スターリンクと天気
パブリックベータテストが開始され、何百人もの愛好家が端末を受け取って組み立て、ネットワークに接続した後、「フォーク」実験が始まり、「実験者」は興味深く、時には正しい結論に至りました。
まず第一に、誰もが天候の影響に興味を持っていました、そして季節（深い秋）と地理的位置（50パラレルの領域の米国の北）を考えると、主な論争は雪と雨が仕事とデータ転送速度に影響を与えるかどうかについてでした。
どんな媒体でも無線信号を減衰させるという理論から始めましょう。これについては、国際電気通信連合の方法論で詳しく説明されています（不思議なことに、https：//www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.619-3-201712-S !! PDF- R.pdf）。
簡単に言えば、500 MHzを超える周波数の電波の場合、主な減衰は熱帯圏のガス、酸素と水蒸気、雨やその他の水文流星によって決定されますが、二酸化炭素（CO2）と窒素の影響は非常に弱いことが確立されています。 ..。この場合、電波の減衰の依存性も周波数に依存し、たとえば22GHzと60GHzにピークがあります。
大気の組成が安定していることを考えると、スターリンクの動作に影響を与えることができるのは降水量だけです。異なる周波数の信号の降水量は異なる影響を与えることがわかり、この影響は波長と雨滴のサイズの依存性に関連しています。電波の長さ=光の速度/周波数
| 周波数、GHz | 4 | 6 | 十一 | 14 | 18 | 30 |
| 波長、cm | 7.5 | 5.0 | 2.7 | 2.1 | 1.7 | 1.0 |
熱帯圏のハイドロメテオ（雨や霧のしずく、雪など）は、電波のエネルギーを散乱させます。電波の波長は、ハイドロメテオのサイズに見合ったものです。私たちは雨Lの中の信号の減衰を示してみようDをαと雨の確率下がり（異なる仰角でのT D）（図2.7）。
図1。さまざまな仰角での周波数と降雨の確率に対する雨の信号吸収の周波数依存性雨の強さ、J mm / hに応じて、
垂直偏波および18ºで1kmあたりのdB単位の雨の減衰を図2に示します。
図2。さまざまな周波数での雨の強さJに応じた信号の減衰
実際の平面に入ると、衛星信号の周波数が低いほど、雨やその他の降水による影響が少なくなります。したがって、激しいシャワーや降水が発生する可能性のある地域（通常は亜熱帯および赤道地帯）では、多くのステーションがC帯域、つまり4 / 6GHzで動作します。
Ku（11/14 GHz）およびKa（18/30 GHz）バンドの衛星端末でのロシアでの私の実際の経験は、彼らの仕事に対する降水量の影響が確かにあることを示唆していますが、誇張されるべきではありません。通常、モスクワ地域での通信の喪失は、雷雨の前線の通過中に発生し、10〜15分続きます。衛星テレビ（NTV PlusまたはTricolor）の所有者は、画像がどのように「正方形に崩れる」かを確認します。
同時に、雪と氷は誘電率が低く（水とは異なり、差は最大25倍）、信号の送受信に実質的に干渉しません。無線信号の伝送への影響の観点から最も問題となるのは、誘電定数が異常に高い水です（他のほとんどの材料では10未満であるにもかかわらず、81に等しい）。また、信号の受信機または送信機（ミラー自体ではありません!!!）上の1〜2 mmの水の層は、信号の送信を大幅に損なうのに十分です。確かに、スターリンク端子の場合、受信機/送信機のチップはアンテナ表面のすぐ下にありますが、動作中の端子の傾きと、場合によっては特殊なコーティングのために、水がすぐに排出されます
ただし、スターリンクターミナルの所有者によって確立された大雨や溶ける雪でさえ、実際にはその速度に影響を与えません。なぜ？？
まず、端末の動作に対する大気の影響を特徴付けるパラメータを示しましょう。StarlinkはこれをSNR（Signal-noise ratio）と呼んでおり、文献では通常Eb / No（対応する興味深いロシア語版の「ebinoise」）と表記され、デシベルで測定され、通常3..20dBの範囲です。利用可能なパワーリザーブに応じて、BPSKから64QAMまでのさまざまな信号変調を使用できます。これにより、0.5〜6ビット/ヘルツのスペクトル効率を取得できます。つまり、500 kbit〜6の1MHzの伝送速度を取得できます。 Mbps。
これは、Eb / Noの値に応じたスペクトル効率を特徴付ける表です。
したがって、Eb / No 6.62 dBでは、1 Hzから1.98ビットの情報を送信できますが、Eb / No 12.73 dBでは、1Hzから3.7ビットの情報を送信できます。
雨が降り始めるとターミナルはどうなりますか？信号対雑音比が低下し始め、端末でこの比率を絶えず測定するシステムがゲートウェイに情報を送信し、ゲートウェイがこの端末の信号のmodcodeを変更し始め、Eb / Noの減少が公称値に対応するレベルに達するまでそれを減らし、加入者はまったく何もありませんは見たり感じたりせず、信号がさらに弱くなり、公称modcodeのレベルを下回った場合にのみ、サブスクライバーは何かに気付くことができます。
これは長期テスト（2〜3時間、重大な天候変化の期間に対応）でのみ確認できますが、ダウンロード速度の雨への正確な依存性を理解するために、ファイルダウンロードの連続テストを数時間提示できるベータテスターはほとんどいません。次の図は、SNRがゼロに低下した、つまり接続が切断された瞬間を示しています。
同時に、SNR値の変動（3 dBの減少は信号電力の2（2 !!）時間の減少）がはっきりと目立ち、衛星までの距離の変化に関連している可能性が高いことを思い出してください。
加入者が雨に気付かないようにするために他に何ができますか？
このシステムはAGC-自動ゲイン制御と呼ばれます。 FCC（米国連邦通信委員会）に送信された文書では、衛星がその真上にあり、距離が550 kmの場合、端末は0.67 Wから電力を出力することが示されているため、スターリンク端末上にあることはすでに知られています。衛星が1000 + kmで、25度の角度で見える場合は4.06W。したがって、端末でEb / Noを測定することにより、ネットワークコントロールセンターは衛星と端末自体に送信機の電力を上げるように命令して、受信および/または送信で同じ公称信号レベルを達成できます。
次の気象パラメータは気温です。原則として、気温に影響を与えます。空気の密度が高いほど、理論的には信号の減衰が大きくなりますが、この変化は数分の1パーセント以内です。さらに重要なことに、衛星から端末までの回線上の無線信号を電気信号に変換するLNB（LNA-低ノイズ増幅器）に影響を与えるはずです。 LNAは、いわゆる「ノイズ温度」によって特徴付けられます。この温度が低いほど、受信中の信号損失が少なくなり、この場合、衛星から受信端末への情報受信率が高くなります。ラジオ天文学では、星の観測システムで、受信を改善し、遠くの銀河からの信号を確認するために、LNAは液体ヘリウムの入った容器に入れられます（https://vsatman888.livejournal.com/193856.htmlを参照）。
位相アンテナの受信機のおおよその「ノイズ」温度Tshは200ケルビンの領域にあり、ノイズの数値F =（T w + T o）/ T oを決定する式に従って、端子温度はプラス/マイナス20度変化します。ここでT o = 290 Kは、霜の中で数十パーセントの範囲でその生産性の向上を約束します。したがって、最初のStarlink加入者が、寒い天候下で端末が「より良く」機能するという感覚は十分に根拠があるかもしれません。
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート1。プロジェクトの誕生
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート2。スターリンクネットワーク
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート3。グラウンドコンプレックス
- « Starlink». 4.
- « Starlink». 5. Starlink -
- « Starlink». 6. -
- « Starlink». 7. Starlink RDOF
- « Starlink». 8.
- « Starlink». 9.
- « Starlink». 10. Starlink
- « Starlink». 11. Starlink
- « Starlink». 12. Starlink
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート13。衛星ネットワークの遅延と無線スペクトルへのアクセス
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート14。衛星間通信チャネル
- スターリンクサテライトインターネットプロジェクトに関するすべて。パート15。ベータテスト段階でのサービス提供のルール