نحوه عملکرد اینترنت ماهواره‌ای استارلینک

عـنوان: اینترنت ماهواره‌ای استارلینک چیست و چگونه عمل می‌کند؟

لینک رسمی وب‌سایت: Starlink

دروس مرتبط در مدرسه دیزاین:  | Digital Design | فناوری اطلاعات

اینترنت ماهواره‌ای چیست؟

اینترنت ماهواره‌ای، (Satellite Internet) یکی از انواع روش‌های دسترسی به ماهواره است که عمر چندان زیادی ندارد. استفاده از اینترنت ماهواره‌ای تا پیش از این برای دسترسی به سرویس اینترنت در مناطقی به کار می‌رفت که دسترسی معمولی به اینترنت در آنها وجود نداشت.؛ بزرگ‌ترین ارائه‌دهنده‌های اینترنت ماهواره‌ای در حال حاضر دو شرکت ویاست (ViaSat) و هیوزنت (HughesNet) هستند.

اینترنت ماهواره‌ای چطور کار می‌کند؟

اینترنت ماهواره‌ای یک اتصال داده بی‌سیم است که شامل سه دیش ماهواره است، اولی در مرکز ارائه دهندگان خدمات اینترنت(ISPها) و دومی در فضا(ماهواره) در مدار کره زمین در ارتفاع بیش از ۳۵ هزار کیلومتر است. سومین آنتن کوچک در محل کار یا حتی خانه شما که می‌خواهید از آنجا به اینترنت وصل شوید و درست مثل دیش‌های ماهواره‌ای به مودم و کابل‌هایی از دیواره ماهواره‌ای به مودم شما متصل می‌شود.

وقتی همه چیز به هم متصل شد، ISP سیگنال اینترنت را به ماهواره موجود در فضا ارسال می‌کند و سپس آن را به مشترک انتقال می‌دهد. درخواست دانلود، ارسال ایمیل و غیره به ماهواره در فضا و سپس به مرکز (ISP) می‌رود و پس از تکمیل از طریق فضا به رایانه ارسال می‌شود.

ماهواره‌های در حال گردش اطلاعات را در ارتباط با مرکز عملیات شبکه(NOC) دریافت و ارسال می‌کنند. این NOC همان چیزی است که به یک شبکه خصوصی یا اینترنت متصل است. تمام ارتباطات ایجاد شده از دیش به شبکه جهانی وب از طریق NOC انجام می‌شود. به بیان ساده‌تر، NOC یکی از شبکه‌هایی است که به اینترنت متصل است و اطلاعات را به ماهواره می‌فرستد. کاربر دیش خود را به ماهواره متصل می‌کند و به اینترنت متصل است. تمام ارتباطات داده‌ای مبتنی بر ماهواره مشابه اتصال ارائه دهنده داده‌های زمینی است که معمولاً از آن استفاده می‌کنید. به محض اینکه سیستم به درستی پیکربندی شود، بسیار شبیه به سرویس‌های داده منظم است و تقریباً همان ویژگی‌ها را ارائه می‌دهد.

تجهیزات اینترنت ماهواره‌ای

تجهیزات اینترنت ماهواره‌ای از سه جز اصلی تشکیل شده‌اند:

• ماهواره فضایی با سرعت چرخش زمین (Geostationary Satellite) یا ماهواره زمین‌ثابت
• یک ماهواره (دیش ماهواره) مستقر در منزل
• روتر

قیمت اینترنت ماهواره‌ای

شرکت اسپیس ایکس به مدیریت ایلان ماسک در ایمیلی برای مشترکین قیمت خدمات خود را برای کاربران آمریکایی ۴۹۹ دلار برای هزینه خرید دیش و تجهیزات و ۹۹ دلار برای سرویس ماهانه اعلام کرده است. اگر این تجهیزات با همین حدود قیمت در دسترس متقاضیان ایرانی قرار گیرد به معنی هزینه حدود دو میلیون و ۳۰۰ تا دو میلیون و ۵۰۰ هزار تومانی با دلار ۲۳ تا ۲۵ هزار تومانی برای اشتراک ماهانه است و برای خرید دیش ماهواره‌ای هم حدود ۱۲ میلیون تومان هزینه پرداخت کرد.

اینترنت ماهواره‌ای استارلینک

استارلینک وعده اینترنتی را می‌دهد که در تمام مناطق سراسر جهان در دسترس است. ایلان ماسک سرویس استارلینک را مورد آزمایش قرار داد که بر همین اساس هزاران ماهواره در جو زمین قرار می‌گیرند. در بررسی اولیه استارلینک، نه تنها تنظیم آن ساده و سریع‌تر از خطوط DSL بلکه سریع‌تر از آنچه بود که در واقع بسته‌های پایه‌ای قادر به ارائه هستند. اکنون، بیش از ۱۰۰۰ ماهواره فعال برای خدمات آماده شده است. هدف این است که تا اواسط سال ۲۰۲۷ تا ۴۲۰۰۰ ماهواره در مدار باشد. ماهواره‌ها به موشک Falcon ۹ اسپیس ایکس بسته می‌شوند و در مدار منفجر می‌شوند، معمولاً در هنگام انفجار ۶۰ ماهواره آزاد می‌شوند.

هدف ایجاد سیستم پهنای باند پرسرعت تولید شده توسط ماهواره‌ها است که زمین را پوشانده و اینترنت را برای مردم به ویژه در مناطق روستایی بدون اتصال فراهم می‌کند. استارلینک در ابتدا در مناطقی از شمال آمریکا، جنوب کانادا و اخیراً در انگلیس فعالیت می‌کرد. اخیراً استارلینک شروع به پیش خرید سایر نقاط جهان کرد.

طی چند سال اخیر اینترنت ماهواره‌ای استارلینک سروصدای زیادی راه انداخته که می‌توان با بهره‌گیری از آن در کشورها و مناطق مختلف به اینترنت پرسرعت دسترسی پیدا کرد. اما آیا این اینترنت در کشورهای مختلف فعال شده و استفاده از آن امکان‌پذیر است؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.

استارلینک به زبان ساده یک سرویس اینترنت ماهواره‌ای است که یکی از زیرمجموعه‌های شرکت SpaceX محسوب می‌شود. ابتدا این سرویس کار خود را با ارائه‌ی اینترنت برای بخش‌هایی از آمریکا آغاز کرد ولی طی ماه‌های گذشته شمار کشورهایی که از خدمات آن بهره‌مند شده‌اند، به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده است. به مرور زمان، استارلینک قصد دارد برای تقریبا تمام کشورها خدمات خود را ارائه کند.

استارلینک چطور کار می‌کند؟

[um_loggedin] خدمات اینترنت ماهواره‌ای سال‌هاست که وجود دارد و در این زمینه چندین شرکت فعال هستند. برای این خدمات معمولا یک ماهواره، ایستگاه زمینی و دیش ماهواره درگیر هستند. زمانی که می‌خواهید یک سایت باز کنید، درخواستی از کامپیوتر به روتر و سپس به دیش ماهواره ارسال می‌شود و این درخواست به ماهواره‌ی قرار گرفته در فضا منتقل می‌یابد. ماهواره سپس اطلاعات را راهی یک ایستگاه زمینی می‌کند و این ایستگاه با سرور مربوط به سایت موردنظر ارتباط برقرار می‌کند. در نهایت ماهواره‌ی موجود در فضا این اطلاعات را دریافت می‌کند و به دیش ماهواره موجود در خانه‌ یا محل کار کاربر منتقل می‌کند.

اگرچه این فرایند بسیار طولانی به نظر می‌رسد، اما اساسا تفاوت زیادی با اینترنت مرسوم ندارد و به جای سیم، از فناوری‌های بی‌سیم استفاده می‌شود. مهم‌ترین تفاوت ماهواره‌های استارلینک با ماهواره‌های قدیمی به مدار آن‌ها برمی‌گردد. ماهواره‌های شرکت‌هایی مانند HughesNet و Viasat در مدار زمین‌ایستا (geostationary) با فاصله‌ی تقریبی ۳۵ هزار کیلومتر نسبت به کره زمین قرار دارند. این ماهواره‌ها مناطق بسیار وسیع‌تری را پوشش می‌دهند ولی از طرف دیگر میزان تاخیر آن‌ها بسیار بیشتر است و سرعت پایین‌تری ارائه می‌دهند.

در بسیاری از مناطق ایالات متحده اینترنت پرسرعت وجود ندارد یا بسیار ضعیف است. به عنوان مثال، در نقطه آزمایش ورمونت، هیچ سرویس کابل و فیبر نوری وجود ندارد و ۵G کمکی نخواهد کرد. این دکل‌ها باید بسیار زیاد باشند تا بتوانند سیگنال‌های اطراف کوه را پوشش دهند و نسخه فرکانس پایین ۵G به راحتی کافی نیست که به افراد مسافت بیشتری می‌دهد. استارلینک با استفاده از شبکه ماهواره‌ای در مدار پایین زمین کمک می‌کند تا به مشترکان سیگنال برسد.

مزیت بزرگ استارلینک این است که ماهواره‌های مدار پایین زمین که حدود ۳۴۰ مایل بالاتر از زمین هستند، تأخیر سیگنال را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند، به ویژه در مقایسه با ماهواره‌های DirecTV که بیش از ۲۲۰۰۰ مایل بالاتر از کره زمین قرار دارند. [/um_loggedin]

سرویس‌های اینترنت ماهواره‌ای فعلی از ماهواره‌هایی که در مدار زمین‌ثابت و در ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتری قرار دارند استفاده می‌کنند. مدار این ماهواره‌ها به گونه‌ای است که سرعت چرخش آن‌ها به دور زمین با سرعت چرخش زمین به دور خود برابر است. بنابراین ماهواره‌هایی که در مدار زمین‌ثابت قرار دارند همیشه می‌توانند محدوده مشخص و ثابتی از زمین را تحت پوشش قرار دهند.

دسترسی به اینترنت از طریق ماهواره نیازمند رد و بدل شدن چند باره اطلاعات بین دیش ماهواره کاربر، ماهواره‌ی در مدار و مرکز ارائه دهنده اینترنت است. همین مسئله باعث افزایش تاخیر یا Latency اینترنت ماهواره‌ای می‌شود. همان‌طور که اشاره شد سرویس‌های اینترنت ماهواره‌ای فعلا از ماهواره‌هایی در مدار زمین‌ثابت استفاده می‌کنند که حدود ۳۶ هزار کیلومتر از زمین فاصله دارند. فاصله‌ای که برای مخابره هر سیگنال باید چهار بار طی شود؛ از کامپیوتر به ماهواره، از ماهواره به مرکز ارائه دهنده اینترنت در زمین، از مرکز به ماهواره و در نهایت از ماهواره به کامپیوتر.

سرعت سیگنال نیز محدود به سرعت نور است و بنابراین در سرویس‌های اینترنت ماهواره‌ای فعلی با تاخیر قابل توجه نیم ثانیه‌ای مواجه هستیم. تاخیر نسبتا زیاد اینترنت ماهواره‌ای روی عملکرد برخی از نرم‌افزارها و یا بازی‌های آنلاین تاثیر قابل توجهی دارد.

اینترنت استارلینک در ایران

از لحاظ تئوری می‌توان از اینترنت ماهواره‌ای در هر کجای جهان استفاده کرد و تنها لازمه آن داشتن یک دیش مخصوص است، ولی اسپیس ایکس خیلی واضح بارها اعلام کرده است که قصد ارائه اینترنت ماهواره‌ای بدون اجازه دولت‌ها را ندارد.

گویین شاتول مدیر ارشد عملیاتی اسپیس ایکس نیز گفت که قصد شکستن قوانین کشورها را ندارد و به همین دلیل شرکت متبوعش از همین حالا کشور به کشور و دولت به دولت برای ارائه خدمات اینترنت ماهواره‌ای در حال مذاکره است.

اگر اسپیس ایکس در مذاکره با مسئولان ایرانی موفق به کسب اجازه خدمات دهی در ایران شود بسیار بعید است که به دلیل تحریم‌های آمریکا بتواند به صورت رسمی سرویس اینترنت خود را در ایران ارائه دهد. البته برخی معتقدند شاید با قاچاق تجهیزات به داخل کشور بتوان از این اینترنت در کشور استفاده کرد اما آنتن‌های استارلینک بنا به ماهیت شأن باید از موقعیت دقیق جغرافیایی خود مطلع باشند تا بتوانند با تنظیم خودکار زاویه دیش در بهترین وضعیت برای ارتباط با ماهواره قرار بگیرند. این یعنی اسپیس ایکس اگر بخواهد می‌تواند از موقعیت هر آنتن استارلینک باخبر باشد و آنتن‌هایی را که در کشورهای غیرمجاز هستند از کار بیندازد.

حتی اسپیس ایکس می‌تواند ماهواره‌های خود را طوری تنظیم کند که هنگام عبور از بعضی کشورها سیگنالی ارسال نکنند؛ به ویژه این که کشورهایی مثل روسیه، چین و هند قابلیت منهدم کردن ماهواره در مدار را دارند و اسپیس ایکس هم علاقه‌ای به ایجاد تنش با این کشورها ندارد.

یکی از دلایلی که به تازگی باعث شده بسیاری به ارائه‌ی رسمی خدمات استارلینک در ایران امیدوار شوند، نمایش نام مناطقی در ایران، در صورت جستجوی آن‌ها در صفحه‌ی اول سایت استارلینک است.