Theorie wird Wahrheit

Berichte, Anbieter, Erfahrungen und Fragen zu satellitengestützem DSL (Ein- und Zwei-Wege Sat-Internet)

Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 12.02.2009 16:45

Hallo.

Hab seit mehreren Stunden regen Email Kontakt zu diversen "Personen" im Bereich Inet via Sat.
Ich muss den ganzen Stoff erst ein mal Sortieren und das wichtigste Herausfiltern.

Es ging in den Gesprächen und schreiben um Folgende Punkte
  • 100 % Netzabdeckung stabil möglich
  • Bandbreite größer 1 Mbit
  • Verfügbarkeit und Stabilität der Netze
  • Kosten

Lasst euch überraschen. Ein Traum den ich seit 15 Jahren seit der ersten Erwähnung von CISCO mittrage ...

Mehr dann
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 12.02.2009 19:34

Konzept Internet via Satellit

Fangen wir mal mit einem einfachen Beispiel an.

Ihr lauft mit eurem Handy aus dem Empfangsbereich eines Sendemastes heraus. Das Gespräch wird dennoch nicht abreißen da euch schon ein anderer Mast gefunden hat und das Gespräch über diesen fortgeführt wird. Oder noch ein Beispiel. Ihr fahrt mit dem Auto von Flensburg nach München. Ihr könnt fast die ganze Strecke über durchgehend telefonieren. Weil ein Mast das Gespräch an den nächsten „übergibt“. Das nennt man Roaming.

Roaming merken!

Als nächstes nehmen wir uns die nächste „Bremse“ des Internets via Satelliten vor. Die Laufzeiten von Signalen und die Tatsache das das Protokoll TCP nicht möglich ist. Eines hängt zwangsläufig mit dem anderen zusammen. Ist die Laufzeit eines Signals zu lang denkt TCP das das Signal verloren ist und schickt es erneut. Kommt dann die Antwort das das Paket irgend wo angekommen ist, wurde es schon verworfen.
Daher wird zur Kommunikation UDP eingesetzt. Man hat dadurch aber den Nachteil das dieses Protokoll keine „Fehlerkorrektur“ hat und bei verlorenen Teilen einer Datei gleich die komplette noch einmal gesendet werden muss. Könnte man die Laufzeit verringern, könnte man auf das TCP umsteigen und würde enorm viel Traffic und Zeit sparen.

TCP merken!

Die nächste Bremse ist das Routing. Um etwas zu finden, geht das Signal zum Satelliten und zurück und mit der Antwort den selben weg wieder zurück. Wieso weiß der Satellit nicht schon die Antwort? Weil er keinen Router einstecken hat. Jedenfalls keinen in diesem Ausmaße.

Router merken ;) !

Nehmen wir nun unsere heutige Technik die im All umherfliegt.
Damit die Satelliten sich nicht gegenseitig vom Himmel holen und ihnen nicht langweilig wird „reden“ diese miteinander. Dies geschieht über RF oder optische Verbindungen. Diese Verbindung wird auf 9 Mbit dotiert. Sicher ist sicher.

Da kommen wir auch schon in den Bereich Roaming. Warum sollen wir uns immer von etwas wegbewegen und unsere Daten werden übergeben? Kann nicht auch ich stehen bleiben und die Technik bewegt sich? Das heist der Satellit mit dem ich kommuniziere merkt das er mich nur noch zu 50% erreicht und sagt seinem Nachfolger, den er ja kennt weil er mit ihm „redet“, das er mein Signal übernehmen soll.

Kommen wir zum nächsten Abschnitt dem TCP. Damit das möglich wird, holen wir die Satelliten erst mal von ~36.000 Km auf ~280 Km ran. Die Laufzeit singt in den 2 Stelligen ms Bereich und auf einmal ist TCP möglich. Endlich haben wir ein selbst Fehler korrigiertes Netz. Damit das flächendeckend wird, geben wir dem Satelliten noch ca. 65 Spielkameraden.
Ja die Kosten, auch diese sind bedacht. Für einen Satelliten in GEO kann ich fast 10 für LEO herstellen. Also geht das auch auf und wir geben noch 120 dazu.

Jetzt noch das Routing. Wie schon erwähnt kommunizieren die Satelliten miteinander. Also könnte man den Router der auf der Erde steht doch auf den Satelliten spiegeln. Im Zeitalter von Giga und Extobyte (hieß das so?) denke kein Problem mehr.
Das heißt wir verkürzen Antwortzeiten um noch einmal die Hälfte.

Kombinieren wir das ganze mal.

Ca 180 Satelliten a 100 Mbit im LEO, gebündelt zu Slots von denen jeder Slot 3 Satelliten beherbergt die fast auf gleicher Grad zahl wandern. Das macht dann 60 Slots mit 300 Mbit.
Da die Satelliten des Routings mächtig sind kann sich das signal wie in einem physikalischem Netzwerk den kürzesten weg suchen, Signale auf mehrere Satelliten verteilen und man verkürzt die Laufzeiten weiter. Sollte es einem Slot „zu viel“ werden greift er auf seinen Backbone in ~36.000Km Höhe zurück. Die sind ja auch noch da.
Jetzt haben wir unser Internet gespiegelt im All :)

Nehmen wir jetzt noch die Ausbaustufe der Satelliten unter die Lupe. Zur Zeit ist es möglich bis zu einer Übertragung von 100 Mbit den Satelliten auszureißen. Durch das senken der Höhe und in Angesicht der Tatsache das die Satelliten nach 6 und nicht mehr 20 Jahren abgeschrieben werden, kann man natürlich auch deren Leistung erhöhen. Schwenkt man jetzt noch von Ku auf das Ka Band welches in einem höheren Frequenzbereich liegt um, so erhält man Übertragungsraten von mehr als 155Mbit pro Satellit und grob 500 Mbit pro Slot.Theoretisch, denke aber das das wesentlich mehr wird!

Nimmt man jetzt das GPS System mal in den Vergleich (weil auch LEO Umlaufbahn und ungefähr selbe Anzahl an Satelliten) ergibt sich folgende Abdeckung.

Das GPS System deckt mit ~ 70 Satelliten den kompletten Globus ab und man hat Minimum 3 Satelliten die man mit seinem Empfänger immer erreicht.
Das heißt für jeden Haushalt sind zu jeder Zeit 3 Slots erreichbar. Das sind 900 Mbit die mit einer Schüssel erreichbar werden. In der 2. Ausbaustufe 1,5Gbit.

Wann wird dieses System entwickelt?

Seitens Cisco seit über 15 Jahren und Mitte des Jahres gehen die ersten Satelliten im Auftrag des Amerikanischen Militärs in den Himmel. Dann ist es nur noch eine Frage der Zeit bis alles für Zivil freigegeben wird. Auch wieder am Beispiel GPS wo alles innerhalb von 2 Jahren voll ausgebaut war.

Da ich anfangs nur die Informationen hatte hab ich das ganze mal versucht Grafisch umzusetzen.:

Bild

Mitten in meinem Zeichnungswahn habe ich dann den Link mit der Grafik von Cisco erhalten .. damn:

BILD GEOSAT

Hoffe der Artikel ist nicht zu verworren geschrieben. Ich habe diesen aus einem Tag Emailverkehr und Telefonaten zusammen geschnitten und auf ein „normales“ Niveau herunter gebrochen.

Falls Fragen sind ... Fragen :)
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon essig » 12.02.2009 21:39

wirklich interessant. es bestätigt doch zum einen, dass alles was sich in geostationärer umlaufbahn befindet auch in zukunft unbrauchbar sein wird um hunderttausenden haushalten eine schnelle breitbandanbindung zu bieten oder? sinn macht es also für den massenmarkt wenn überhaupt nur im LEO oder?

aber hier blicke ich noch nicht ganz durch: zum einen nochmal die frage wie viele satelliten man im LEO bräuchte um ganz deutschland abzudecken? wenn die satelliten im LEO in 100 minuten einmal um die erde sind dann sind sie nur wenige minuten über deutschland und die meiste zeit "anderswo". außerdem wechselt der nutzer dann doch permanent den satelliten, geht das so einfach?

selbst wenn 100 satelliten hochgeschossen werden wie viele sind dann zeitgleich in etwa über deutschland? können ja nicht so viele sein und selbst wenn jeder von diesen 1 gbit liefert dann wird das bei einigen hunderttausend haushalten richtig eng oder?
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Alb-Maulwurf » 12.02.2009 21:56

es wird dann wohl nicht nur am traffic eng, sondern so langsam aber sicher auch da oben - siehe heute auf tagesschau.de

Satellitenzusammenstoß im All :lol:
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 12.02.2009 23:02

essig hat geschrieben:es bestätigt doch zum einen, dass alles was sich in geostationärer umlaufbahn befindet auch in zukunft unbrauchbar sein wird um hunderttausenden haushalten eine schnelle breitbandanbindung zu bieten oder? sinn macht es also für den massenmarkt wenn überhaupt nur im LEO oder?

Richtig. Abdecken könnte man mit GEO ohne Frage. Aber Qualitativ nur LEO bis jetzt, ja.

essig hat geschrieben:zum einen nochmal die frage wie viele satelliten man im LEO bräuchte um ganz deutschland abzudecken?

Deshalb das Beispiel anhand von GPS. Man hat hier in Deutschland (und auch sonstwo) permanent mindestens 3 Satelliten. Projiziert man das ganze auf Internet via Sat also Minimum 3 von diesen Slots die Permanent erreichbar währen. Also 3 pro Haushalt / Endstelle. Über Deutschland denke dann so ca 1/3. der Satelliten. 1/3 daher weil die Systeme Redundant laufen. Das heißt das man durch Erdgrümmung und Höhe auch auf Satelliten im nahen Ausland zugreifen kann.

essig hat geschrieben:sind dann sind sie nur wenige minuten über deutschland und die meiste zeit "anderswo". außerdem wechselt der nutzer dann doch permanent den satelliten, geht das so einfach?

Durch das einfache Roaming ja. Ist dann das selbe Prinzip wie Telefon / Handy. Roaming wird auch von den Satellitentelefonen seit Jahren betrieben. Ich habe Weltweit mit meinem Satellitenhandy empfang und wechsel während eines 10 Minuten Gespräches min. 3 mal den Satelliten.

essig hat geschrieben:selbst wenn 100 satelliten hochgeschossen werden wie viele sind dann zeitgleich in etwa über deutschland? können ja nicht so viele sein und selbst wenn jeder von diesen 1 gbit liefert dann wird das bei einigen hunderttausend haushalten richtig eng oder?

Meiner Meinung nach geht es auch nicht auf den Ausbau zum User zu sondern Vermittlungsstelle pro Ort. Das heißt Rosa T schmeißt irgend wo in einen Ort eine Vermittlungsstelle oder 2 oder 3 und verteilt das Signal dann. Das man nicht die Bandbreite wie Glasfaser erreicht ist anfangs klar.
Sollte der Ausbau weiter vorangetrieben werden denke beinahe. Man muss bei der Option der Satelliten im LEO bedenken das Lauzeiten sehr stark verkürzt werden und der Backbone des Netzes zum größten Teil im All schon vorhanden ist.

Was man auch im Hinterkopf behalten muss ist, das ein Satellit in GEO zur Zeit maximal 50 Transponder hat. Zwecks Treibstoff und Gewicht welches man da hoch bekommt. Dieses Verhältnis zu LEO Satelliten denke wird auch um einiges wachsen. Sollte man Satelliten nur für diesen Bereich nutzen und diese mit Transpondern voll stopfen auf 6 Jahre und das Ka Band gerechnet ... würde ich fast vermuten das 10 Gb drin sind pro slot... Wie gesagt, rein Spekulativ.

Alb-Maulwurf hat geschrieben:es wird dann wohl nicht nur am traffic eng, sondern so langsam aber sicher auch da oben

Jaja ;) die Russen ... ich behalte meine Verschwörungstheorien für mich ;)
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Viro » 13.02.2009 11:21

Also ich bin ja nun doch sehr Vorurteilsbelastet was Satelliteninternet oder überhaupt bidirectionale Kommunikation mit denen angeht.
Ich bring jetzt einfach mal meine Bedenken und du (Söldner) kannst sie mal entkräften.
Vorweg: Ich finde es echt super, dass du dir die Arbeit damit gemacht hast. Wirklich Klasse!! Das bietet eine tolle Diskussionsgrundlage!
Vorurteil 1:
GPS-Signale verschwinden ja hin und wieder mal auf misteriöse Art und weise für ein paar Stunden und tauchen dann urplötzlich wieder auf.
Hierfür gibts ja mehrere Gründe. Der häufigste Grund für lange Ausfallzeiten dürfte aber die Kontrolle des Systems durch das US Militär sein die dann mal den Ausschaltknopf drücken, wenn sie mal wieder irgendwo einfallen. (Das wird ja dank BHO erstmal nicht mehr passieren)
Aber was ist mit schlechtem Wetter? Zieht ein dickes Gewitter über die Rosa Vst, die per Sat angebunden ist, wars das doch erstmal mit Internet oder?

2:
Signallaufzeit und Roaming. Es kann durch Roamingkaskaden zu erheblichen Laufzeiterhöhungen kommen, die auch bei mobiler HSDPA Nutzung mal schnell zu 1000-2000ms Latenz führen. Roamingkaskaden entsehen, wenn man sich zwischen mehreren masten befindet, deren Emfpangsqaulität etwa gleich ist, so dass das System meint es müsste oder könnte ständig wechseln. ist zwar selten aber kommt mal vor, dass die Signale mal stolpern. Nun ist es ja so, dass ich dann einfach stehen bleiben kann und gut ist. Aber die Satelliten müssen sich ja nunmal ständig bewegen, da es sonst zu doch erheblichen Problemen kommen kann ;)
Wie entgegnet man diesem Problem, da dieses ja Aufgrund der ständigen Bewegung der LEOs und des ständigen Roamings zwischen ihnen häufiger Auftreten dürfte?
GPS-Signale müssen ja "nur" empfangen werden.

3.
Signallaufzeiten im 2 stelligen Bereich:
Hmm täusche ich mich oder sind wir mit Fastpath ADSL, ADSL2+ und VDSL nicht schon im 1 stelligen Bereich, was zumindest das Deutsche Netz angeht? Wie macht sich das (ausser für Zocker) bemerkbar?

4.
Kosten:
Ich hab mal gehört, dass so ein Satellit mal schnell ein paar Millionen Euro kostet. bei 100 Satelliten sind das ja erhebliche Kosten, um ein paar Rosa gebäude anzubinden. Ist die andere Infrastruktur nicht schon viel zu weit entwickelt, als dass man das Geld nicht sinnvoll in den GF oder HS-RF von Ericsson investieren sollte? Auch wenn die Amis das System vorfinanzieren, wollen die doch auch Geld damit machen. Wenn ich mich nicht täsche, zahlt man doch beim Kauf eines Navis auch Lizenzgebühren. Aber da bin ich mir nicht sicher. Kann sein, dass ich da was durcheinander werfe.

Ist ein solches LEO-System nicht eher für ganz andere Zielgruppen Sinnvoll, als einem "noch" 1.Welt-Gebiet wie Westeuropa?
Ich denke hier an Infrastrukturell nicht so gut erschlossene Gebiete wie Teile von Afrika, Südamerika oder auch Sibirien. Na du weisst was ich meine ;)

bis dann
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 13.02.2009 12:14

Also ich bin ja nun doch sehr Vorurteilsbelastet was Satelliteninternet oder überhaupt bidirectionale Kommunikation mit denen angeht.

Nicht nur du, auch ich habe einwegsysteme hinter mir ;)

Ich bring jetzt einfach mal meine Bedenken und du (Söldner) kannst sie mal entkräften.

Werde ich an dieser Stelle auch versuchen. Nur vor ab. Ich bin kein 100% beführworter des Systems! Meiner Auffassung nach können diese Systeme das bestehende unterstützen. Das heißt, das angenommen rosa T eine Anbindung in einen Ort der weit entfernt ist mit einem Gig ansteuert und das Sat System den Backbone bereitstellt.
Nun zu deinen Fragen.

GPS-Signale verschwinden ja hin und wieder mal auf misteriöse Art und weise für ein paar Stunden und tauchen dann urplötzlich wieder auf.
Hierfür gibts ja mehrere Gründe. Der häufigste Grund für lange Ausfallzeiten dürfte aber die Kontrolle des Systems durch das US Militär sein die dann mal den Ausschaltknopf drücken, wenn sie mal wieder irgendwo einfallen. (Das wird ja dank BHO erstmal nicht mehr passieren)

Sicherlich ist man wieder abhängig von "dem großen Bruder aus Übersee. Meine Gedanken gehen weiter. Ich vermute das dass System welches in China gerade "Entwickelt" wird auch auf dieser Basis beruht. Somit schafft man sich Globale Redundanzen. Und der LEO ist groß und weit aus flexibler als die GEO Umlaufbahn die fix mit ~36.000 Km ist.
Durch die "Erhebung" des netzes in das All hat man via Sat auch eine Gryptierung gegeben die so bis jetzt noch nicht möglich war. Somit war es möglich GPS Signale auszuwerten und man hat abgeschaltet oder Daten verfälscht. Ich denke das durch eine Cryptierung der Daten die Abschaltungen oder Signalverfälschungen gegen Null gehen.

Aber was ist mit schlechtem Wetter? Zieht ein dickes Gewitter über die Rosa Vst, die per Sat angebunden ist, wars das doch erstmal mit Internet oder?

Nehmen wir mal Wellen und ihre Hindernisse. In GEO nutzt man das Ku Band welches sich im 12 - 18 GHz Bereich bewegt. Diese Wellen können durch Wetter gedämpft werden. Doch diese nimmt man in kauf. Die Athmosphäre (siehe Van-Allen-Strahlungsgürtel) stört die Wellen hingegen wenig.
Will man die Bandbreite erhöhen muss man zwangsläufig die Frequenz erhöhen. Daraus entstand das Ka Band welches sich im Bereich 27 - 40 GHz bewegt, das heißt wir befinden uns dann im EHF Bereich. Radar und Richtfunk setzen diesen ein. Diese Wellen sind empfindlich gegenüber Strahlen wie dem Van-Allen-Strahlungsgürtel aber unempfindlicher gegen Wettereinflüsse.
Daher auch eine weitere Überlegung die Satelliten in den LEO zu holen.
Damit währe das Problem der Einflüsse auf das Signal minimiert.

Signallaufzeit und Roaming. Es kann durch Roamingkaskaden zu erheblichen Laufzeiterhöhungen kommen, die auch bei mobiler HSDPA Nutzung mal schnell zu 1000-2000ms Latenz führen. Roamingkaskaden entsehen, wenn man sich zwischen mehreren masten befindet, deren Emfpangsqaulität etwa gleich ist, so dass das System meint es müsste oder könnte ständig wechseln. ist zwar selten aber kommt mal vor, dass die Signale mal stolpern. Nun ist es ja so, dass ich dann einfach stehen bleiben kann und gut ist. Aber die Satelliten müssen sich ja nunmal ständig bewegen, da es sonst zu doch erheblichen Problemen kommen kann ;)

Durch die Möglichkeit TCP einzusetzen und quasi eine Datei in Stücke zu "zerreißen" und die einzelnen Stücke über verschiedene Wege zu schicken ist es egal welchen Satelliten das Paket benutzt. Der Empfänger setzt es eh wieder zusammen. Ob es nun über eine Strecke kommt oder über mehrere geht. Ein Datenpaket hat immer die Angewohnheit den kürzesten und einfachsten Weg zu nehmen. Sollte ein weg nicht funktionieren wird es sich einen anderen Weg suchen. Die steuerung läuft permanent über den Backbone Erde und GEO.
Es ist im Prinzip nichts anderes als hier unten im Kabel. Sende ich eine Datei von München nach Berlin gehen Teile des Paketes über Augsburg, teile über Frankfurt usw. Eine Datei in ihre Stücke zerlegt nimmt meist nie einen Weg. Es wird bei jedem Stück anhand von Hops und Antwortzeiten ein "besserer" weg gesucht.
Auch hier auf der Erde kennt ein Router nur seine Nachbarn. Einen Router interessiert nicht was nach 2 Hops für eine Verbindung ist.
Aus Sicht der Satelliten ist dies wie folgt, ein Satellit fliegt während er Daten empfängt aus deinem Bereich, die Daten werden dennoch weitergeleitet. Die Antwort erfolgt über einen anderen Satelliten. Weil der Backbone der den Weg errechnet ja weiß wo gerade die Daten hin müssen und sagt den Satelliten den Weg zu Dir.
Somit gibt es auch keine "Streitereien" welcher Satellit nun der richtige ist anhand von Stärke und Ausläuchtzone sondern man hat halt 3 oder 4 an die die Daten gehen und von denen man empfängt. Somit kommt es nicht zu diesen so genannten Roaming Lücken.
Anders würde auch das Prinzip der Slots nicht funktionieren weil ein Slot ja schon 3 Satelliten enthält. Welcher soll nun Senden Empfangen? Es machen einfach alle. Den meisten Teil übernimmt dann der der gerade am wenigsten Traffic hat.

Signallaufzeiten im 2 stelligen Bereich:
Hmm täusche ich mich oder sind wir mit Fastpath ADSL, ADSL2+ und VDSL nicht schon im 1 stelligen Bereich, was zumindest das Deutsche Netz angeht? Wie macht sich das (ausser für Zocker) bemerkbar?

Ich sprach oben von Ausbauphasen. Anfangs denke ich wird das Signal verzögert um größeren Puffer zu erhalten. Nehmen wir mal die Entfernung und Laufzeiten.

GEO: 36.000 / 300.000 = 0,125 Sekunden. Also 0,25s bis es wieder am Boden ist und 0,5s (500 ms) bis die Antwort bei dir zurück ist.
LEO: 350 / 300.000 = 0,00117 Sekunden. Also 0,00233s bis zum Boden und 0,00466s (4,6 ms) bis die Antwort bei dir ist.

Da ist der einstellige Bereich ;) Und das auch noch sehr gut. Natürlich nur rechnerisch. Bedenkt man aber das irgend wann der Großteil des Internets im All ist halbiert sich die Zeit und man kommt mit keinem anderen Medium mehr an solche raten und das Global.

Kosten:
Ich hab mal gehört, dass so ein Satellit mal schnell ein paar Millionen Euro kostet. bei 100 Satelliten sind das ja erhebliche Kosten, um ein paar Rosa gebäude anzubinden

Wie so einiges andere (darunter auch GPS und der USB Stick) wird die Einführung durch das Militär vorgenommen. Warum aber.
Zur Zeit arbeitet das Militär mit sogenannten Spots bei GEO Satelliten. Diese einzurichten und zu halten ist sehr Kostenintensiv und Unflexibel da pro Satellit 3 Spots möglich sind.
Umspannt man die ganze Welt mit Satelliten in 350 Km Höhe benötigt man am Boden nur noch kleingerät und ist Flexibel.
Das Militär wird dann versuchen in Richtung Wirtschaftlichkeit zu gehen und wird Resserven "Outsourcen" (übrigens mein ganz persönliches Unwort des Jahres ... ) Wie bei GPS schon geschehen.
Wenn dann die Industrie mit einsteigt (wie schon geschehen weil Mitte 2009 gehen die ersten Satelliten an den Start) wird denke eine Flächendeckende Nutzung nicht lange auf sich warten lassen weil sie Anspruch erheben werden.

Ist ein solches LEO-System nicht eher für ganz andere Zielgruppen Sinnvoll, als einem "noch" 1.Welt-Gebiet wie Westeuropa?
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Wie ich es anfangs schon erwähnt habe. Diese Systeme dienen bis sie voll ausgebaut und voll verfügbar sind allenfalls der Unterstützung bestehender Systeme oder deren Auslastung herunter zu bekommen. Jedenfalls meine Meinung dazu. ;)

Ich hoffe ich konnte dir die Fragen wenigstens ein wenig näher erläutern :)

Gruß
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Viro » 13.02.2009 17:00

Ich hoffe ich konnte dir die Fragen wenigstens ein wenig näher erläutern :)

Na aber 100%!
Danke dir vielmals. Das hat doch noch einige Unklarheiten die ich beim Verständnis hatte, beseitigt aber auch ein paar Kritikpunkte bestätigt.
Ich bin gespannt, was in den nächsten Jahren passiert und vor allem, welche Bandbreite (sollte es wirklich jemals genutzt werden), beim Endkunde ankommt. Egal ob direkt oder eben über OutdoorVst und vorhandene CU-Da.
Also nochmal Danke Söldner! Das ist ein spannendes Thema.
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon essig » 13.02.2009 21:57

dann ich nochmal :mrgreen:

also LEO löst das problem mit dem ping und ermöglicht tcp benötigt aber weitaus mehr satelliten als bei GEO. soweit okay aber nun trotzdem nochmal die frage bzw. die bitte nach einem konkreten beispiel. setzen wir heute eingesetzte satelliten voraus (also keine die erst noch geplant/gebaut werden müssen) und setzen wir nur 1 mbit je anschluss voraus und setzen wir nur hunderttausend zu versorgende haushalte voraus - wie viele satelliten bräuchte man?
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 13.02.2009 23:05

Machen wir das Szenario mal ganz grob.

Nehmen wir an das man pro MHz ein Mbit übertragen kann (stimmt nicht ganz weil man ein wenig abrechnen muss für Steuerkanäle usw. hält sich aber in grenzen).
Weiterhin gehen wir davon aus das QPSK eingesetzt wird. Das heißt das Signal kann nicht nur 2 Zustände (1 und 0) sondern 4 Zustände (01 11 10 00) übertragen.
Des weiteren gehen wir noch davon aus das die Fehlerkorrektur durch das TCP Protokoll auf ¼ von bisher 1 gesetzt wird. Das heißt das nur noch jedes 4. Bit ein Fehlerkorrektur Bit ist und nicht mehr jedes zweite.
Das Ka Band ist schon in der Anwendung also nehmen wir das.
Dieses geht von 27–40 GHz = 27.000 - 40.000 MHz = Frequenzband von 13.000 MHz = 13.000 Mbit

Das heißt 13 Gbit pro Satellite. Ein Slot enthält bei dem Konzept 3 Satelliten = 39 Gbit

100.000 Haushalte / 39.000 Mbit = 2,56irgendwas. Das heißt 3 Slots

Mein Problem bei dieser Rechnung ist, ich weiß nicht wie viele Transponder eingesetzt werden. Die Umrechnungen sind auch nicht ganz genau weil ich immer mit 1000 gerechnet habe und nicht mit 1024 bei dem Umrechnen der Bandbreiten.

Ich weiß auch nicht die Anzahl der Slots die benötigt werden um den Globus zu überdecken. Ich kann bei so etwas nur auf Daten zurückgreifen die schon vorhanden sind. Wie GPS im LEO mit seinen ~65 Satelliten. In meinen Augen sind dann mindestens genau so viele von diesen Slots nötig.
Jeder Satellit hat weiterhin einen Footprint (Ausläuchtzone) die man steuern kann. Je mehr man diese bündelt um so mehr Fiktive Leistung hat man da weniger Endanwender pro Satellit vorhanden sind. Im Gegenzug dazu muss man aber wieder mehr Satelliten benutzen um alles abzudecken.

Weiterhin weiß ich nicht wie weit die Daten komprimiert werden können. Nehmen wir mal ein Rechenbeispiel im extrem Bereich.
Das Modem. Durch Technische verfahren wie Modulation und Komprimierung war da schon sehr viel möglich. So hat es das 56 k-Modem geschafft im 3 kHz breiten Sprachband immerhin 56 kBit pro Sekunde zu übertragen. Das ist ein Verhältnis von 1/18,6. Bei den Satelliten sind wir bei 1/1 in unseren Beispielen.

Hoffe du kannst dennoch was mit dieser Aussage anfangen.
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon essig » 14.02.2009 16:53

Söldner hat geschrieben:100.000 Haushalte / 39.000 Mbit = 2,56irgendwas. Das heißt 3 Slots

das ist doch mal eine aussage. 3 slots heißt bei diesem konzept 9 satelliten oder? wenn ja wie viele müssen bei LEO oben sein damit permanent 9 über deutschland sind?

dann interessiert mich noch eine in etwa schätzung was so ein satellit kosten würde (bau, transport, kontrolle) und wie viele jahre sie in etwa im einsatz sind.
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 14.02.2009 17:57

3 slots heißt bei diesem konzept 9 satelliten oder?

Jepp
damit permanent 9 über deutschland sind

Eine verdammt gute Frage. Bis jetzt weiß noch keiner so richtig wie Groß die Ausleuchtzone eines Slots werden soll. nehmen wir wieder mal GPS als Beispiel. Empfangen von den Endgeräten werden im Schnitt immer zwischen 3 und 5. an einer Position. Ich rate einfach mal ... 60 - 70 Slots :D
etwa schätzung was so ein satellit kosten würde

*Hust* Jetzt fangt noch an Wirtschaftlich zu denken :D Nein, Spaß bei Seite. Auch wieder nur eine Schätzung. Satelliten die sich jetzt schon im All befinden und zur Datenübertragung im GEO genutzt werden nehme ich mal als Grundlage. Vom Bau bis zur Positionierung im All (~14 Monate) gehen da schon mal schlappe 40 - 60 Millionen drauf. Macht aber nix weil alleine durch die Miete nimmt man ~7,5 Mio pro Jahr ein ... :D

Denke am Montag schaffe ich es wieder jemanden dazu dumme fragen zu stellen ;)
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon essig » 14.02.2009 18:53

Söldner hat geschrieben:Ich rate einfach mal ... 60 - 70 Slots

heißt das um die 200 satelliten? ist dann eben die frage wie man die 190 satelliten die gerade nicht über deutschland sind sinnvoll nutzen kann also wie viele andere länder sich an der nutzung und den kosten beteiligen würden. 200 satelliten a 50 millionen euro und 10 jahren einsatzdauer (?) macht im monat allein 83 millionen euro nur für die satelliten. da braucht man schon einige millionen kunden aber ob für die dann wieder die leistung reicht?

das problem ist ja auch, dass man nicht wie bei GEO erst einen und dann wenn nötig noch einen hochschicken kann sondern man muss doch bei LEO erst alle 200 oben haben ehe es richtig funktioniert oder? da sind mal eben 10 milliarden ecken weg...
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Re: Theorie wird Wahrheit

Beitragvon Söldner » 14.02.2009 19:01

heißt das um die 200 satellite

ca :D
eben die frage wie man die 190 satelliten die gerade nicht über deutschland sind sinnvoll nutzen kan

Dazu mal meine Vermutung. Dieses System wird seit 15 Jahren entwickelt. Wieso kommt Cisco jetzt erst so steil aus der Kurve? Ich denke weil die ganze Geschichte als Gemeinschaftsproject EU und Übersee wird. Nicht nur in Deutschland sind Leitungen an der Grenze ihrer Belastbarkeit. Weiter gibt es Länder mit neuen Ressourcen die schnell erschlossen werden wollen ... Afrika zum Beispiel.
Weiterhin decken diese Satelliten auch die Polkappen ab.
Ein weiterer Aspekt ist, das sie in beide Richtungen funktionieren, zur Erde und Richtung GEO. Das heißt eine Bodenstation der ISS muss sich nicht mehr in irgend welchen Ländern einmieten sondern kann über dieses Netz rund um die Uhr Kontakt halten.
Usw.
muss doch bei LEO erst alle 200 oben haben ehe es richtig

Ich vermute Minimum 65 Satelliten wenn man einen Slot erstmal nur mit einem Bestückt in der Anfangsphase.
macht im monat allein 83 millionen

die oben genannten 7,5 Mio sind nur Miete die z.B. ein Fernsehsender zahlt. Er hat dann noch keinen kb gesendet.
Nehmen wir mal die Satellitenhandys .. die Minute liegt meine bei 6€ ca. .. ;)
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