Starlink: 검토 및 몇 가지 해킹

Nov 27, 2023

저는 아마도 SpaceX 매니아라고 할 수 있을 것 같습니다. 틈나는 대로 이들의 출시 소식을 포착하고, 스타쉽의 발전을 큰 관심을 가지고 지켜봐왔습니다. 그러나 SpaceX의 재사용 가능한 발사 시스템의 부작용은 우주로 가는 비용이 훨씬 저렴해진다는 것입니다. 과도한 발사 용량을 갖는다는 것은 이전에는 실행 불가능했던 우주 프로젝트가 갑자기 적어도 그럴듯하게 된다는 것을 의미합니다. 그 중 하나가 스타링크입니다.

Starlink는 SpaceX의 위성 인터넷 서비스입니다. 무선 및 셀룰러 인터넷이 일부 지역에서는 도움이 되었지만 실제로 시골 생활을 하고 있다면 위성 인터넷이 유일한 선택입니다. 위성 인터넷이 완전히 새로운 것은 아니지만 Starlink는 약간 다릅니다. 또 다른 공급자인 Hughesnet은 지구에서 약 22,000마일 떨어진 정지 궤도에 몇 개의 위성을 보유하고 있습니다. 그레이스 호퍼(Grace Hopper)가 나노초를 나타내는 거의 1피트 길이의 전선을 들고 있는 말을 인용하자면, "여기와 위성 사이에는 매우 큰 수의 나노초가 있습니다."

SpaceX는 조금 다른 것을 선택했습니다. 그 당시에는 말도 안 되는 꿈처럼 보였지만, 그들은 12,000마리의 새들로 구성된 위성 별자리를 발사할 계획을 세웠는데, 그 중 일부는 고도 214마일까지 비행했습니다. 너무 낮게 비행하는 것의 단점은 궤도에 오래 머물지 않는다는 것입니다. 하지만 SpaceX는 그들이 내려오는 것보다 훨씬 빠르게 발사합니다. 지금까지 거의 1,600개의 스타링크 위성이 550km 상공에서 십자형 패턴으로 궤도를 돌고 있습니다.

이 100배의 고도 차이는 중요합니다. Hughesnet 연결의 이론적 최소 대기 시간은 480ms이며 실제로는 600ms에 가깝습니다. Starlink는 이론적 최소값을 10ms 미만으로 예상하지만 실제 성능은 아직 그렇게 낮지 않습니다. 서비스를 받은 몇 주 동안 핑 시간은 60초 중반에서 20초와 30초로 떨어졌습니다. 현재 Starlink가 작동하는 방식으로 데이터는 가장 가까운 위성으로 올라가 연결된 지상국으로 직접 돌아갑니다. 장기 계획은 위성이 지상국을 건너뛰고 레이저 링크를 통해 서로 직접 통신할 수 있도록 하는 것입니다. 광섬유 케이블보다 진공 상태에서 빛의 속도가 더 높기 때문에 완전히 배포된 시스템은 종단점의 위치와 생성해야 하는 홉 수에 따라 잠재적으로 광섬유 인터넷보다 대기 시간이 더 낮을 수 있습니다.

Starlink 설정을 하고 베타 서비스를 시험해 봤습니다. 여기 내 경험과 부팅할 보너스 해킹이 있습니다.

상자에는 라우터, PoE 인젝터, 간단한 삼각대, 그리고 100피트 이더넷 케이블이 영구적으로 부착된 혁신적인 위성 안테나인 "Dishy McFlatface"가 들어 있습니다. 라우터 자체는 흥미롭지 않으며 WiFi를 구성하기 위한 초기 설정 페이지만 있고 추가 구성은 없습니다. 그러나 제가 가장 관심을 두는 점은 라우터가 자신을 OpenWRT 장치로 보고한다는 사실입니다. 케이스를 분해하는 것은 솔기가 빡빡하고 클립이 약간 움푹 들어가 있기 때문에 상당히 고통스러웠습니다. 그러나 일단 연결하고 나면 직렬 포트일 가능성이 있는 헤더가 있습니다.

PoE 브릭은 매우 흥미롭습니다. 두 개의 출력이 있습니다. 하나는 라우터에 저전력을 공급하지만 다른 포트는 위성 접시에 1.6A x 2에서 56V를 공급합니다. 집에서 따라하는 사람들의 경우 이는 Cat5e 케이블의 180W에 약간 못 미치는 전력입니다. 아직까지 그렇게 많은 전력을 공급하는 다른 PoE 구현을 찾지 못했기 때문에 Dishy용으로 제공된 전원 공급 장치를 사용하는 것으로 제한되는 것 같습니다.

접시 자체는 전동식이며 자동입니다. 다른 요리에 필요한 성가신 수동 지시가 없습니다. Dishy는 부팅 시 위치와 방향을 결정하고 자동으로 적절한 방향을 가리킵니다. 거기에서 위상 배열 안테나는 빔을 조종하여 상공을 비행하는 위성을 정확하게 타겟팅합니다.

가장 큰 문제는 장애물을 피하는 것입니다. Dishy는 하늘을 선명하게 볼 수 있어야 하며 사용 중인 EHF 주파수는 물리적 장벽에 매우 민감합니다. 나무잎은 신호를 완전히 차단하기에 충분합니다. 시스템은 끊임없이 움직이는 위성과 대화하기 때문에 맑아야 할 하늘의 창이 꽤 넓습니다. 선호하는 엔드포인트를 사용할 수 없을 때 보조 위성으로 자동 장애 조치하는 등 장애물에 대한 내결함성을 높이기 위해 최근 일부 최적화가 추가되었습니다. 시스템은 결국 장애물과 잘 작동할 만큼 강력해질 수 있지만, 현재로서는 장애물이 여전히 서비스 중단을 의미하므로 접시를 열린 곳에 설치하는 것이 중요합니다.