Como os satélites Starlink do SpaceX fornecerão uma conexão à Internet de 1Gbps?

Desde que a pergunta foi fundida, vou responder tanto como a velocidade é possível, como também como se inscrever.

Ondas de Rádio: A pergunta era "como". A resposta simples é apenas Ondas de Rádio. Desde que o StarLink tenha a capacidade de usar espectro que não seja muito afetado pelo tempo (água na atmosfera terrestre) receber sinais de/para a Terra não é terrivelmente difícil. Ao contrário dos satélites geossíncronos que precisam estar a 22.236 milhas acima, os satélites StarLink estão a apenas 340 milhas acima. Ignorando os ângulos envolvidos, isto é, apenas 1,5% da distância dos satélites em uso corrente para comunicações. Obter as ondas de rádio lá e de volta não é um problema.

Comutação rápida da rede: No entanto, a troca é que os satélites estão se movendo muito rápido em relação à Terra. Isso significa que o sistema precisa ser capaz de mudar o tráfego de um satélite para outro de forma notavelmente rápida. As redes são projetadas para redirecionar o tráfego à medida que a rede muda, mas isto é bastante surpreendente para mim.

Antenas Orientáveis: O próximo obstáculo está a ficar sem largura de banda nas ligações de rádio. Se os satélites acabassem com as transmissões em todas as direções (omni-direcionais), eles causariam muita interferência uns com os outros, e mais espectro seria necessário. Eu li que tanto os satélites quanto as estações rádio-base estarão usando antenas direcionadas eletronicamente. Isto faz sentido em um satélite que é centenas de milhares de dólares - super barato para um satélite - mas é muito legal em equipamentos de rede de clientes que serão menos de $1000 - provavelmente muito menos. Note que o legal não é apenas que as antenas são direcionáveis, mas que elas serão direcionadas para rastrear objetos em movimento muito rápido com um sinal de rádio direcional.

Largura de banda: OK, mas como o StarLink vai permitir tanta largura de banda para tantos usuários quanto os que se inscreverem? A largura de banda comercial não é terrivelmente cara, mas acredito que o plano ao longo do tempo é ser um vendedor líquido de largura de banda, não um comprador. Nos centros de dados que trocam tráfego (pontos de peering), o peixe pequeno paga o peixe grande por transportar tráfego, e o peixe grande troca tráfego entre si. Isto é medido na capacidade de transmitir o tráfego para onde ele precisa ir. Eu espero que o StarLink instale as versões dos centros de dados de seus clientes em TODOS os principais pontos de peering. Isso significa que eles serão capazes de entregar muito rapidamente todo o seu próprio tráfego ao centro de peering mais próximo do destino do tráfego, levando os seus custos de largura de banda a zero. Então, essas mesmas conexões lhes permitirão transportar tráfego de longa distância para outros, de modo que os custos de largura de banda sejam um centro de lucro líquido.

Oversubscrição: A outra coisa que a maioria das pessoas não percebe é que todos os ISPs no mercado residencial superam, até certo ponto, as assinaturas. Se eu vou ter 10 clientes em uma área, e eu ofereço a cada um deles "até" 1 Gbps, eu não preciso de 10 Gbps de capacidade total. O rácio exacto varia, e quanto mais o excesso de subscrição de um fornecedor for maior o número de clientes que se queixarão, mas que 10 Gbps de capacidade total provavelmente suportariam *no mínimo* 100 lares. Claro, se todos empurrarem as suas ligações para o limite, todos abrandam para 100 Mbps. Mas isso quase nunca acontece tudo ao mesmo tempo. Essa é uma das razões pelas quais as conexões comerciais são mais caras - elas são "deveriam ser" menos sobrecarregadas. Eles também esperam que os clientes comerciais usem mais largura de banda, e a usem mais do dia.

Nenhuma inscrição para o serviço está disponível ainda, mas você pode se inscrever para informações no Starlink e ser notificado quando o serviço estiver disponível em sua área.

EDIT 7/7/2020:

Novas informações indicam que o equipamento padrão fará 100/40 velocidades. Para chegar a velocidades de Gbps será necessário equipamento especial com antenas parabólicas duplas que rastreiam os satélites. Talvez as enormes cúpulas sejam realmente versões do equipamento do cliente Starlink, e não equipamentos de data center como eu tinha suposto. De qualquer forma Elon, eu ficaria feliz em testar o sistema Beta para você, e eu tenho muito espaço para a versão BIG.