedoch eine minimale Übertragungsgeschwindigkeit und das engste dafür zugewiesene Band, dessen Reduzierung nicht unterstützt wird.
Zur Auswertung sei ein 1-W-Sender mit einer Geschwindigkeit von 2 Mbit / s vorgesehen, für den ein Band von 100 kHz (analog zu 5 g) erforderlich ist, was 10 W / MHz ergibt.
Wir multiplizieren mit dem Bereich, wir erhalten die Störleistung von 2 kW (für V möglicherweise mehr). Dies alles wird grob genommen, wenn der Gewinn der Antennen der Teilnehmer und des Störsenders gleich ist, aber ich denke nicht, dass sie aufgrund der Komplexität der Erzeugung eines schmalen Strahls und der Positionierung auf einem sich bewegenden Satelliten sehr unterschiedlich sein werden.
Können elektronische Kriegsprodukte 2 kW liefern? Ja, vielleicht können 10 konstant. Theoretisch müssen sie diese Interferenz nicht ständig senden, sondern benötigen nur kurze Impulse, um die übertragenen Pakete zu verderben, bis es unmöglich ist, Daten wiederherzustellen. Aber voll und ganz wird es aus nur einer Richtung zum Satelliten kommen. Wenn mehrere Antennen vorhanden sind und alles gut entkoppelt ist, hat dies keine Auswirkungen auf andere Kanäle.
V-Band-Offset. Ganz am Anfang (60 GHz) befindet sich die Absorptionsfrequenz durch Luftsauerstoff, was zu einer starken Dämpfung in der Luft führt. Es ist bekannt, dass das US-Militär es speziell für die Kommunikation über kurze Entfernungen verwendete, so dass es von weitem schwieriger war, zuzuhören und / oder zu ertrinken, auch in Räumen, in denen diese Dämpfung nicht vorhanden ist. Und ich habe keine höhere Nutzungshäufigkeit gehört. Es gibt also eher einen Störsender in diesem Bereich, aber vielleicht fast den gleichen.
Nun, es geht um einen einfacheren Weg, wenn Sie die am Boden stauen. Hier gibt es nur eine Sache, die spart - die Richtwirkung der Antennen. Ein Satellit kann insgesamt nicht mehr als 200-300 Watt an alle Antennen senden, er empfängt mit einer Batterie durchschnittlich Kilowatt. Hier ist das Hauptmerkmal die Höhe der Nebenkeulen.
Wenn es möglich war, die Daten dieses Parameters zu erhalten, war es möglich, ziemlich reale Schätzungen zu erhalten, aber vorerst das Prinzip selbst.
Angenommen, UBL -20 dB, was bedeutet, dass der Empfang an den Seiten 100-mal schwächer ist als im Fernlicht. Wenn der Regisseur die gleiche Leistung hatte, muss er nicht weiter als die Wurzel von 100 = 10-mal näher als der Satellit sein, wobei UBL -40 jeweils 100-mal näher ist. In der Vibratoranordnung ist die Verteilung der Signalamplitude ungleichmäßig, die Amplitude nimmt zu den Kanten hin ab, während die Nebenkeulen abnehmen. Gleichzeitig wird der Gewinn leicht reduziert, und wenn es notwendig ist, ihn beizubehalten, erhöhen sich die Abmessungen und der Preis, so dass dieser normalerweise sekundäre Parameter geopfert werden kann.
Sie können diese Werte selbst in 340 und 1100 Kilometer unterteilen (Sie können den Einfluss des Positionswinkels hinzufügen), aber gleichzeitig sollte sich der Störsender in der Sichtlinie befinden, die reflektierte Interferenz wird viel schwächer sein und die Kulibins können ihre Antenne in den Trichter stecken. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, mehrere kostengünstige Störsender mit geringem Stromverbrauch im erforderlichen Gebiet einzusetzen, um den Zugang zu geschlossenen Unternehmen einzuschränken.
Aber die Schlussfolgerung ist, dass es natürlich möglich ist zu übertönen, die Frage ist, wie weit und welche Mittel erforderlich sind und bei Richtantennen ein sehr großer Bereich nur durch die Wirkung auf die Satelliten blockiert wird.