Starlink i Direct-to-Cell

 

Сьогодні вирішив залізти в не зовсім звичну для себе сферу телекомунікаційних технологій і спробувати розібратись з одним важливим нововведенням. Нещодавно SpaceX заявив, що збирається забезпечити можливість звичайним смартфонам напряму підключатися до супутників Starlink — без жодних терміналів і громіздких антен. Для цього компанія придбала частоти в EchoStar і виклала за них астрономічні 17 мільярдів доларів.

Пам’ятаєте супутникові телефони попередньої ґенерації? Їх у фільмах іноді можна побачити. Iridium або Inmarsat: важкі «цеглини» з ледь не півметровою антеною. Коштували вони шалено дорого, були незручними й у кращому випадку дозволяли лише голосовий зв’язок. Про інтернет можна було забути — для цього потрібні були величезні термінали з метровими «тарілками» та складне налаштування.

Але час іде, і технології змінюють правила гри. Маск представив у Starlink нову систему — Direct-to-Cell, яка робить неможливе можливим: дзвонити зі звичайного смартфона через супутник.

І виникає закономірне питання: як?

Жодного дива тут немає. Раніше супутниковий зв’язок працював через апарати на геостаціонарній орбіті (36 тисяч км) або низькій — близько 2000 км. На таких відстанях сигнал сильно втрачав потужність, тому доводилося використовувати потужні передавачі й здоровенні антени. Starlink же розгорнутий набагато ближче — на висоті приблизно 550 км. Але й на такій висоті смартфон самостійно не зміг би «дотягнутися» до супутника. Ситуацію врятувала революція в антенній техніці.

Подивімося на самі супутники. Starlink v1.0 важить близько 260 кг, версія v2 Mini — вже 800, а майбутній v2 Full дотягує до 1250 кг. Працюють вони від сонячних панелей потужністю до 10 кВт. У їхньому арсеналі — лазерні міжсупутникові канали (OISL), радіодіапазони Ku та Ka (10–12 і 26–40 ГГц) для терміналів і, нарешті, новинка: частоти LTE/5G у районі 1,9 ГГц, придбані спеціально для Direct-to-Cell.

Головна ж «фішка» — в антенах. Перші апарати Starlink (v1.0) використовували пасивні фазовані решітки — це крута технологія, але недостатня для прийому слабких сигналів від смартфонів. Починаючи з v1.5, SpaceX перейшла на активні решітки (АФАР), де кожен елемент має власний передавач і фазообертач.

Фазовані решітки давно відомі за військовими радарами. Вони коштували величезних грошей, вимагали багато енергії та обчислювальних потужностей — тому в цивільних проєктах їх використовували дуже й дуже обмежено.

Маск наважився — і отримав результат, який раніше вважався фантастикою.

АФАР супутників Starlink v2 вміють виділяти сигнал звичайного смартфона з відстані до 600 км і відповідати на нього. Для телефона супутник виглядає як звичайна вишка зв’язку — тільки ширяюча над Землею. Площа решітки близько п’яти квадратних метрів, вона формує сотні вузьких променів, які відслідковують телефони в реальному часі. Фактично супутник перетворюється на повноцінну базову станцію.

Переваги величезні: електронне сканування миттєве, можна працювати одночасно з сотнями абонентів, потужність і діаграма спрямованості підлаштовуються «на льоту», слабкий сигнал можна підсилити вузьким променем. Кожен супутник створює до 100–200 окремих зон зв’язку (spot beams) розміром по 50–200 км кожна. І все це при тому, що смартфон випромінює менше одного ватта потужності! У підсумку супутник на висоті 550 км здатний «почути» його без проблем і при цьому підтримувати тисячі підключень одночасно.

Сьогодні Direct-to-Cell працює через 657 супутників, решта забезпечують широкосмуговий інтернет. Їхня кількість зростає. Поки можливості обмежені: абоненти T-Mobile у США вже можуть надсилати SMS із «мертвих зон», а незабаром з’явиться підтримка мобільного інтернету та сторонніх додатків.

Це лише початок. Наразі Starlink використовує LTE Band 2 (1,9 ГГц), але попереду повний спектр нової системи 5G NTN (Non-Terrestrial Networks — позаназемні/не-наземні мережі), затвердженої у 2024 році. До неї входять L-діапазон (1525–1559 / 1626,5–1660,5 МГц), S-діапазон (2170–2200 / 1980–2010 МГц), LTE Band 2 (вже в роботі) та перспективний C-діапазон (4–8 ГГц). Виробники на кшталт MediaTek і UNISOC уже роблять чіпи з підтримкою цих стандартів. Маск обіцяє: повсюдне впровадження займе всього кілька років.

Що це означає для нас? Насправді — колосальні зміни. Direct-to-Cell руйнує всю звичну модель зв’язку, де держави й оператори контролюють вишки, кабелі та частоти. Тепер мережа працює там, де є не вишка, а супутник. Це робить систему значно більш стійкою до блокувань і цензури: уряд може наказати вимкнути мобільний зв’язок або інтернет, але заглушити супутниковий сигнал — зовсім інша історія.

Більше того — уперше в історії глобальний роумінг увімкнений за замовчуванням. Ви можете залишатися на зв’язку навіть там, де не працює жоден оператор. Це радикально змінює саме поняття «онлайн»: замість множини локальних компаній з інфраструктурою виникає єдиний глобальний провайдер з орбітальною мережею.

І тут ми підходимо до найцікавішого — військового аспекту. Значення Direct-to-Cell можна порівняти з появою радіо, яке колись витіснило провідні телефони. Тепер для зв’язку, розвідки й координації більше не потрібна вразлива наземна інфраструктура. Навіть якщо всі мережі знищено, достатньо мати при собі звичайний смартфон, який можна придбати у будь-якому магазині електроніки.

А якщо говорити про «цифрове поле бою» — інтеграцію розвідки, управління й ударів на всіх рівнях, від дронів до оперативно-тактичних комплексів — то масштаби можливостей такі великі, що про це варто писати окремий матеріал. Ясно одне: перемагає той, хто отримає фору. І наразі ця фора — у США, у яких уже є працююча технологія.

Що насторожує – так це монополія єдиного глобального провайдера...

Шановні читачі, якщо моя писанина вас зацікавила – можете докинути трошки на книжечки: https://buymeacoffee.com/andrijkhar9

Приватбанк: 5168 7456 7352 6783