Starry Beam в переводе на русский “Звездный луч” — так называется белая коробочка, предназначение которой заключается в том, чтобы заменить собой волоконно-оптические кабели. Starry Beam могут доставлять по воздуху гигабиты информации с использованием высокочастотных волн миллиметрового диапазона. Эта коробка — своего рода аналог базовой станции, которая транслирует миллиметровые волны на точки доступа (Starry Points). Последние, в свою очередь, перерабатывают сигнал в более низкие частоты и отправляют прямиком пользователям интернета. Новшество позволяет пользователям просматривать телевидение с разрешение 4K TV.
В компании Starry Beam уверены, что их детище способно затмить собой существующие волоконно-оптические сети, поскольку обходится дешевле, предоставляя при этом сервис гораздо более высокого уровня. По мнению разработчиков, средние скорости пользователей не будут уступать любому существующему широкополосному соединению, доступному на сегодняшний день (200 – 300 Мбит/сек). Для сравнения, средняя скорость в широкополосных сетях в США составляет 55 Мбит/сек.
Сейчас бета-версия Starry Beam трудится лишь на благо нескольких тестовых пользователей, но в конце года к сети будут подключено несколько сотен абонентов. Starry уже заручилась официальной поддержкой властей и проведет тестирование Нью-Йорке, Далласе, Сиэтле, Сан-Франциско и Чикаго. Если планы компании осуществятся, то Starry сможет совершить своего рода революцию в сфере предоставление высокоскоростного интернет-сервиса домам и предприятиям.
На секунду откинем в сторону прогнозы и все эти “кабы” да “если бы”, и поговорим о технологии Starry Beam. Миллиметровые волны представляют собой высокочастотные радиоимпульсы, которые занимают участок электромагнитного спектра, ранее не использовавшийся для потребительских технологий. В то время как Wi-Fi, Bluetooth и сотовые операторы работают на частотах ниже 6 Гигагерц, Starry в настоящее время тестирует свое беспроводное решение на частотах 38,2 ГГц и 38,6 ГГц (в будущем планируется освоить частоты 37 ГГц и 40 ГГц).
Миллиметровые волны по сравнению с волнами LTE имеют ряд преимуществ и предположительно могут на равных конкурировать с интернетом через оптоволокно. Диапазон миллиметровых волн имеет более широкую полосу пропускания — там отсутствуют сигналы (и помехи) от смартфонов, Wi-Fi-оборудования и различных микроволновых устройств. Кроме того, установка оборудования для передачи сигнала по воздуху значительно дешевле работ по укладке кабеля в землю. Такое положение, скорее всего, характерно для любой страны, в том числе и для России.
В Starry искренне уверены, что они могут построить беспроводную сеть, которая стоит всего 25 долларов за каждый подключенный дом, обслуживаемый в районах с плотностью населения не менее 1500 домов на квадратную милю. Для сравнения, прокладка волоконных сетей обычно стоит 2500 долларов на каждый дом. Также, стоит учитывать, что первый заработок у Starry Beam начнется после проникновения на рынок на 3-5%, в то время как заработки после строительства оптоволоконной сети начинаются после 65%.
Дизайн абонентского оборудования Starry Station
Главные преимущества Starry Beam перед конкурентами — это используемый диапазон, гибкость развертывания, а также высокая масштабируемость. Их базовые станции способны доставлять сигнал любому клиенту в пределах 1,5 километра. Однако у миллиметровых волн есть свои недостатки. Они лучше передают сигнал на короткие расстояния, а значит, городская среда не совсем подходит для них. Также, они не могут легко проникать в окна и здания, или огибать препятствия за счет дифракции. Они больше затухают при дожде и очень не любят любые, даже самые минимальные препятствия. Поэтому, оборудование Starry Point для обеспечения прямой видимости выносит приемную часть системы «наружу».
Каждый Starry Beam имеет четыре активные четырехэлементные фазированные антенные решетки. Это ряды небольших антенных элементов. Взаимодействуя, они усиливают сигнал в нужном направлении. С их помощью базовая станция передает сигналы быстрее и с большей точностью, чем рядовые стационарные антенны. Фактически, Starry смогли быстро и эффективно внедрить Massive MIMO, и о котором еще только «говорят» интеграторы LTE-сетей.
С практической точки зрения применение Massive MIMO означает, что оборудование Starry Network может обслуживать приемники Starry Point, установленные непосредственно на стенах зданий. Радиосигналы могут быть ретранслированы устройствами Starry Point при их отражении от зданий и других объектов. Даже при отсутствии прямой видимости, во время проведения бета-тестирования, оборудование Starry продемонстрировало возможные скорости передачи данных в 200 Мбит/с в условиях мегаполиса.
С такими возможностями Starry способна обеспечить широкополосное обслуживание ничем не уступающее сетям LTE. Вопрос лишь в аренде пространства для размещения железа на объектах инфраструктуры. Для покрытия всего Бостона (~ 230 кв. км.), компании необходимо будет установить по три или четыре Starry Beam в 20-30 подобранных точках города. Каждая коробка будет поддерживать около 1000 пользователей и обеспечивать пропускную способность 5 Гбит/с (т.е. в общей сложности 15-20 Гбит/с на точку размещения). Они ожидают, что этот показатель улучшится до 45-50 Гбит/с на точку к концу 2017 года, как только компания обновит свое оборудование для поддержки нового беспроводного стандарта 802.11ax.
При этом многие беспроводные провайдеры уже вовсю развивают собственные аналогичные решения. Например очередным приобретением Google стала компания Webpass, предлагающая решение аналогичное Starry. Verizon и AT&T заявили, что они начнут испытания для организации широкополосной связи по воздуху уже в этом году. Таким образом, если Starry не будет действовать быстро, их могут опередить более крупные компании.
Подготовил: Дмитрий Денисов
Комментарии (73)
Stronix
18.10.2017 10:10У радиоканала есть существенный недостаток — относительно высокий пинг.
artskep
18.10.2017 12:15Откуда? Скорость света вполне себе константа. Высокочастотные трейдеры для своих нужд свои радиорелейные сети делают, а у них пинг буквально на вес золота.
Если это не спутник, и нет необходимости делать большое число пролетов, то все нормально.
BigBeaver
18.10.2017 12:20Это все классно при отсутствии задач маршрутизации и тд. То есть, неплохо работает в конкретном специфичном случае, но плохо для массового обслуживания.
Беспроводные системы в принципе не могут «убить» проводные — у них разное применение. В каких-то нишах, вероятно, подвинут. Но не более.
saboteur_kiev
19.10.2017 19:28В основном задержку дает многократное отражение сигнала. В проводе синхронизация пакетов идет гораздо проще.
SystemXFiles
18.10.2017 12:30Я в этой теме вообще не шраю, но интересно стало, а почему пинг высокий? Ведь там тоже скорость света, аналогичная скорость проводной передачи.
Какие проблемы есть при передаче радиосигнала?
laphroaig
18.10.2017 13:46Это похоже на радиорелейную связь, основные задержки на ретрансляцию сигнала между вышками. Очевидно его надо принять, как-то обработать, и передать далее по цепочке.
arheops
19.10.2017 00:07На самом деле нет. Основная задержка вносится алгоритмом использования одной несущей(разделению по времени). Последней милей. От БС обычно волокно.
Существуют механизмы уменьшения задержки для приоритетных пользователей или слабозагруженных каналов.
Tramantor
19.10.2017 12:30+1Не похоже.В работе радиорелеек почти не фигурирует проблема ухода от коллизий, а когда на одну точку приходится хотя бы 20 клиентов, то им придется постоять в «очереди» чтобы отдать точке свои пакеты, отсюда и появляется высокий пинг.
Tramantor
18.10.2017 10:25+1У радиоканала есть существенный недостаток — это открытая среда передачи данных.
equand
18.10.2017 16:23Если шифрование возможно, то в чем проблема? Если сама железка не умеет шифровать, то можно сделать IPSEC поверх. При таких скоростях это не будет проблемой
BlessMaster
18.10.2017 18:22Рано или поздно в протоколах или их реализациях обнаруживаются баги. Открытая среда позволяет незаметно наблюдать и собирать статистику, а также вмешаться, «не нарушая территорию» и вполне возможно, что издалека.
Позже возникнут конфликты разнообразного оборудования и прошивок.
Кроме того тут ниже упоминают, что погодные условия тоже интересным образом влияют на качество функционирования и в этом вопросе у наземных каналов имеется традиционное преимущество.
Всё это неизбежно и старо — единственное, что здесь не так, это попытка продать радиоканал вместо наземного как нечто уникальное. Да, мобильность это неплохо и имеет свои достоинства, так что рынок несколько перераспределиться со временем в пользу мобильного интернета, но это произойдёт независимо от конкретной компании и её брендированной технологии — это объективный и уже давно идущий процесс.
Noeren
19.10.2017 06:32+1Суть не в шифровании. Суть в том, что у вас сигнал пропадёт как только пойдет хиленький дождик.
Tramantor
19.10.2017 12:33Проблема хотя бы в том, что это необходимо делать, и не факт, что работа самого протокола будет безоблачной, получить несанкционированный доступ к пакетам намного проще в сетях с открытой средой передачи данных, да и векторов атаки намного больше. Поправьте меня если я не прав.
arheops
18.10.2017 10:29Вроде как этот диапозон практически полностью глушится обычным туманом.
Не говоря про снег.AbstractGaze
18.10.2017 10:41+1Снег это вода, насколько я знаю ей глушиться все, поэтому подводные лодки до сих пор всплывают чтобы передать/получить данные. Или уже что то придумали?
sintech
18.10.2017 14:26Придумали — сверхдлинные волны:
AbstractGaze
18.10.2017 14:45Их придумали давно, но проблему связи они не решают, так как передача в одну сторону из-за размера антенны.
cuwHuk
18.10.2017 21:30За лодкой тоже антенна в несколько километров тянется, связь, насколько мне известно, двунаправленная, проблема со скоростью передачи в несколько бит в секунду из-за очень низкой частоты несущей, небольшую телеграмму отбить можно, карту с оперативной обстановкой уже не получится.
a5b
19.10.2017 19:20Связь однонаправленная, как на ELF (from 3 Hz to 3 kHz), так и на VLF частотах (3–30 kHz) — https://en.m.wikipedia.org/wiki/Extremely_low_frequency
one-way nature due to the impracticality of installing an antenna of the required size on a submarine (the antenna needs to be of an exceptional size in order to achieve successful communication). Generally, ELF signals were used to order a submarine to rise to a shallow depth where it could receive some other form of communication.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Communication_with_submarines
Due to the low frequency, a VLF broadcast antenna needs to be quite large. In fact, broadcasting sites are usually a few square kilometres. This prevents such antennas being installed on submarines. Submarines only carry a VLF reception aerial, and do not respond on such low frequencies. So a ground-to-submarine VLF broadcast is always a one-way broadcast, originating on the ground and received aboard the boat. If two-way communication is needed, the boat must ascend to periscope depth (just below the surface) and raise a telescopic mast antenna to communicate on higher frequencies (such as HF, UHF, or VHF).
ELF передатчик с очень длинными антеннами потребляет до десяти мегаватт https://en.m.wikipedia.org/wiki/ZEVS_(transmitter) "whole transmission power of ZEVS transmitter may be between 10 MW and 14 MW"
rnj2000
18.10.2017 10:44+4Это конечно все здорово, НО единственный критерий для оценки эффективности системы цифровой передачи это отношение энергии бита к СПМ шума. Оно достигается за счет либо большой спектральной эффективности, либо Сигнал/Шум. Достаточно посмотреть какие полосы частот выжимают из оптоволокна. Десятки ГГЦ, ато и сотни в одномодовых линиях на короткие расстояния. А это в первую очередь скорости передачи и кол-во абонентов. Что-то как инженер в области антенной техники я сомневаюсь, что у парней получится выжать серьезные полосы в радиодиапазоне. На указанные диапазоны по размерам антенны я вангую, что там полоса 2-4 Ггц, с КУ 10-12 дБи.
Придется в итоге повышать Сигнал/шум. А какие это мощности? Им их сертифицирует МСЭ? Также вспоминаем, что на 30 ГГц длина волны 1 см. Хороший ливень уже серьезная преграда на таких длинах волн.
Моё краткое резюме: альтернативой не станет. Станет костылем, когда с оптикой проблема.
evtomax
18.10.2017 11:50Вы забыли про количество передатчиков, за счёт которых можно делать независимые лучи.
cuwHuk
18.10.2017 21:59Судя по конфигурации (4 антенны по 4 антенных элемента в каждой) на антенных элементах будет организована фазированная антенная решетка с диаграммой 360 / 4 = 90 градусов, а 4 антенны будут задействованы либо для MIMO (повышение скорости передачи, в основном для близких абонентов) либо для STTD (повышение помехоустойчивости, в основном для дальних абонентов). Короче, особо не разгуляешься.
lostmsu
20.10.2017 09:35А ливень не будет создавать только кратковременные задержки в передаче сигналов? Пропажа пары миллисекунд когда капля загораживает источник для многогигабитного канала во многих случаях не критична.
rnj2000
20.10.2017 09:49Опыта влияния ливня на канал связи к сожалению не имею. Но РЛС на 30 ГГц с хорошими расширяющими последовательностями слепла при сильном ливне и снегопаде при использовании в северных широтах.
Sly_tom_cat
18.10.2017 11:03+4Все хорошо с радиоканалами, но очень они недолговечные.
В моей практике два раза крупные предприятия оставались без сети из за воздушки.
Одни раз это был резервный канал, который потребовался когда строители оптику в мерзлой земле нарезали вместе с кабель каналом большой такой пилой, которой грунт режут. Оказалось на пути передачи сигнала выросли деревья и ветками стали закрывать линию связи.
Второй раз это был основной, хотя и временный канал… сначала были просто перерывы в связи, вызвали специалистов поставщика разбираться… и вот они приехали и выяснили — на пути линии связи выстроили ЖИЛОЙ ДОМ и работаем мы через еще на заложенный кирпичом проем в бетонных перекрытиях!!!… через день проем таки заложили… Ох как тогда работала бригада армян — эти ухари за один день (субботу) прокопали, прорыли, буквально прогрызли все, чтобы затянуть на территорию завода оптику… по временной схеме.
Aingis
18.10.2017 13:53А я думал это анекдот:
bash.im, #29431
<WEB47> В их офисе в очередной раз не стало интернета (выделенка). Позвонили провайдеру. Отмазка их техслужбы потрясла всех до глубины души: "На пути нашего радиоканала ВНЕЗАПНО построили дом".Sly_tom_cat
18.10.2017 15:24Я тоже когда-то думал, что желание поесть никак не может коррелировать с интернет каналом однако…
Такой же «почти анекдот» с той же, кстати сказать, работы где «дом построили», но другой офис:
Начал в офисе пропадать интернет, и каждый день почти в одно и тоже время и на 15-20 минут.
Поставили на уши провайдера — но те ничего толком сказать не могут.
Вызвали их на месте отлавливать… отловили…
Строжка охранников на входе в БЦ. Обычный пилот на 6 розеток. Пока в пилоте была одна свободная розетка охранники туда втыкали кипятильник чтобы водички для своего доширака закипятить. Но поставили им туда новую секьюрную приблуду и розетки свободной не осталось… Не долго думая, охранники на время кипячения стали выдергивать из пилота «самый ненужный провод, от какой-то непонятной коробки»… и у всех компаний в БЦ пропадал интернет.
ЗЫ кажись я эту историю уже постил на баш, но найти что-то не смог.
erwins22
18.10.2017 11:31Надежность? туман, дождь, снег?
pavlick
18.10.2017 11:58+1в туман, дождь и снег нужно сидеть у камина и попивать чаёк
HunterNNm
18.10.2017 14:39Глинтвейн и хорошая компания. И уже не до интернета.
BigBeaver
18.10.2017 14:47С правильно приготовленным интернетом любые хорошие напитки и компания становятся еще лучше.
Noeren
19.10.2017 06:36Особенно где-нибудь в тайге, в сквозящем вагончике, без еды, воды и возможности связаться с кем-либо.
RaphZak
19.10.2017 07:23В таком случае обычно стоит спутниковая тарелка.
Хотя и с ней тоже бывают проблемы. Отрубился у нас инет, хотя вроде ничего не происходило, и погода нормальная и электричество не отрубали. Мы попробовали перезагрузить тарелку, нету ничего, потом заново перенастроить, поймать спутник. Провозились несколько часов, так ничего и не смогли сделать. На следующее утро все «само» заработало. И приходит письмо от тех поддержки, что в такое-то время вчерашнего числа будут профилактические работы.
SvSh123
18.10.2017 11:59+1Не для нас весь этот джаз. Да и на родине оно будет устойчиво работать разве что где-нибудь в Неваде.
AhuraMasda
18.10.2017 12:24и чем же сие поделие отличается от банальной радиорелейной станции? в диапазоне 38-40ГГц их уже навалом стоит у сотовых операторов, также в этом диапазоне требуется прямая видимость между антеннами, на АФС базовой станции тоже весьма любопытно посмотреть — в обычных релейках «точка-точка» стоят узконаправленные рупорные антенны около 30dbi — тут же придется посылать отдельный луч на каждого клиента!, всенаправленка будет очень неэффективна — что же для каждого клиента по отдельному рупору вешать?
идея конечно неплохая, но реализация вызывает много вопросовSly_tom_cat
18.10.2017 15:30Нет, на каждого клиента рупор не надо. Там же написано для организации направленного канала используется ФАР.
kisaa
19.10.2017 04:281500 клиентов на кв.милю = 1500 направленных каналов на каждой базовой станции? С помощью ФАР?
Sly_tom_cat
19.10.2017 04:55Во первых в статье написано что одна коробка потянет до 1000 клиентов и на дальность до 1,5 км. Откуда взялись 1500 на кв милю?
Во вторых, строго точного направления и не надо.
В третьих, если в ФАРе много элементов то 1500 направлений — не проблема. Но в статье про много элементов речи нет.kisaa
19.10.2017 05:041500 на милю взялись из фразы «В Starry искренне уверены, что они могут построить беспроводную сеть, которая стоит всего 25 долларов за каждый подключенный дом, обслуживаемый в районах с плотностью населения не менее 1500 домов на квадратную милю.» Каюсь, характеристику «до 1000 клиентов» пропустил. Но даже если 1000 клиентов на одной станции — как такой антенной управлять? Это же должно практически «на лету» перестраиваться?
Sly_tom_cat
19.10.2017 08:15Таки именно на ходу, да ещё и с огромной скоростью ФАРа и умеет переключаться.
cuwHuk
19.10.2017 15:13«Перестраивание ФАР» это всего лишь фазовый сдвиг в процессе формирования сигнала на программном уровне, проблем сделать «на лету» нет никаких.
Ilya81
19.10.2017 11:15Да и странно звучит
Миллиметровые волны представляют собой высокочастотные радиоимпульсы, которые занимают участок электромагнитного спектра, ранее не использовавшийся для потребительских технологий.… Starry в настоящее время тестирует свое беспроводное решение на частотах 38,2 ГГц и 38,6 ГГц (в будущем планируется освоить частоты 37 ГГц и 40 ГГц).
Длина волны получается около сантиметра при такой частоте. А миллиметровые волны — это инфракрасное излучение. Вообще в пультах дистанционного управления, насколько я знаю, оно уже используется, а ещё одно время были инфракрасные порты, да, видать, не прижились. Но, вероятно, и в этом случае нужна прамая видимость.
zedalert
18.10.2017 12:43+1В качестве последней мили может конечно работать любое г**но, но промышленную оптику радиоканал никогда не заменит.
nomadmoon
18.10.2017 14:33Когда то в студенчестве помнится мы рассматривали сеть на лазерных указках. Жаль не запатентовали :)
Goodkat
18.10.2017 21:30Мы делали такую сеть между студенческими общежитиями и университетом. Получилось очень медленно.
ugsm
19.10.2017 00:59был в свое время проект RONJA (https://en.wikipedia.org/wiki/RONJA), вроде как добились 10 Мбит/с. Но пошедший в массы Wi-Fi сделал подобные поделки бессмысленными. Однако в профессиональной сфере подобные решения были, есть и, надеюсь, будут. В западном мире называются FSO, у нас АОЛС.
Goodkat
20.10.2017 08:52Ronja Lopipe: The original (discontinued) design using red visible light and a RS232 interface for a max 115 kbit/s PPP/SLIP link.
Вот-вот, только нас ещё медленней, вроде бы, получалось. Точно не скажу за давностью лет. Но на три корпуса общежитий не хватило бы.
RONJA (Reasonable Optical Near Joint Access) is a free-space optical communication system originating in the Czech Republic, developed by Karel Kulhavy of Twibright Labs and released in 2001.
Мы уже в 2000-м вроде протянули кабель вместо лазеров. Может даже в 1999-м.
Noeren
19.10.2017 06:38У нас между корпусами одного ВУЗа АОЛС организовали ещё когда наши преподаватели учились.
Goodkat
18.10.2017 21:24У нас была связь между офисами и серверной через воздушку — хорошо, быстро, недорого. Но как сильный дождь или снег, так связи не было. Или если строители какие начинали что-нибудь на крышах (воз)двигать.
Big-Boss
18.10.2017 21:33Руководил в начале 2000 провайдерской конторой…
Беспроводные курьёзы:
1. Да, блин, построили дом!!!
2. Башенный кран рандомно перекрывал радиоканал, хотя строящийся дом не мешал.
3. Приехали обследовать объект, сказал Заказчику, что деревья наверное будут мешать, в процессе разговора звук бензопилы и падающие деревья. Когда он успел дать команду, я не понял.
4. Сквозь крышу торчала штыревая антенна от D-linka (кажется 900), раз в несколько дней ее кто то отрывал и оставлял рядом. Вычислили. Ворона! Аж на задницу садится и таааащит.
5. Плохо добивал сигнал на объект в паре километров. Монтажники не мудрствуя лукаво подключили 1-ваттный усилитель. 3 дня все хорошо, потом приехал Связьнадзор, сказали, что светим на 40 км. В антенне был плохой контакт, но видимо сам наладился.
6. Антенна у Заказчика на высооокой сосне. Пропал сигнал. Приехали. Нет сосны.
и т. д.
Loki3000
А о каких расстояниях идет речь? А то может это оборудование надо натыкать через каждые 20 метров. При этом к каждому устройству подведя питания, оборудовав и согласовав мачту, и заложив бюджет на обслуживание. Для оптоволокна почему-то посчитали цену за милю, а для SB — за дом. А сколько на милю надо поставить ретрансляторов — тактично умолчали.
saboteur_kiev
Как минимум можно отталкиваться от этого заявления:
«Для покрытия всего Бостона (~ 230 кв. км.), компании необходимо будет установить по три или четыре Starry Beam в 20-30 подобранных точках города.»
Пока что звучит как сказка.
Loki3000
Если 230кв. км. разделить на 30 точек, то на каждую точку придется по 7,7кв. км. То есть, грубо, между точками расстояние будет порядка 3 км. Я бы сказал что плотность покрытия сравнима с сотовой сетью. что-то не очень верится.
cuwHuk
Плотность сотовых сетей как бы на 2 порядка больше — расстояние между БС около 300 метров, в квадрат 3 на 3 км нужно примерно 100 БС.
NeverIn
>на 30 точек, то на каждую точку придется по 7,7кв. км.
230/30/4 = 1.9 примерно как и написано в статье 1,5км
Loki3000
Это что за расчет такой? К обычным километрам можно перейти от квадратных просто поделив их на 4?