Starlink衛星インターネットプロジェクトに関するすべて。パート1

アメリカの億万長者で宇宙愛好家のエロン・ムスクによるSpaceXのStarLinkプロジェクトは、かなり前に登場しましたが、1年半前にメディアで広く議論され始めました。



衛星通信のトピックは、技術的および商業的問題だけでなく、このプロジェクトとその能力の分野で、人類に共通の周波数スペクトルを使用する際の各国間の国際的な相互作用の問題も組み合わせているため、非常に複雑です。人口の大多数は多くを持っています妄想。



可能な限り、衛星通信(27年以上の人生を送って、一般的に何かを成し遂げた)と特にStarLinkプロジェクトについてブログで話そうとしましたが、今ではこのプロジェクトに関する資料がたくさん蓄積されており、実際には何がないのかが理解されています私たちの狭い業界の人々は理解していない(間違っている)ので、このプロジェクトについて蓄積された知識を体系化し、特定の統一された形式で公開するというアイデアに私を導きました。この説明は、テクノロジーとスペースに関心のある一般の読者にとって興味深く、アクセスしやすく、私の仲間の通信労働者。



これから何が出て、何が出なかったかを判断するのはあなた次第です。私はできる限り、コンテンツを更新し(プロジェクトは急速に発展し、その場で変化しているため)、あなたの質問に答えます。

セルゲイ・ペクテレフ博士



1.スターリンクプロジェクトの誕生



このプロジェクトがどこから成長したかを探す場合、おそらく、2007年を出発点として考える必要があります。GregWylerがO3b Networksを設立し、その株主は衛星オペレーターSES(彼は株式の49.5%を所有)、Google、HSBC銀行でした。リバティグローバルファンデーション。



グレッグワイラー

写真:グレッグワイラー



2016年、SESはO3b Networksの残りの株主から株式を買い取りました。これは、同社とGreg Wylerのリーダーとしての成功と、このビジネスラインの見通しが認められたものです。 O3bはOther30billionの略語であることを思い出してください。2007年にインターネットにアクセスできなかった30億人の地球人を思い起こさせます。そのプロジェクトの本質は、赤道上で地球から8000 kmの軌道上に衛星のコンステレーションを作成することでした。これにより、南緯45度から北緯45度の間に住む世界の人口にブロードバンドインターネットが提供されます。このプロジェクトの明らかな欠点は、インターネットを受信するために、直径2.4 m、コスト12万ドルの2つのアンテナの複合体が必要だったことです。1つは信号を受信し、飛行衛星を追跡するため、2つのアンテナが必要でした。「彼女の」衛星が地平線の後ろに消えたとき、2番目のアンテナが最初の宇宙船を置き換えるために次の宇宙船を狙っていた間。



このようなサービスは、アフリカ諸国の政府や通信、太平洋の島嶼国、そして国防総省の海外拠点に採用されています。つまり、ビジネスは成功し、ネットワークリソースは売り切れました。しかし、アンテナのコストが莫大なため、このサービスはアフリカの奥深くにある村の住民だけでなく、個人でも利用できませんでした。必要だったのは、低軌道の衛星をベースにした「パーソナル衛星インターネット」プロジェクトでした。

そして、そのようなプロジェクトは、マーククレブスが2013年に就職したGoogle内に登場しました。



2014年9月30日、Googleは、ゲートウェイ地上局と衛星間リンクのネットワークを備えたブロードバンドインターネットアクセス用の衛星コンステレーションの特許を申請しました。この場合、MarkKrebsが発明者としてリストされました。

この特許は2017年にすでに発行されており、衛星の配置は次のようになります。



衛星の星座


したがって、2013年から2014年にそれを確実に言うことができます。Googleは、MarkKrebsとGregWylerを積極的に貢献して、ブロードバンドインターネットアクセスの衛星プロジェクトに社内で取り組んでいました。後者は、彼の将来の成功の基礎を築き、Falcon 9ロケットのバージョン1.1に切り替え、Dragon貨物宇宙船をISSにドッキングしたばかりのElonMuskをこのプロジェクトに参加させることを決定しました。マスクには、衛星を宇宙に運ぶための「タクシー」とその製造のための「錠前屋」の役割が割り当てられました。



2014年にGoogle、Elon Musk、Greg Wylerの指導者の間で何がどのように起こったのか、私には言えません。全員が回想録を発表し、誰が、何を、誰が、誰が誰をどこに送ったかを読むまで待つ必要がありますが、結果はわかっています。 Greg WylerはGoogleと別れ、彼自身のプロジェクトOneWeb(WorldVu)を開始し、Elon MuskはGoogleからの資金を確保し、2014年に同様のプロジェクトを開始しました。



最も可能性が高いことに注意してください。 2014年は非常に激動の年であり、両当事者間の交渉は非常に緊迫しており、両当事者は共同事業が行われないという事実に備えていました。少なくとも、2014年6月27日に、ノルウェーの通信規制当局に代わって、STEAMと呼ばれる4,257の衛星の衛星ネットワークの申請がInternational Telecommunication Union(ITU)に行われたことが知られています。ネットワークは2つのグループで構成されていました。STEAM-1はKuバンドで発表され、STEAM-2はKaグループとして設計されました。その4,257個の衛星は43の軌道面に分散されていました。このITUへの申請は、2014年に法律事務所Schjødtによって設立されたSteamSystemsによって開始されました。 2018年に、Steam Systemsの所有者のレジストリが変更され、SpaceXは100%所有者になりました。米国に対するノルウェーの利点は、米国の業界規制当局である連邦通信委員会(FCC)によって請求された料金がないことでした。これは、ほぼ100万ドルを要求し、官僚主義がなかったためです。念のため、FCCはSpaceXの2016年の申請をほぼ2年間レビューし、すべての競合他社からの主張を精査してきました。



したがって、Starlinkプロジェクトの親の家はGoogleであり、GregWylerとMarkKrebsが親の役割を主張していると言えます(2016年にMarkはSpaceXに移動し、2018年にElon Muskが彼を追い出し、2018年からKrebsは働いていますJeffBezosによるAmazonKuiperプロジェクトについて)。しかし、2014年にこのアイデアに火をつけたElon Muskによって、Starlinkに現実の生活が吹き込まれました。これは、今後のスターリンクプロジェクトに関するムスクの最初の言及です。



画像




2.スターリンクプロジェクトの主なイベント



20151月-スターリンクプロジェクトを開発するために特別に作成された、ワシントン州レドモンドにオフィスを開設。

2016年11月15日-4425宇宙船の衛星コンステレーションによるKuおよびKaバンドの周波数スペクトルの使用に関する申請書をFCCに提出します。

2018年3月1日-7,518の宇宙船の衛星コンステレーションによるVバンド周波数スペクトルの使用の申請を提出します。

2018年3月30日-FCCは、2016年11月に4,425の衛星ネットワークの申請を承認しました。

2018年2月22日-2つのテスト衛星(Microsat-2aおよびMicrosat-2b)が、通過荷重としてFalcon9ブースターによって正常に起動されました。その後、Tintin-AおよびTintin-Bに名前が変更されました。

2018年10月-スターリンクプロジェクトのトップマネージャー2名を含む7名の従業員を解任し、レドモンドのオフィスを再編成。解雇された人々の中には、衛星ディレクションの副社長であるRajiv Badyalと、Googleで衛星インターネットプロジェクトに関与したチーフデザイナーの1人であるMarkKrebsがいました。 Elon Muskがそれらに取って代わり、新しいリーダーに2019年半ばに衛星を打ち上げるタスクを与えました。

2018年11月8日-FCCに申請を提出し、KuおよびKaバンドネットワーク(4425衛星)のアプリケーションを変更します。1600衛星の第1ステージが割り当てられ、軌道の高さが1100kmから550kmに減少します。

2018年11月15日-FCCは、2017年3月1日に、Vバンドで7,518個の衛星のアプリケーションのネットワークをクリアしました。

2018年12月20日-米空軍の戦略的開発計画および実験部門は、今後3年間でスターリンク衛星ネットワークのさまざまな軍事用途をテストするためにSpaceXに2800万ドルの契約を授与しました。

2019年2月1日-SpaceXは、100万台の加入者端末をオンにして運用するようFCCにリクエストを送信しました。

2019年4月8日-SpaceXは、プライベートEarthリモートセンシングシステムを操作するためのライセンスを承認します。したがって、SpaceXは、自身の衛星と地球の両方の写真を撮る権利を取得します。傾斜53°の円形軌道にある60台の宇宙船の低解像度カラー画像に対して許可が発行されました。

2019年4月26日-FCCは、以前に発表されたKuバンドネットワークを変更するSpaceXのアプリケーションを承認しました。ここで、高度550(1150ではなく)km、傾斜53°の1584個の衛星について話します。

20195月-スターリンクトレインのビデオがインターネットに表示され始めました-このグループの多数の衛星は、夜空を移動するトレインのように見えました。観客の称賛の叫びは、天文学者の憤慨を伴い始めます。叙事詩「SpaceXvs天文コミュニティ」が始まります。

2019年5月23日-バージョンv0.9(地球から宇宙へのKuバンドフィーダーリンク)で60個のStarlink衛星を発売。ファルコン9ロケットのフェアリング下での衛星とそのパッキングの最初の公開写真

2019年6月28日..。--SpaceXは、地上端末テストの開始についてFCCに通知を提出しました。これらは約200のフラットフェーズアレイ端子と10の放物線アンテナ付きです。

2019年8月30日-SpaceXはFCCに別の申請書を提出して、星座の特性を変更します。Starlinkネットワークの最初のステージは24ではなく72の軌道面で構成される必要があります。したがって、各面の衛星の数が変わります。66ではなく22になります。

2019年10月7日-SpaceXはFCCに、30,000の低軌道衛星について20の申請書をITUに提出するよう要請しました。

2019年11月11日-60スターリンク宇宙船バージョン1.0の発売。衛星をロケットから分離する円軌道の高度は280kmであり、最初の打ち上げよりも大幅に低くなっています。

2019年11月20日-ITU世界無線通信会議(WRC)は、低軌道衛星コンステレーションのオペレーターがシステムを完全に展開する必要がある時期を決定しました。 ITUがオペレーターの衛星ネットワークに周波数スペクトルを割り当てるための申請書(星座のオペレーターが所在する国の国家行政によって提出されたもの)を受け取った瞬間から、カウントダウンは7年で始まります。遅くとも7年後(それ以外の場合、アプリケーションはキャンセルされます)、オペレーターは、宇宙船の10%が最初の2年間、50%が最初の5年間、およびコンステレーション全体(宣言された衛星の100%)が発射されるように、衛星ネットワークの展開を開始する必要があります。 )7年後。オペレーターがこれを怠った場合、そのスペクトル権は、それらの7年の終わりまでに打ち上げられた衛星の数に比例して制限されます。

2020年1月7日-60スターリンク宇宙船の3回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の2回目の打ち上げ)。

2020年1月29日-60スターリンク宇宙船の4回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の3回目の打ち上げ)。

2020年2月4日-オーストラリア通信メディア局は、SpaceXにオーストラリアでのサービス提供のライセンスを付与しました。

2020年2月17日-60スターリンク宇宙船の5回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の4回目の打ち上げ)。

2020年3月18日-60スターリンク宇宙船の6回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の5回目の打ち上げ)。

2020年4月17日..。 SpaceXは、Starlink Ku / Kaバンドネットワークのアーキテクチャを変更するようにFCCにリクエストを送信しています。すべての衛星は、540〜570kmの軌道で動作します。

2020年4月22日-60スターリンク宇宙船の7回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の6回目の打ち上げ)。

2020年4月23日-ElonMuskはTwitterで、Starlinkサービスのクローズドベータテストが約3か月で開始され、公開テストが約6か月で開始されることを発表しました。

2020年5月17日-スターリンクネットワークのSTSの最初の写真が表示され、写真はウィスコンシン州メリランのゲートウェイで撮影されました。

5月20日の2020g。 SpaceXは、カナダで通信サービスを提供する資格を与えるBasic International Telecommunications Services(BITS)ライセンスを申請しました。

2020年6月1日SpaceXは、328〜614kmの軌道にある30,000個の衛星からなる第2世代のStarlinkネットワークの申請をFCCに提出しました。

2020年6月4日-60スターリンク宇宙船の8回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の7回目の打ち上げ)。衛星の1つには、視認性を低下させるためのVisorSatがあります。

2020年6月13日-58スターリンク宇宙船の9回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の8回目の打ち上げ)。さらに、3つのSkySat衛星が打ち上げられました。

2020年6月14日-ベータテストへの参加を希望する人の登録はwww.starlink.comWebサイトで開始されます。

2020年6月21日-Starlink端末用のWi-Fiルーターに関する情報が掲載されました。ルーターはFCC認定を受けており、台湾で製造されます。

2020年8月1日-Starlinkサービスの最初のテスト結果がインターネットに表示されました。速度は最大60Mbps、待ち時間は31ミリ秒です。

4 2020gの8月。 --SpaceXは、以前に要求された100万台の加入者端末の許可を500万台に拡大するよう要求し、FCCに依頼しました。これは、そのシステムに大きな関心があり、同社が70万件のテスト申請を受け取ったことを正当化するものです。

8月7日の2020g。 -57 Starlink宇宙船の10回目の打ち上げ(衛星バージョン1.0の9回目の打ち上げ)。さらに、2つのBlackSky衛星が発売されました。

2020年8月18日-58スターリンク宇宙船の11回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の10回目の打ち上げ)。さらに、3つのSkySat衛星が打ち上げられました。

2020年9月3日-60スターリンク宇宙船の12回目の打ち上げ(衛星バージョン1.0の11回目の打ち上げ)。

2020年9月3日-SpaceXは、2つのStarlink衛星間のレーザーリンクのテストに成功したことを発表しました。

2020年10月6日-60スターリンク宇宙船の13回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の12回目の打ち上げ)。

2020年10月15日-カナダの通信規制当局CRTCは、カナダで基本的な通信サービスを提供するためのスペースXへのBITSライセンスの発行を承認しました

。2020年10月18日-60スターリンク宇宙船の14回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の13回目の打ち上げ)。

10月24日の2020g。 -60スターリンク宇宙船の15回目の打ち上げ(バージョン1.0衛星の14回目の打ち上げ)。

2020年10月g27。 --Space Xは、「BetterThanNothing」というスローガンの下で公開ベータプログラムを開始します。ベータテストの参加者は、トラフィックを制限することなく、499ドル(および州税と送料)と月額99ドルのサブスクリプション料金で端末を引き換えることができます。約束された速度は50〜150 Mbpsの範囲であり、通信が中断される可能性があります。 2021年には、ソフトウェアの更新と衛星数の増加により、サービス品質の大幅な向上が約束されています。

2020年10月27日 --Space Xは、「BetterThanNothing」というスローガンの下でパブリックベータプログラムを開始します。ベータテストの参加者は、トラフィックを制限することなく、499ドル(および州税と送料)と月額99ドルのサブスクリプション料金で端末を引き換えることができます。約束された速度は50〜150 Mbpsの範囲であり、通信が中断される可能性があります。2021年には、ソフトウェアの更新と衛星数の増加により、サービス品質の大幅な向上が約束されています。



3.プロジェクトの目標とコスト



2015年1月、レドモンドに事務所を開設したとき、ElonMuskは次のように述べています。



  • 「私たちは宇宙でのインターネットトラフィックの状況を変えたいと思っています。私たちの目標は、ローカルトラフィックの約10%と「長距離」(長距離および国際)インターネットトラフィックの50%が衛星ネットワークを通過することです。
  • [] , .
  • [ Starlink] . — $10-15 , .
  • $100 $300 .
  • , Starlink ».


2017年1月、Wall Street Journalは、SpaceXの2015年のビジネスプランに何らかの形でアクセスした2人のアメリカ人ジャーナリストAndyPazstorとRolfWinklerによる記事を公開しました。これらのビジネスプランによると、Starlinkプロジェクトは2020年に宇宙に衛星を打ち上げるというSpaceXのビジネスを追い抜くはずであり、SpaceXは2025年までにStarlinkの収益が年間最大300億ドルになると予想していました(それが与えるよりも6倍多い)ミサイル事業)と同社は4000万人の加入者にサービスを提供します(この場合のARPUレベルは月額62ドルになります)。同時に、スターリンクの営業利益は年間150億ドルを超えると想定されていました。



画像


画像代替




2015年から2016年に発表された目標がどれだけ厳しい現実に対応するかは、2021年にすでに見られる可能性があります。ただし、Intelsat、SES、Inmarsat、Telesat、Eutelsatの世界最大の5つの衛星事業者の総収益は2019年に77.5億ドルに達しました。これに対して、SpaceXの目標である2025年の売上高は300億ドルと非常に楽観的です。 ..。



プロジェクトの資金は、新旧のSpaceX株主から資金を調達することで得られます。株式の発行は締め切られており、調達された資金の額のみがわかっています。したがって、たとえば、2019年の前半だけで、SpaceXは株主から10億2000万ドルを調達しました。2020年8月、SpaceXはSECに会社の資本で約20億ドルを調達したと報告しました。



2020年7月に発表されたMorganStanleyのアナリストの見積もりによると、Starlinkプロジェクトは2033年までプラスのキャッシュフローに到達しません。



4.スターリンクグループの構成



SpaceXのStarlink低軌道コンステレーションの構成について言えば、少なくとも2つの別個の衛星ネットワークで構成されていることに注意してください。最初のネットワークは当初、4,425個の衛星で計画されていました(2016年11月15日のSpaceXのFCCへの提出による)。このアプリケーションは、2018年3月29日にFCCによって承認されました。次の



画像



ようになっているはずです。



画像


7,518個の衛星の2番目のネットワークはVバンドで動作する必要があります(2017年3月1日に提出され、2018年11月19日に承認された申請書)。



Starlink VLEOコンステレーション:



テーブル



その後、SpaceXは2018年に変更を加え、軌道を550kmに下げました。以下の表は、2020年4月17日のSpaceXのFCCへの最新の提出によるグループの構成を示しています(アプリケーションはまだFCCによって承認されていません):



画像

また、2020年6月初旬にSpaceXがさらにジェネレーション2と呼ばれる1つのアプリケーションによると、次の軌道でさらに30,000近くの衛星が計画されています。







ただし、このレビューでは、現在実際に展開されており、近い将来(2020年末)にインターネットアクセスの提供を開始する可能性があるKu / Kaバンドネットワークの第1段階の分析に焦点を当てます。現時点では、SpaceXはそれを次の形式で認識しています。53度の傾斜を持つ72の軌道面、550 kmの高度にそれぞれ22の衛星(これが最終バージョンではない可能性があります)。次のようになります。



KuとKaのネットワーク


5.スターリンクネットワークアーキテクチャ



この図は、スターリンクネットワークのアーキテクチャとその最も重要なコンポーネントを示しています。つまり、

スペースセグメント-低軌道の衛星(現時点では、最初の1600の衛星は、高度550 km、傾斜53度の軌道に配置されています)。

グラウンドセグメント



  • ネットワーク管理システム、
  • ゲートウェイステーション、
  • ユーザー端末
..。

Starlinkグローバル衛星ネットワーク構造
図:スターリンクグローバルサテライトネットワークの構造



地上ネットワークに関しては、実際には、Googleネットワーク上に構築されています。SpaceX自体には、AS14593とAS27277の2つの自律型ネットワークが登録されています(後者はSpaceXの内部ITネットワークに使用される可能性があります)。利用可能なデータに基づいて、SpaceXサブスクライバートラフィックは、リースされた光ファイバー回線(可能な場合は主にGoogle独自のネットワーク)を介して、米国内の最も近いノード/トラフィック交換ポイント(LAX(ロサンゼルス)、SEA(シアトル)、ORD(オーランド)、LGA)にルーティングされます。 (ニューヨーク)、SJC(サンノゼ)、DFW(ダラス)、IAD(ワシントン)。2020年10月2日付けのツイートで、Elon Muskは、「サーバー」が配置されている建物にゲートウェイを配置しようとすると発表しました。それはインターネット交通交換センターです。

2020年2月11日の時点で、SpaceXには、オーストラリア、ニュージーランド、カナダ、イギリス、ドイツ、スペインのIPアドレスがASに登録されています(自律システム、実際には、IPアドレスが登録されているプロバイダーのID)。 AS36492は、パブリックWi-Fiホットスポットを実行するために「GOOGLEWIFI」という名前でGoogleによって使用されますが、IPのためにStarlinkによっても使用されます。

:オーストラリアとニュージーランドの場合は二つの範囲がある

のIPv4

103.152.126.0/24スターリンクシドニーのPoP 1つのユーザアドレス(ニュージーランド)

103.152.127.0/24スターリンクシドニーのPoP 2ユーザアドレス

のIPv6

2406:2d40:1000 :: / 36スターリンクシドニーのPoP 2ユーザーアドレス

2406:2d40 :: / 36 Starlink Sydney PoP 1ユーザーアドレス(ニュージーランド)

カナダ:

143.131.2.0/24 SpaceX Canada Corp.

143.131.3.0/24 SpaceX Canada Corp.

143.131.4.0/24 SpaceX Canada Corp.

143.131.5.0/24 SpaceX Canada Corp.

143.131.6.0/24 SpaceX Canada Corp.

143.131.7.0/24 SpaceX Canada Corp.

ヨーロッパの場合:

162.43.192.0/24 SpaceX Services、Inc。(ES、マドリード)

162.43.193.0 / 24 SpaceX Services、Inc。(ES、マドリード)

176.116.124.0/24 SpaceX Services、Inc。(英国、ロンドン)

176.116.125.0/24 SpaceX Services、Inc。(英国、ロンドン)

188.95.144.0 / 24 SpaceX Services、Inc。(DE、フランクフルト)

188.95.145.0 / 24 SpaceX Services、Inc。(DE、フランクフルト)



次の記事では、各ネットワーク要素の機能について説明します。



All Articles