Starlink sent and received texts over a 4G/LTE connection between mobile phones via its latest generation of satellites, called v2mini, for the first time this month, following similar projects from Amazon, Apple, AST SpaceMobile, Huawei, and Lynk Global. Starlink—the satellite constellation operated by SpaceX—will offer text messaging to subscribers of at least eight different mobile-network operators around the world and may offer voice and data coverage without the need for the ground terminals its customers now use in “coming years,” Starlink’s U.S. partner T-Mobile said in a statement.

Starlink는 Amazon, Apple, AST SpaceMobile, Huawei 및 Lynk Global의 유사한 프로젝트에 이어 이번 달 처음으로 최신 세대의 위성인 v2mini를 통해 휴대폰 간 4G/LTE 연결을 통해 문자를 보내고 받았습니다. SpaceX가 운영하는 위성 집합체인 Starlink는 전 세계 최소 8개 모바일 네트워크 사업자의 가입자에게 문자 메시지를 제공할 예정이며 고객이 현재 사용하는 지상 단말기 없이도 음성 및 데이터 서비스를 제공할 수 있습니다. " Starlink의 미국 파트너인 T-Mobile은 성명을 통해 이렇게 말했습니다.

The Starlink achievement is the latest example of how satellites and cellular base stations are converging. A handful of companies are exploiting cheaper satellite fabrication and launch costs, as well as adapting existing technologies such as beamforming, to bridge the several hundred kilometers between mobile phones and orbiting satellites. Among the many new wrinkles those companies have to iron out is the fact that for the first time, the towers themselves are the mobile component of the network: Low Earth orbit (LEO) satellites move at tens of thousands of kilometers an hour, so they have little time to communicate with any one mobile phone on the Earth’s surface.

Starlink 성과는 위성과 셀룰러 기지국이 어떻게 융합되고 있는지 보여주는 최신 사례입니다. 소수의 회사에서는 더 저렴한 위성 제작 및 발사 비용을 활용하고 빔포밍과 같은 기존 기술을 적용하여 휴대폰과 궤도 위성 사이의 수백 킬로미터를 연결하고 있습니다. 이들 회사가 해결해야 할 많은 새로운 문제 중 하나는 타워 자체가 처음으로 네트워크의 모바일 구성 요소라는 사실입니다. 저궤도(LEO) 위성은 시속 수만 킬로미터로 이동하므로 지구 표면에 있는 어떤 휴대폰과도 통신할 시간이 거의 없습니다.

The companies competing to solve these problems have so far sent and received text messages on conventional phones via a commercial satellite (Huawei/China Telecom; Lynk Global; Apple/Globalstar) and performed voice and data calls over 5G via an experimental satellite (AST SpaceMobile) as IEEE Spectrumhas reported. Investors have taken notice: Lynk Global is going public in a deal that values the company at up to US $800 million while AT&T, Google, and Vodafone recently invested in AST SpaceMobile, which has a market capitalization of $674.6 million.

이러한 문제를 해결하기 위해 경쟁하는 회사들은 지금까지 상업용 위성(Huawei/China Telecom, Lynk Global, Apple/Globalstar)을 통해 일반 휴대폰으로 문자 메시지를 주고받았으며 실험용 위성(AST SpaceMobile)을 통해 5G를 통해 음성 및 데이터 통화를 수행했습니다. ) IEEE Spectrum이 보고한 대로입니다. 투자자들은 주목했습니다. Lynk Global은 회사 가치를 최대 8억 달러로 평가하는 거래에서 기업을 공개했으며, AT&T, Google, Vodafone은 최근 시가총액 6억 7,460만 달러의 AST SpaceMobile에 투자했습니다.

“I recall many discussions 10 years ago where the mobile operators told the satellite people, ‘Your price points are way too high.’ This has totally changed due to more availability of the technology, more agile development, and a different approach to failure.”—ANDREAS KNOPP, UNIVERSITY OF THE BUNDESWEHR

"10년 전 이동통신 사업자가 위성 담당자에게 '가격이 너무 높습니다.'라고 말했던 많은 토론이 기억납니다. 기술의 가용성 향상, 보다 민첩한 개발 및 실패에 대한 다른 접근 방식으로 인해 이러한 상황은 완전히 바뀌었습니다. " - 안드레아스 놉(Andreas KNOPP), 독일연방대학교

Until very recently, satellites could not connect to mobile phones hundreds of kilometers below. The sort of satellite phones people took on expeditions to more remote places have chunky antennas, require clear lines of sight to multiple satellites, and take a while to acquire a signal. Integrating terrestrial and satellite cellular networks isn’t as easy as moving between cell towers and handing off the signal from one to the next.

아주 최근까지 위성은 수백 킬로미터 아래에서 휴대폰에 연결할 수 없었습니다. 사람들이 더 먼 곳으로 탐험할 때 사용하는 일종의 위성 전화기는 두툼한 안테나를 가지고 있고 여러 위성에 대한 명확한 가시선이 필요하며 신호를 획득하는 데 시간이 걸립니다. 지상파와 위성 셀룰러 네트워크를 통합하는 것은 기지국 사이를 이동하고 신호를 한 기지국에서 다음 기지국으로 전달하는 것만큼 쉽지 않습니다.

Indeed, the task is so difficult that one research group built an experimental application to help an Internet-connected livestock truck equipped with its own computer switch to an onboard Starlink ground station when the truck loses the cellular network signal. Achieving a seamless integration of terrestrial and nonterrestrial networks is the ultimate goal, says study coauthor Melisa López, a wireless communications researcher at the University of Aalborg in Denmark.

실제로 작업이 너무 어려워서 한 연구 그룹은 트럭이 셀룰러 네트워크 신호를 잃을 때 인터넷에 연결된 자체 컴퓨터가 장착된 가축 트럭이 온보드 Starlink 지상 스테이션으로 전환되도록 돕는 실험 애플리케이션을 구축했습니다. 덴마크 올보르그 대학교의 무선 통신 연구원이자 공동 저자인 멜리사 로페즈는 지상파와 비지상 네트워크의 원활한 통합을 달성하는 것이 궁극적인 목표라고 말합니다.

Starlink doesn’t explain many details of its 4G connection, but existing commercial constellations reveal several of the building blocks of seamless satellite cellular connections, and researchers have published at least one promising lead for future constellations.

Starlink는 4G 연결에 대한 많은 세부 사항을 설명하지 않지만 기존 상용 별자리는 원활한 위성 셀룰러 연결의 여러 구성 요소를 보여 주며 연구자들은 미래 별자리에 대한 유망한 단서를 하나 이상 발표했습니다.

Three Keys to Connecting Phones to Satellites

Instead of redesigning mobile phones to be more like satellite phones, companies are redesigning the satellite network to meet mobile phones more than halfway. They are making the antennas on the satellites much bigger in their scramble to turn satellites into cellphone towers. For example, AST SpaceMobile’s first satellites had antennas with surface areas of 64 square meters, followed by second generation satellites with 128 m2 antennas, with plans for going up to 400 m2. Starlink’s new v2mini satellite antennas are 6.21 m2, but Starlink plans even larger cellular-compatible satellites that it will launch when its larger Starship rocket is available.

휴대폰을 위성에 연결하는 세 가지 핵심 휴대폰을 위성 휴대폰과 비슷하게 재설계하는 대신 기업에서는 휴대폰을 절반 이상 충족할 수 있도록 위성 네트워크를 재설계하고 있습니다. 그들은 위성을 휴대폰 기지국으로 바꾸기 위해 위성의 안테나를 훨씬 더 크게 만들고 있습니다. 예를 들어, AST SpaceMobile의 첫 번째 위성에는 표면적이 64제곱미터인 안테나가 있었고, 그 뒤를 이어 128m2 안테나를 갖춘 2세대 위성이 최대 400m2까지 확장될 계획입니다. Starlink의 새로운 v2mini 위성 안테나는 6.21m2이지만 Starlink는 더 큰 Starship 로켓을 사용할 수 있게 되면 더 큰 셀룰러 호환 위성을 발사할 계획입니다.

Companies are also making their satellites more like cellphone towers by flying them lower than before. For the first few decades of the space age, communications satellites were inserted into geosynchronous orbits much higher above the Earth, where they could cover a large portion of the planet’s surface for a relatively long period of time. However, those satellites handled far fewer devices than exist today.

기업들은 또한 위성을 이전보다 낮게 비행하여 위성을 휴대폰 타워처럼 만들고 있습니다. 우주 시대의 첫 수십 년 동안 통신 위성은 지구보다 훨씬 높은 지구 동기 궤도에 삽입되어 상대적으로 오랜 기간 동안 행성 표면의 많은 부분을 덮을 수 있었습니다. 그러나 이러한 위성은 현재 존재하는 것보다 훨씬 적은 수의 장치를 처리했습니다.

The advent of smaller and cheaper satellites and cheaper launch costs in the last decade or so have enabled business models that rely on many cheaper satellites flown in low Earth orbit. These new satellites won’t last as long but will be better able to detect the weak signals from mobile phones on the surface and handle their growing traffic.

지난 10년 동안 더 작고 저렴한 위성의 출현과 더 저렴한 발사 비용으로 인해 지구 저궤도에서 비행하는 더 저렴한 위성에 의존하는 비즈니스 모델이 가능해졌습니다. 이 새로운 위성은 오래 지속되지는 않지만 표면에 있는 휴대폰의 약한 신호를 더 잘 감지하고 증가하는 트래픽을 처리할 수 있습니다.

SpaceX’s Starlink network can connect directly to an off-the-shelf cellphone, potentially eliminating the need for bulky satellite phones.STARLINK

SpaceX의 Starlink 네트워크는 기성 휴대폰에 직접 연결할 수 있으므로 잠재적으로 부피가 큰 위성 전화가 필요하지 않습니다.STARLINK

“I recall many discussions 10 years ago where the mobile operators told the satellite people, ‘Your price points are way too high.’ This has totally changed due to more availability of the technology, more agile development, and a different approach to failure,” says Andreas Knopp, a signal processing engineer at the University of the Bundeswehr in Munich.

"10년 전 이동통신 사업자가 위성 사용자에게 '가격이 너무 높습니다.'라고 말했던 많은 토론이 기억납니다. 이는 기술의 가용성 향상, 보다 민첩한 개발 및 실패에 대한 다른 접근 방식으로 인해 완전히 바뀌었습니다. "라고 뮌헨 Bundeswehr 대학의 신호 처리 엔지니어인 Andreas Knopp는 말합니다.

Another contributor is improved beamforming, which is how a transmitting device calculates the best way to direct its signal to reach a particular recipient, without interfering with other recipients. That may involve bouncing a signal off a building or mountainside, from terrestrial towers, or it may involve precise targeting of a narrow, fast-moving signal, from a satellite moving tens of thousands of kilometers per hour.

또 다른 기여 요인은 향상된 빔포밍입니다. 이는 전송 장치가 다른 수신자를 방해하지 않고 특정 수신자에게 신호를 전달하는 최선의 방법을 계산하는 방법입니다. 여기에는 건물이나 산비탈, 지상파 타워에서 신호를 반사시키는 작업이 포함될 수도 있고, 시속 수만 킬로미터를 이동하는 위성에서 나오는 좁고 빠르게 움직이는 신호를 정밀하게 타겟팅하는 작업이 포함될 수도 있습니다.

More sophisticated beamforming can involve sending the same signals from multiple antennas so that the signal’s reinforce each other, a bit like when sound waves harmonize. Anyone who has tuned a home speaker system to provide the best sound at the point of a particular couch has done beamforming, probably with the help of sophisticated software in the background.

보다 정교한 빔포밍에는 음파가 조화를 이루는 것처럼 신호가 서로 강화되도록 여러 안테나에서 동일한 신호를 보내는 작업이 포함될 수 있습니다. 특정 소파 지점에서 최상의 사운드를 제공하기 위해 홈 스피커 시스템을 조정한 사람은 아마도 백그라운드에서 정교한 소프트웨어의 도움을 받아 빔포밍을 수행했을 것입니다.

In the future, it may be worth spreading the task of beamforming across even more satellites than now, write the authors of a pair of recent papers. A scenario floated in one of the studies is the use of more than two dozen tiny satellites flying in close formation to replicate the work done today by one cellular-compatible satellite. “Each of these satellites is now independent, with its own components. The main aspect is this synchronization algorithm, which has to align frequency, phase, and the time for the signals to arrive coherently,” says Diego Tuzi, a graduate student studying signal processing at the University of the Bundeswehr who, together with Knopp, is a coauthor on one of those recent papers.

미래에는 빔포밍 작업을 지금보다 훨씬 더 많은 위성에 분산시키는 것이 가치가 있을 수 있다고 최근 논문 두 권의 저자가 썼습니다. 연구 중 하나에 떠오른 시나리오는 오늘날 하나의 셀룰러 호환 위성이 수행하는 작업을 복제하기 위해 긴밀한 형태로 비행하는 24개 이상의 작은 위성을 사용하는 것입니다. “이제 각 위성은 자체 구성요소를 가지고 독립적입니다. 주요 측면은 신호가 일관되게 도착할 수 있도록 주파수, 위상 및 시간을 정렬해야 하는 동기화 알고리즘입니다."라고 Knopp과 함께 Bundeswehr 대학에서 신호 처리를 연구하는 대학원생인 Diego Tuzi는 말합니다. 최근 논문 중 하나의 공동 저자입니다.

For now, what Starlink and its competitors are offering is very little, though it is a necessary step. “It’s better than nothing,” says Thomas Delamotte, another coauthor on the recent paper and a signal processing engineer at the University of the Bundeswehr, “but if you want to have a long-term perspective we will need new approaches to make 6G ubiquitous.”

현재로서는 Starlink와 경쟁업체가 제공하는 서비스는 매우 적지만 필요한 단계입니다. 최근 논문의 또 다른 공동 저자이자 Bundeswehr 대학의 신호 처리 엔지니어인 Thomas Delamotte는 "아무 것도 없는 것보다는 낫습니다. 그러나 장기적인 관점을 갖고 싶다면 6G를 유비쿼터스로 만들기 위한 새로운 접근 방식이 필요할 것입니다."라고 말합니다. .”