Starlink - Satellitenkonstellation

  • 2544 Antworten
  • 516605 Aufrufe

Offline FlyRider

  • *****
  • 1447
    • Mein Makerspace
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1675 am: 10. Mai 2020, 09:00:53 »
Ich habe als "Vision" mal gehört, daß ein Ziel von Starlink 50% vom Internet-Traffic wäre. Natürlich ist das nur ein Wunsch.


Das ist ein Wunsch und wird auch immer einer bleiben:

"Im Jahr 1985 lebten 41,2 Prozent der Bevölkerung in Städten, für das Jahr 2050 wird ein weltweiter Anteil der Bevölkerung in Städten von 68,4 Prozent prognostiziert." (de.startista.com)

Die fallen größtenteils weg, weil die Satelliten nicht die Bandbreite bieten können, die ein Ballungszentrum braucht. Man kann ja nicht mehr  Satelliten über dicht besiedelten Gebieten "parken". Also müsste man praktisch als SpaceX einen Teil der Menschen in diesen Städten und den ganzen Rest auf diesem Planeten versorgen, um auf 50% zu kommen.

Offline MarsMCT

  • *****
  • 2202
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1676 am: 10. Mai 2020, 10:05:06 »
Die 50% waren für die obere Netzebene. Datentransport Punkt zu Punkt zwischen Netzknoten. Direkt, im Gegensatz zur derzeitigen Situation, wo die Daten durch eine Vielzahl von Netzknoten laufen um z.B. von Atlanta nach Regensburg zu kommen. Umgehen von vielen Netzknoten spart Geld und Zeit bei der Signallaufzeit. Elon Musk hat dieses Ziel schon bei seiner Seattle Präsentation genannt. Ist natürlich nur möglich, wenn Laser Links zwischen Satelliten verfügbar sind. Laser Boden-Satellit sind nicht vorgesehen.

Beim Endkundenservice liegt das Ziel eher bei 10% oder weniger. Eben die, die nicht durch Glasfaser oder hochwertige Kabelverbindungen erreichbar sind.

Offline FlyRider

  • *****
  • 1447
    • Mein Makerspace
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1677 am: 10. Mai 2020, 10:35:14 »
Die 50% waren für die obere Netzebene. Datentransport Punkt zu Punkt zwischen Netzknoten. Direkt, im Gegensatz zur derzeitigen Situation, wo die Daten durch eine Vielzahl von Netzknoten laufen um z.B. von Atlanta nach Regensburg zu kommen.

Ich hab jetzt keine aktuellen Zahlen gefunden, der einzige gefundene Wert für die Starlink Bandbreite pro Satellit von 2016 spricht von einen Gbit/s. In Foren schreiben sie was von 20 Gbit/s für die aktuellen Versionen. Auf der Seite von Starlink selbst finde ich nichts.

Wenn man mal einen großen Knoten wie DE-CIX in Frankfurt nimmt, der hatte im März 2020 in der Spitze 9,1Tbit/s. Da braucht man mit einem Satelliten, der nur 20 GBit/s kann, ja 9100 / 20 = 455 Stück, um einen Internetknoten abzubilden.
Deshalb meine Frage: Welche Bandbreite haben die Satelliten?

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1678 am: 10. Mai 2020, 11:06:13 »
Ich  denke das sind zwei grundlegende verschiedene Punkte: Endkunden und Backbone-Anbindung.

Die genannte Bandbreite von 20  Gigabit pro Sekunde pro Satellit der aktuellen V1.0 ist nur die Bandbreite für den Endkunden.

Spätestens wenn 2 Satelliten per Laserlink verbinden sind, muss die Bandbreite zwischen Satellit und Basisstation größer sein, da jetzt die Userdaten von vielen Satelliten am Boden ankommen.

Die gleiche Technik wird sicher auch für die Backbone-Anbindung verwendet werden. Die Backbone-Anbindung steht nicht für  Endkunden zur Verfügung. Damit können Firmen wie z.B. DSL-Anbieter ihr Kabelnetzwerk an die Satelliten anbinden um eine schnellere Verbindung zu anderen Kontinenten zu bekommen. Die Bandbreite dieser Technik ist mit nicht bekannt. Aber sie wird weit über den 20 Gigabit liegen müssen, damit sie Funktioniert.

Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1679 am: 10. Mai 2020, 14:17:18 »
Starlink kann nicht mit 5G, oder Glasfaser konkurrieren. Das war auch nie der Plan. Wer in Frankfurt, New York oder in Peking wohnt, hat mit Starlink nichts am Hut. Aber, alleine in den USA gibt es ueber 40 Millionen Menschen, die gar kein Breitband Internet bekommen koennen. Das soll sich mit Starlink ändern. Die Telekommunikationsunternehmen in den USA sehen Starlink nicht als Konkurrenz sondern bieten sich als Provider an, um diese 40 Millionen Kunden auch noch beliefern zu können. Selbst wenn SpaceX für diesen Service 10 Dollar pro Monat pro Kunde kassiert, ist Starlink hoch profitabel. Globale Kunden sind da noch nicht eingerechnet. Mobiles Internet in Flugzeugen, Schiffen, etc. das Militär globaler Aktienhandel in geschlossenen Netzen....

Was die Bandbreiten anbelangt, da habe ich es aufgegeben, danach zu suchen. Das ist wie ein SpaceX- Staatsgeheimnis. Und selbst, wenn man mal eine Zahl aufschnappen sollte, spätestens nach 6 Monaten darf die getrost als veraltet gelten. Letztes Jahr sprach man von eben jenen 20GB/s pro Satellit. Ein Jahr davor von bis zu 5. SpaceX wäre nicht SpaceX, wenn 20GB/s noch Stand der Technik wäre. Sicher schafft ein Satellit irgendwann ein TB/s, aber dann haben wir vielleicht schon 6G

tonthomas

  • Gast
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1680 am: 11. Mai 2020, 17:10:34 »
...
Spätestens wenn 2 Satelliten per Laserlink verbinden sind, muss die Bandbreite zwischen Satellit und Basisstation größer sein, da jetzt die Userdaten von vielen Satelliten am Boden ankommen. ...
Ist das so? Imho eine Architekturfrage. Ich verstehe eine solche Zwangsläufigkeit nicht. Kannst Du Deine Einschätzung etwas näher erklären?

Gruß   Pirx

*

Offline Klakow

  • *****
  • 6759
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1681 am: 11. Mai 2020, 19:04:14 »
Ich sehe das so, eine Verbindung welche über zwei oder mehr Laserlinks läuft braucht nur dann nicht mehr Bandbreite zum Boden, solange kein ZUSÄTZLICHER Verkehr über ein Zielsat zum Boden durchzuleiten ist.
Hier muss man sicherlich verschiedene Zenarios betrachten, den es kann ja auch sein das der Datenverkehr zum Boden von einem Sat abnimmt, weil die Daten eh über die kürzere Intersattelitenverbindung nun geleitet werden kann.

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1682 am: 11. Mai 2020, 19:26:28 »
Wenn man zwei Satelliten mit einem Laserlink verbindet, und beide sind mit 20 GB/s  mit Userdaten ausgelastet, dann muss die Basisstation 40 GB/s übertragen.

Folgend dazu ein kleines Bild:


Natürlich ist das eine Architekturfrage, aber die Architektur des Internets ist stand heute so.

Ausnahme: Natürlich gibt es Peer-To-Peer-Datenübertragungen. Dort wäre das dann nicht so. Ich setze in meiner Annahme voraus, daß Starlink-Kunden keine Peer-To-Peer-Datenübertragungen nutzen werden.

Mögliche Ausnahme: Selbst Videokonferenzen gehen über Server. Natürlich wäre hier Peer-To-Peer besser, da schneller, aber dafür müssen beide User IP-Adressen haben, welche ohne NAT verbunden sind. Das werden wir mit IP-V4 nicht mehr hinbekommen, da die Adressen ausverkauft sind und alle NAT nutzen. Vielleicht wird das mit IP-V6 besser. Das werden wir sehen.

Offline Kelvin

  • *****
  • 1707
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1683 am: 11. Mai 2020, 21:45:35 »
Wenn man zwei Satelliten mit einem Laserlink verbindet, und beide sind mit 20 GB/s  mit Userdaten ausgelastet, dann muss die Basisstation 40 GB/s übertragen.

Das ist ja nicht mein Fach, aber ich würde annehmen, daß wenn ohne Laserlink die gleichen Daten entsprechend dem Schema übertragen werden sollen, dann eben eine zusätzliche Basisstation zwischen Sat 1 und Sat2 eingebunden werden muß. Für die Verbindung zwischen der ersten Basisstation und dem Sat 2 ändert sich dadurch überhaupt nichts.

Mit P2P und IP Adressen hat das meiner Meinung nach nichts zu tun.

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1684 am: 11. Mai 2020, 22:38:32 »
wenn ohne Laserlink die gleichen Daten entsprechend dem Schema übertragen werden sollen, dann eben eine zusätzliche Basisstation zwischen Sat 1 und Sat2 eingebunden werden muß.
Das ist korrekt. Das ist die erste (kleinste) Ausbaustufe. Dort gibt es keinen Laserlink und jeder Satellit braucht eine Verbindung zu einer Basisstation.

Aber in späteren Ausbaustufen wird Laserlink kommen und dann wird das Sendegebiet vergrößert und dann gibt es nicht mehr unter jedem Satelliten eine Basisstation.



Mit P2P und IP Adressen hat das meiner Meinung nach nichts zu tun.
Bei P2P fließen keine Daten mehr zum Server, die Verbindung zur Basisstation wird entlastet. Bei dem natürlich nur theoretsichen Szenario: "100% P2P", würde man  keine Basisstationen mehr benötigen.

Offline Kelvin

  • *****
  • 1707
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1685 am: 12. Mai 2020, 00:38:52 »
Spätestens wenn 2 Satelliten per Laserlink verbinden sind, muss die Bandbreite zwischen Satellit und Basisstation größer sein, da jetzt die Userdaten von vielen Satelliten am Boden ankommen.

wenn ohne Laserlink die gleichen Daten entsprechend dem Schema übertragen werden sollen, dann eben eine zusätzliche Basisstation zwischen Sat 1 und Sat2 eingebunden werden muß.
Das ist korrekt. Das ist die erste (kleinste) Ausbaustufe. Dort gibt es keinen Laserlink und jeder Satellit braucht eine Verbindung zu einer Basisstation.

Danke, daß Du das bestätigst. Daraus folgt dann aber, daß sich durch Laserlink die mittlere Belastung der Verbindungen Erde/Sats deutlich verringert, und nicht vergrößert. Ohne Laserlink müssen Datenpakete den Umweg Sat/Erde/Sat im Schnitt deutlich häufiger absolvieren. Das widerspricht aber ziemlich heftig Deiner etwas gewagten Eingangsthese "Spätestens wenn 2 Satelliten per Laserlink verbinden sind, muss die Bandbreite zwischen Satellit und Basisstation größer sein"

Aber in späteren Ausbaustufen wird Laserlink kommen und dann wird das Sendegebiet vergrößert und dann gibt es nicht mehr unter jedem Satelliten eine Basisstation.

Ein funktionierendes Laserlink würde bei jeder denkbaren Ausbaustufe des Netzes die Belastung der Verbindungen zur Erde senken. Im Gegensatz zu "ohne Laserlink" natürlich. Und ja, daß man nicht "unter jedem Sateliten" im Pazifik dann eine Basisstation braucht und haben möchte, leuchtet auch allen ein.

Offline Kelvin

  • *****
  • 1707
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1686 am: 12. Mai 2020, 01:03:38 »
Mit P2P und IP Adressen hat das meiner Meinung nach nichts zu tun.
Bei P2P fließen keine Daten mehr zum Server, die Verbindung zur Basisstation wird entlastet. Bei dem natürlich nur theoretsichen Szenario: "100% P2P", würde man  keine Basisstationen mehr benötigen.

Die Schnittstelle dieser Basisstationen dürfte kein großes Problem darstellen, bei denen dürfte es ja in aller Regel keine Gewichts- und Energiebeschränkungen geben. Entscheidend für die Übertragungsrate dürfte das "erdseitige" Sende- bzw Empfangsteil der Sats. Und denen ist es weitgehend egal, ob sich die Gegenstelle "Basisstation" ode "P2P" nennt. Eher schon sind die Empfangsbedingungen und Anzahl der gleichzeitig zu versorgenden Verbindungen interessant. Dort befindet sich der Flaschenhals, nicht in der "Basisstation".

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1687 am: 12. Mai 2020, 01:28:49 »
Ohne Laserlink müssen Datenpakete den Umweg Sat/Erde/Sat im Schnitt deutlich häufiger absolvieren.
Warum "häufiger"? Die Daten gehen immer nur  einmal den Weg "Satellit-Bodenstation". Von der Bodenstation geht es per Glasfaser weiter zum nächsten  Backbone-Anschluss.

Natürlich wären Boden-Relais-Stationen möglich. Also eine Station, welche mit zwei Satelliten funkt und die Daten von Satellit 1 an Satellit 2 sendet. Aber das wäre sehr ineffektiv.

Offline Steffen

  • *****
  • 1206
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1688 am: 12. Mai 2020, 02:01:43 »
Hallo

Also ich weiß nicht,  wie ihr das seht, aber ich sehe die Laserlinks zwischen den Satelliten, die die Kommunikation ohne Bodenstationen ermöglichen, eher kritisch. Ich denke, dass sie die Vermarktung des Systems erheblich erschweren. Dadurch entsteht doch ein rein privates, globales, vermaschtes Netzwerk, außerhalb der Hoheitsgebiete und buchstäblich über die Köpfe aller staatlichen Behörden hinweg. Nun, die amerikanischen Behörden werden sich schon Zugang verschaffen, SpaceX ist ja eine amerikanische Firma.
Für die meisten anderen Staaten der Welt jedoch, ich vermute, auch für Deutschland, dürfte allein schon deshalb eine Zulassung von Teilnehmer-Endstationen nicht möglich sein. Wie will SpaceX dieses Problem lösen? Ansonsten blieben für die weltweite Nutzung ja hauptsächlich die Militärs von USA und NATO übrig. Die können mit so einem "atomsicheren" Netzwerk natürlich etwas anfangen.
Wenn alle Satelliten nur mit irdischen Bodenstationen sprechen würden, die ja im Zugriff der jeweiligen Behörden wären, dann wäre die Situation anders.

viele Grüße
Steffen

Offline Kelvin

  • *****
  • 1707
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1689 am: 12. Mai 2020, 04:18:05 »
Ohne Laserlink müssen Datenpakete den Umweg Sat/Erde/Sat im Schnitt deutlich häufiger absolvieren.
Warum "häufiger"? Die Daten gehen immer nur  einmal den Weg "Satellit-Bodenstation". Von der Bodenstation geht es per Glasfaser weiter zum nächsten  Backbone-Anschluss.

Natürlich wären Boden-Relais-Stationen möglich. Also eine Station, welche mit zwei Satelliten funkt und die Daten von Satellit 1 an Satellit 2 sendet. Aber das wäre sehr ineffektiv.

Ich gehe davon aus, daß die Laserlink Technologie zur Kommunikation zwischen zwei benachbarten Sats eingesetzt wird. Ich nehme auch an, daß man damit nicht nur Nachrichten der Art "Hallo, hier bin ich" versenden möchte. Das man damit auch Nutzdaten versenden möchte.

Daraus schließe ich, daß man Kundendaten über größere Entfernungen versenden will, als es der Reichweite eines Sats entspricht. (Weil es dort keine passende Infrastruktur gibt oder weil man sie nicht benutzen will.)  Das also Sat1 etwas empfängt, es an Sat2 weterschickt, und der vielleicht noch weiter. Und irgendwann dann wieder zur Erde. Wenn man die Daten nicht direkt per Laserverbindung versenden kann, braucht man Übergabestellen auf der Erde. Bei zwei und mehr beteiligten Sateliten geht es also mehrfach rauf/runter, also im Schnitt "häufiger" als nur einmal, was ja der minimale Vergleichswert ist.

Genau so ist das ja auch in Deiner Grafik dargestellt. Wenn Laserlink nicht funkt, muß es bei jeder Übergabe über Bodenstationen gehen. Aktueller Stand. Das ist selbstverständlich wenig effektiv. Daher bringt Laserlink ja auch eine Erleichterung für die Bodenstationen, und keinen verstärkten Datendurchsatz, wie Du oben geschrieben hast. Und damit sind wir wieder am Ausgangspunkt der ganzen Diskussion.

*

Offline Sensei

  • Moderator
  • *****
  • 6540
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1690 am: 12. Mai 2020, 10:58:31 »
Wenn man zwei Satelliten mit einem Laserlink verbindet, und beide sind mit 20 GB/s  mit Userdaten ausgelastet, dann muss die Basisstation 40 GB/s übertragen.

Folgend dazu ein kleines Bild:


Natürlich ist das eine Architekturfrage, aber die Architektur des Internets ist stand heute so.
sehen.

Hier kommt es darauf an was im Satelliten der Flaschenhals ist (ich gehe hier eher vom Antennensegment aus) und ob die Laserdaten rein durchgeleitet oder auch voll verarbeitet werden.

Ich bin mir allerdings sicher, dass der Laserlink Traffic NICHT 1zu1 vom Trafic zu Nutzern am Boden abgeht. Diese beiden Systeme sollten schon recht stark separiert sein.

Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1691 am: 12. Mai 2020, 13:33:54 »
Wenn man so im Internet sucht, scheinen die Laserlinks der Flaschenhals zu sein. 20 GB/s scheinen noch eher so das Ende der Fahnenstange zu sein. 1GB/s noch state of the art.

Offline SirFalcon

  • ****
  • 405
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1692 am: 12. Mai 2020, 15:30:17 »
Wenn man so im Internet sucht, scheinen die Laserlinks der Flaschenhals zu sein. 20 GB/s scheinen noch eher so das Ende der Fahnenstange zu sein. 1GB/s noch state of the art.

Tesat (https://www.tesat.de/de/laser) bietet ein Modul (T-OSIRIS) mit 10GBit/s auf 1.500 km an.
Die Firma hat auch schon sehr lange Erfahrung (10 Jahre, lt. Webseite) mit "Laserkommunikation im All".
Sie haben wohl viele Laser für größere Projekte geliefert - u.a. für LRO, OSIRISv3 (DLR) etc. Hier wohl aber meist "nur" die 1,8 GBit/s Varianten.

Das heißt für mich, dass 20 Gbit/s schon eine Hausnummer für sich sind.

Gruß
Sir Falcon

*

Offline Sensei

  • Moderator
  • *****
  • 6540
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1693 am: 12. Mai 2020, 16:07:22 »
2016: DLR (In Deutschland gibt es Spitzenforschung!) Forscher übertragen über 10km mit 1,72 Terabit pro Sekunde. Ziel ist eine Technik für GEO InternetSatelliten zur Verfügung zu stellen. Es wurde noch an der Stabilität gearbeitet.

Heißt für mich: es ist vieles Möglich. Aber bisher gab es noch nicht den Bedarf auf Seite der Satellitenentwickler. Aber zum fertigen Produkt kann es dann doch immer noch eine Weile dauern.

https://www.heise.de/newsticker/meldung/1-72-Terabit-pro-Sekunde-Weltrekord-in-Datenuebertragung-per-Laser-3455808.html

PS:
https://www.heise.de/newsticker/meldung/Laser-Kommunikation-ins-Weltall-und-als-Glasfaserersatz-3965304.html

Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1694 am: 12. Mai 2020, 16:27:24 »
Danke an meine Vorredner

Ich finde es nicht mehr, aber ich habe was von bis zu 100GB/s gesehen. 1,72TB/s ist aber schon mal ne echte Ansage. Auch wenn noch nicht serienreif, aber in der Elektrotechnik sind ja zum Glück die Wege von der Entwicklung zur Serienfertigung nicht allzu lang. Sollten die Starlinksatelliten künftig eine Bandbreite von 1TB/s und mehr erreichen, stellt sich die Frage, ob Glasfasernetze außerhalb von Grossstaedten dann wirklich noch sinnvoll sind. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Datenverbrauch für Endnutzer weiterhin exponentiell steigt. Bei 1TB/s pro Satellit kommt man eher in den Bereich des globalen Monopols.

Der zweite Link ist besser als der erste und wie ich finde auch bezüglich Starlink hoch interessant. Besonders der letzte Satz von 2018 sagt alles:
Zitat
Interessenten soll es bereits jetzt geben. Als interessiert gelten unter anderem Facebook, Google und SpaceX, das Raumfahrtunternehmen des Tesla-Gründers Elon Musk.

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1695 am: 12. Mai 2020, 16:35:39 »
Sollten die Starlinksatelliten künftig eine Bandbreite von 1TB/s und mehr erreichen, stellt sich die Frage, ob Glasfasernetze außerhalb von Grossstaedten dann wirklich noch sinnvoll sind.
Die  gleiche Frage  hat SpaceX sich sicherlich auch schon gestellt. Und am Ende den "Wunsch" geäußert, daß  sie 50% vom Internet-Backbone gerne über Starlink hätten. Klar ist das nur ein Wunsch, aber es zeigt, worauf hingearbeitet wird.

Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1696 am: 12. Mai 2020, 16:43:09 »
50% waere natürlich absurd viel. Da könnte SpaceX Starships als Silvesterknaller im großen Stil verschenken.

Offline Hugo

  • *****
  • 5174
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1697 am: 14. Mai 2020, 22:25:53 »
Es sind jetzt über die Hälfte der Satelliten auf ihrem Betriebsorbit angekommen:


Offline MarsMCT

  • *****
  • 2202
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1698 am: 16. Mai 2020, 09:51:00 »
Das könnte das erste Foto der Endkundenterminals sein. Die großen Dome sind für Stationen, die Starlink mit dem Internet verbinden. Aber im Vordergrund, die 3 kleinen, das sind wohl die "UFOS on a stick".


*

Offline Sensei

  • Moderator
  • *****
  • 6540
Re: Starlink - Satellitenkonstellation
« Antwort #1699 am: 16. Mai 2020, 14:43:06 »
"small-medium size pizza." wären rund 11" / 28cm Durchmesser.

Dass diese Terminal-Antennen nachgeführt werden ist mir tatsächlich entgangen. Wie schnell wird man da von einem Sat auf den nächsten wechseln können? Für eine unterbrechungsfreie Verbindung wären dann wohl 2+ Antennen nötig?