Скорость спутникового интернета на примере Starlink. Вера в чудеса

Привет.

В нашей деревне сосед привез комплект Starlink, спутникового интернета от Илона Маска и его SpaceX. Отдельно отмечу, что надобности в спутниковом интернете в ближайшем Подмосковье нет и не может быть, в поселке несколько провайдеров, предлагающих оптику по разумным ценам и с хорошей скоростью. Хотя еще несколько лет назад такой провайдер был один и занимал монопольное положение среди сотни поселковых домов. Причина, по которой сосед обзавелся Starlink, банальна: это что-то новое, необычное, этакий последний писк технологий. Имя Илона Маска создает определенный флер ожиданий, одним словом, такой интернет обещает быть лучше, чем простой интернет из кабеля. Для любителей технологий это достаточный повод, чтобы купить комплект и погонять его. Тем более что официально Starlink на территории России не работает, оборудование не прошло сертификацию, сама компания заявляет, что услуги не оказывает, и вы пробуете такой интернет на свой страх и риск. У соседа было опасение, что его комплект просто не зафурычит (тем более что он оформлен на территории США на одного из бета-пользователей). Комплект стоит 499 доллара плюс 99 долларов в месяц за интернет. Для пользователей в Северной Америке за эти деньги обещают в бета-программе безлимитный интернет, его скорость может колебаться от 50 до 150 Мбит/с, задержка составит от 20 до 40 мс. Но последние отчеты из Штатов показывают даже скорости в 500 Мбит/с для отдельных пользователей, что можно рассматривать как некий рекорд.

У соседа не получилось просто установить антенну и начать пользоваться услугами Starlink, танцы с бубном продолжались больше двух недель, пока связь не случилась. Отдельное удовольствие – достать штуку, которая в России недоступна, затем завести ее и в итоге получить интернет. Кажется, что это чувство первопроходца и возможность сказать, что у меня был Starlink, когда он еще находился в бета-версии. Любопытно, что знание это собственное, так как на предложение написать об опыте эксплуатации ответ был преисполнен энтузиазма, но потом тема сошла на нет: «Понимаешь, я подумал, и тут могут быть проблемы, это же все нелегально, вдруг ко мне придут?». Выяснить, кого ждет мой сосед в гости, я так и не смог, но воображение рисовало бравых молодцев, изымающих технику, с помощью которой слушали враждебный интернет и читали не то, что нужно. Разъяснительную работу веду, надеюсь, что в конечном итоге здравый смысл возобладает и мы сможем прочитать отзывы от реального пользователя. Хотя эта игрушка ему быстро надоела, так как обычная оптика на участке дает лучшее качество соединения, а тут просто манит слово «спутниковый интернет».

Но в ходе обсуждений я натолкнулся на один стереотип, который мне показался крайне занятным, чтобы вынести его на публику. То ли дело в PR-способностях Маска, то ли в чем-то еще, но мой сосед, также как и многие люди, искренне верит, что спутниковый интернет может быть недорогим, сравнивает его с обычной оптикой или медью. А также отчего-то уверен, что качество этого интернета будет отличным. Хотя, если откинуть маркетинговую шелуху и посмотреть, как устроена спутниковая связь как таковая, мы столкнемся с рядом фундаментальных ограничений, которые невозможно обойти на данном этапе развития технологий. И да, Starlink – самый доступный проект для массового рынка, и он лучший, но выглядит он так по сравнению с другими спутниковыми системами связи.

Давайте задам вам простой вопрос. В каком канале качество связи можно сделать гарантированным? Например, если у нас есть оптика и радиоканал, то, отбрасывая в сторону изначальную пропускную способность, где именно будет максимальная защита от внешних помех? Очевидный ответ, что это оптика, так как никакие погодные явления на нее не влияют. Первый червячок сомнения должен закрасться относительно того, что спутниковый интернет не может давать гарантированную полосу пропускания. Но какова она на деле?

Система Starlink состоит из низкоорбитальных спутников, они быстро перемещаются по низким орбитам, что требует большого числа спутников. В этом основное отличие от геостационарных спутников связи, последние покрывают большие участки земли, но из-за большего расстояния имеют гарантированную задержку, которой невозможно избежать. Посмотрите на разницу в орбитальных группировках разных систем.

В идеальных условиях задержка сигнала в Starlink может составить до 2 мс, что вполне сравнимо с обычной оптикой. В реальности задержка будет до 27 мс, но это все равно очень и очень хорошо. Один спутник имеет пропускную способность в 20 Гбит/с, что означает возможность подключать тысячи пользователей на разной скорости. В данный момент сервис не загружен, поэтому никаких ограничений в нем нет, пользователь получает максимально доступную скорость.

Тут важно отметить, что для работы со Starlink нужно установить спутниковую тарелку во дворе или на крыше, а еще лучше в чистом поле. От того, как сопрягается антенна со спутниками, зависит то, какое качество сигнала вы получите.

Следующая проблема – это высокая скорость перемещения спутников на низкой орбите, они остаются в пределах видимости вашего терминала недолгое время. Решается вопрос размещением большого числа спутников на орбите, так, Starlink уже имеет группировку в пару тысяч спутников, получил разрешение на 12 000 спутников и уже подал заявку на увеличение их числа до 30 тысяч. Одной из точек роста будет создание прямой связи между спутниками, когда они смогут передавать информацию разными путями, что повысит качество сервиса и действительно сможет приблизить его к оптике. Но пока этого нет.

Теперь о применимости такого интернета. Одно дело – городские условия, где у вас есть выбор из разных провайдеров и стоимость интернета достаточно низка. Другое дело – отдаленные районы, где интернет нужен, но экономически его нецелесообразно туда проводить. Вот для последних регионов спутниковый интернет и нужен, причем он может добиться того, что другими способами сделать нельзя, и экономика таких проектов становится положительной. Частично поэтому в США так активно развивают низкоорбитальные спутники связи, они решают множество накопившихся проблем, дают интернет в те места, где его никогда не было. И главное, что цена при этом не кажется запредельно высокой, так как выбор стоит между полным отсутствием сети или достаточно щадящими условиями по тарифам.

В теории один спутник Starlink может обслужить одновременно около 20 тысяч пользователей, но тогда скорость для каждого не превысит 1 Мбит/c, возможно, будет меньше. Реальный, а не теоретический предел будет заметно меньшим, и это также причина для развертывания большего числа спутников. Как в любой системе связи, никто не будет строить избыточные мощности, поэтому первоначально в загруженных регионах при пиковых нагрузках скорость может падать, и заметно. Для спутникового интернета становится проблемой то, что он не гарантирован по качеству. Большую часть времени он будет работать хорошо, но, в отличие от оптики, будут моменты, когда пользоваться им комфортно не получится. И это не замена оптики, так как целые классы сервисов и приложений с таким интернетом комфортно работать не будут. Например, облачный гейминг на Starlink в теории возможен, на практике ваши сессии будут ограничены по времени, а задержка не позволит играть комфортно. И это не проблема пропускного канала, он как раз более чем достаточный.

В реальных условиях, когда сервис повзрослеет, мы увидим скорости, которые не характерны для современного интернета в городах, но вполне достаточны для мест, где его никогда не было. Как говорится, на безрыбье и рак рыба. Утверждать, что сегодняшние де-факто идеальные условия будут длиться вечно, а при росте числа пользователей загрузка системы не изменится, нельзя. Даже если посчитать теоретический предел емкости системы на конкретную территорию, то окажется что она не может обслуживать всех, такой задачи и нет. Например, на территории США это может быть около 2.5 млн человек. При росте числа спутников увеличится и число тех, кого они смогут обслуживать, но мы не можем говорить о емкости сервиса в сотни миллионов пользователей, он не предназначен для этого.

И тут классическая дилемма, которая выльется в практическую плоскость: как сделать так, чтобы при росте затрат на вывод новых спутников и их обслуживание система была эффективной. Думаю, что это произойдет за счет лимитирования объема передаваемых данных, то есть никакого безлимита, как во время тестового периода, не будет, возможно, цены немного подрастут.

Спутниковый интернет был и останется компромиссом, решением для регионов, где нецелесообразно проводить обычный интернет. Он может стать хорошим решением для страховки существующих сетей, особенно с развитием умных городов и автопилотов в машинах, этакий запасной вариант. Но полноценным решением проблемы интернета для всех он точно никогда не станет. Да и целые регионы с экономической точки зрения не смогут его себе позволить массово, например, та же Африка не будет загружена многие десятилетия. Надеюсь, что мы разобрались с этим стереотипом о том, что спутниковый интернет ничем не отличается от обычного ШПД, и этот вопрос не будет возникать вновь и вновь. Но самое забавное, когда это утверждает человек, который попробовал такой интернет, видит результат, но продолжает верить в маркетинговые заявления. Чудо чудное, вы не находите?