Pusat Kontrol Jaringan
Pusat kendali jaringan (NCC) menyediakan kendali atas seluruh jaringan komunikasi satelit, koordinasi pengoperasian stasiun gerbang dan pelanggan, pengaturan satu waktu dalam jaringan, mengalokasikan slot frekuensi pada satelit untuk operasi (transmisi data) stasiun gerbang dan stasiun pelanggan, memelihara penagihan, mengumpulkan data pada yang ditransmisikan dan menerima informasi, pengumpulan data tentang keadaan sistem.
Mengingat pentingnya NCC, jaringan biasanya menyertakan NCC primer dan NCC cadangan yang beroperasi dalam status siaga panas.
Angka: Peralatan Pusat Kontrol Jaringan untuk jaringan satelit di orbit geostasioner oleh Hughes Network Systems (AS).
Intinya, NCC adalah sekumpulan server yang dihubungkan oleh jalur komunikasi serat optik ke stasiun gerbang. Komunikasi antara NCC dan gateway melalui saluran optik sangat penting, karena memastikan transmisi paket informasi NCC ke gateway dengan penundaan yang konstan, yang memungkinkan Anda untuk secara efektif mengontrol proses transfer informasi ke satelit dan, yang paling penting, proses perpindahan satelit dari satu gateway ke gateway lainnya, dan terminal antara satelit. Penggunaan sistem komunikasi apa pun, misalnya, seluler atau nirkabel, jika mereka memiliki protokol yang memungkinkan penundaan mengambang, tidak dapat diterima di sini.
Menurut Elon Musk, jaringan akan menggunakan protokol miliknya sendiri, yang akan lebih sederhana daripada IPv6 dan memiliki ukuran header yang kecil: "" akan lebih sederhana daripada IPv6 dan memiliki overhead paket yang kecil. " Ini juga "pasti" akan menjadi koneksi peer-to-peer. " Selain itu, jaringan akan menggunakan enkripsi lalu lintas ujung ke ujung:
Informasi lebih lanjut tentang jaringan NCC Starlink sekarang praktis tidak dikenal.
Kompleks dasar untuk Kontrol dan Pengumpulan Telemetri jaringan StarLink juga dapat dirujuk ke kompleks NCC.
SpaceX menggunakan 4 stasiun (teleportasi), di mana kontrol dan stasiun pengumpulan telemetri mereka sendiri dipasang di Ku dan Ka-band.
Ini adalah Brewster (negara bagian Washington di AS), Cordova (Argentina), Tromsø (Norwegia), Avarua, (Selandia Baru). Telemetri dan saluran kontrol untuk setiap satelit dapat aktif hingga 2,5 jam per hari (12 menit per revolusi mengelilingi Bumi), meskipun perkiraan waktu sesi telemetri adalah 60 menit per hari
parameter teleportasi StarLink
Selain itu, Space X telah menandatangani perjanjian dengan operator Norwegia KSAT untuk menggunakan jaringannya di seluruh dunia yang beroperasi pada pita X dan S. Space X akan dapat menggunakan seluruh jaringan stasiun terestrial KSAT di seluruh dunia, termasuk Tromsø (Norwegia), Svalbard (Norwegia ), Antartika, Singapura, Afrika Selatan, Dubai dan Mauritius. Jaringan global yang sama ini banyak digunakan untuk penerbangan kendaraan peluncuran Falcon 9 dan pesawat ruang angkasa Dragon SpaceX. SpaceX juga membuat stasiun pelacakan dan pemantauannya sendiri di negara bagian Washington (indeks ("RED1"), yang harus membawa beban utama, dan menggunakan jaringan KSAT jika perlu.
Sesi komunikasi di S- atau X-band dapat bertahan hingga 2,5 jam hari (atau 10 menit pada setiap putaran), meskipun nilai yang dihitung adalah 60 menit sehari.
SpaceX juga membentuk jaringan stasiun uji untuk menguji layanan di jaringan StarLink.
Stasiun pengujian tanah mencakup enam stasiun bumi tetap dan tiga stasiun bumi bergerak. Alamat mereka:
- Markas SpaceX: Hawthorne, California.
- Kantor Pusat Tesla Motors: Fremont, California.
- Pusat Tes SpaceX: McGregor, TX.
- SpaceX Brownsville: Brownsville, TX
- SpaceX Redmond: Redmond, Washington
- SpaceX Brewster: Brewster, Washington.
- SpaceX Broadband Test Van 1: Portabel
- SpaceX Broadband Test Van 2: Portabel
- SpaceX Broadband Test Van 3: Portabel
Direncanakan selama pengembangan sistem, satelit hanya akan memancarkan melalui stasiun bumi ini (sudut elevasi dari 40 ° hingga 90 °), yang sesuai dengan sesi yang berlangsung sekitar 10 menit setiap hari.
Setiap stasiun bumi dilengkapi dengan satu hingga empat array antena bertahap dan / atau antena parabola dengan karakteristik sebagai berikut:
Telemetri Ku-band dan antena kontrol juga dapat digunakan untuk tujuan ini.
Stasiun gerbang (gateway)
Stasiun gerbang (gateway) menyediakan transmisi informasi dari Internet melalui satelit ke terminal pelanggan. Jadi, jika tidak ada komunikasi antar-satelit, untuk pengoperasian terminal pelanggan, paling tidak satu gateway harus ditempatkan di area jangkauan sinyal satelit yang dilalui terminal pelanggan saat ini beroperasi. Satu gateway dapat bekerja dengan ratusan dan ribuan terminal pelanggan. Gateway jaringan Starlink yang khas memiliki 8 antena, yang masing-masing dapat mengirimkan informasi ke satelitnya sendiri.
Oleh karena itu, gateway dalam jaringan Starlink harus dipahami sebagai sekumpulan tiang antena terpisah yang terletak di satu tempat dan beroperasi di Ka-band. Biasanya di gateway ada juga terminal pelanggan yang berfungsi untuk tujuan kontrol: mereka memeriksa modulasi apa dalam kondisi cuaca tertentu yang dioperasikan jaringan di area tertentu.
Di bawah radom (yang disebut tutup radio-transparan) ada sesuatu yang mirip dengan antena berikut:
Gateway harus memiliki catu daya terjamin dan koneksi ke tulang punggung Internet. Pada saat yang sama, titik masuk pelanggan ke Internet tidak akan menjadi simpul dari penyedia lokal mana pun yang paling dekat dengan gateway, tetapi hanya server SpaceX sendiri, yang akan memiliki sistem penagihan, manajemen lalu lintas klien, dan peralatan SORM (Sistem Tindakan Investigasi Operasional, nama Amerika dari undang-undang serupa tentang kewajiban operator telekomunikasi untuk memungkinkan polisi melihat lalu lintas - Communications Assistance for Law Enforcement Act, disingkat CALEA).
Karena persyaratan server untuk layanan di atas sangat tinggi, kemungkinan besar Starlink akan memiliki 4-5 titik masuk ke Internet di Amerika Serikat di node paling terkenal untuk pertukaran lalu lintas (IX) antar ISP. Ngomong-ngomong, ini akan menambahkan beberapa milidetik, atau mungkin beberapa puluh md ke total latensi jaringan.
Saat ini, Starlink menggunakan antena parabola dengan diameter 1,5 m di pintu gerbang dalam radom (kubah radio-transparan) produksi sendiri dan dengan pemancar 50 W. Fitur antena parabola adalah, tidak seperti antena array bertahap, antena ini dapat beroperasi pada sudut elevasi rendah (pengarsipan SpaceX menunjukkan hingga 5 °).
Berikut adalah spesifikasi Gateway (dari pengajuan Space X untuk regulator telekomunikasi Jepang)
Ini mengikuti dari tabel bahwa terminal beroperasi dalam saluran dengan bandwidth (lebar saluran) 500 MHz, dengan mempertimbangkan interval penjaga 480 MHz. Diameter antena 1,47 m, sudut berkas antena 0,5 derajat, penguatan antena terminal maksimum 49,5 dBi, EIRP maksimum 66,5 dBW.
Dalam kombinasi dengan fakta bahwa antena pada satelit untuk komunikasi dengan gateway juga bersifat parabola dan memiliki kemampuan untuk menyimpang ke arah yang diinginkan, ini memungkinkan untuk secara signifikan memperluas wilayah kerja transmisi informasi dari gateway ke satelit.
Angka: Peta gerbang Starlink di Amerika Serikat pada pertengahan Oktober 2020 menunjukkan cakupan teoretisnya pada sudut ketinggian 5-10 derajat.
Salah satu masalah yang dihadapi SpaceX saat menerapkan jaringan gateway di Amerika Serikat adalah di Amerika Serikat, bagian Ka-band ditetapkan ke layanan UMFUS. Singkatan terakhir adalah istilah umum yang digunakan oleh FCC untuk merujuk pada layanan tetap, seluler, dan Internet of Things (IoT) yang inovatif menggunakan Ka-band 27,5-28,35 GHz. Layanan (atau jaringan) yang mungkin disediakan oleh pemegang lisensi UMFUS hanya terkait dengan teknologi seluler tetap dan terestrial dan layanan satelit tetap, yaitu, komunikasi satelit bergerak (seperti Starlink) tidak. Oleh karena itu, SpaceX harus mencari di AS untuk area dengan kepadatan populasi yang sangat rendah - tidak lebih dari 450 orang di area di mana kepadatan radiasi (PFD) dari antena komunikasi satelit dari gateway Starlink adalah batas tetap tertentu dari X (-77.6 dBm / m2 / MHz): di sana, menurut FCC, sistem Starlink tidak akan mengganggu layanan UMFUS.
Mengingat bahwa gateway memerlukan pandangan terbuka ke langit dan kemampuan untuk beroperasi di semua 360 derajat dan dengan sudut elevasi minimum, kondisi ini secara signifikan mempersulit proses pencarian lokasi yang cocok untuk gateway.
Gateway termasuk modulator dan demodulator, yang mengubah sinyal radio termodulasi menjadi aliran data digital dan mengirimkannya ke jaringan terestrial.
Seperti disebutkan di atas, satu waktu dan penundaan tetap dalam perjalanan paket antara NCC dan gateway memainkan peran yang sangat penting dalam sistem Starlink, jadi menempatkan gateway pada objek yang bergerak, bahkan pada kecepatan minimum (misalnya, platform terapung di laut) dapat menjadi sulit untuk diselesaikan.
Space X menawarkan skema berikut untuk menghindari gangguan dengan satelit lain di geostasioner atau orbit rendah, berbeda dengan jaringan OneWEB, di mana satelit harus menyimpang beberapa derajat dari garis vertikal ke Bumi, StarLink menyarankan untuk beralih ke Gateway lain. Berikut diagram dari dokumen yang dikirim oleh Space X ke regulator Jepang.
Garis putus-putus merah "Sinar ini tidak digunakan, karena ada kemungkinan interferensi dengan satelit lain." Garis putus-putus hijau "Balok bisa diatur."
Dengan demikian, Space X memilih opsi jumlah gerbang bumi yang berlebihan agar dapat memilih dari beberapa gerbang untuk setiap satelit StarLink, dan ini juga membebankan pada Pusat Manajemen Jaringan kebutuhan untuk terus menghitung posisi relatif setiap satelit StarLink relatif terhadap satelit di GSO, dan yang paling sulit. semua satelit milik operator lain yang akan ditempatkan di orbit lain dan beroperasi di pita frekuensi yang dipilih. Bagaimana sistem StarLink akan mengatasi tugas ini di masa mendatang, jika ribuan satelit Kuiper, OneWEB, TeleSat LEO, sistem serupa China, serta sistem lain yang menggunakan pita Ku dan Ka diluncurkan di non-GSO, sulit untuk dinilai sekarang, tetapi tugas tersebut terlihat sangat ambisius.
Informasi pertama tentang penempatan gateway Starlink di luar benua Amerika Serikat muncul pada Oktober 2020. Saat ini, anak perusahaan Space X - Australia PTY LTD di Australia telah mengajukan permohonan kepada regulator Australia ASMA untuk penempatan 4 Gateways, semuanya direncanakan di sepanjang pantai selatan Australia (sepanjang paralel lintang selatan 30..40 derajat).
Materi sebelumnya:
- Segala sesuatu tentang proyek Internet Starlink Satellite. Bagian 1. Kelahiran proyek
- Segala sesuatu tentang proyek Internet Starlink Satellite. Bagian 2. Jaringan Starlink