lunedì, Maggio 27, 2024
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Starlink è arrivato in Italia: i primi test sul campo

L’antenna installa sul terrazzo di un condominio di Legnano (MI).

Le impressioni di utilizzo e i risultati delle prove realizzate nel nostro paese con il kit di ricezione Starlink.

Elon Musk è stato di parola. Aveva promesso che il servizio Starlink sarebbe arrivato in Italia entro settembre 2021 e così è stato. In questi giorni quanti avevano prenotato l’hardware necessario e sottoscritto il contratto di abbonamento, stanno ricevendo il kit di ricezione necessario alla connessione.

Di seguito descriviamo i risultati delle prime prove che, lo anticipiamo subito, hanno confermato in pieno quanto promesso. Non solo. Anche l’installazione e la configurazione sono risultate più semplici e più veloci del previsto, sicuramente alla portata di chiunque, con l’aspetto più critico – l’allineamento con i satelliti – realizzato automaticamente dal sistema, grazie alla piccola parabola che si sposta da sola inseguendo i satelliti.

Cos’è e come funziona Starlink

Starlink è una costellazione di satelliti dell’americana SpaceX destinata a rendere disponibile Internet in ogni angolo del mondo, con connessione satellitare a banda larga e bassa latenza. Il progetto, dopo varie revisioni, prevede la messa in orbita di 12 mila satelliti (attualmente ne sono stati lanciati quasi 2.000) collocati in orbita bassa (LEO), a 550 km di altezza, per ridurre al minimo la latenza, ovvero il tempo impiegato dai pacchetti dati a percorrere il percorso server-utente finale. La connessione tra i satelliti e i terminali terrestri degli utenti avviene in banda Ku (12-18 GHz) mentre il collegamento con le numerose stazioni di terra che garantiscono la connessione alle dorsali Internet avviene in banda Ka (26,5-40 GHz); i satelliti più recenti sono connessi tra loro, oltre che via radio, anche otticamente.

Per quanto riguarda la velocità di connessione, Starlink ha dichiarato di voler arrivare a velocità di punta di 1 Gb/sec; in questa fase, con poco più di un decimo dei satelliti previsti, secondo l’azienda gli utenti possono aspettarsi velocità di connessione in download, tra 50 Mb/s e 150 Mb/s con una latenza tra 20ms e 40ms.
Il progetto Starlink nasce per portare la connessione Internet nelle aree remote del mondo, non certo in quelle urbane, ormai tutte connesse in banda larga con le moderne tecnologie fisse e mobili.
Importanti saranno anche i servizi offerti agli Enti governativi (in particolare alle strutture militari) con i quali Starlink ha già iniziato a cooperare.
Grazie alle sinergie con le altre società di Elon Musk ed alle economie di scala, il costo finale della rete satellitare dovrebbe essere di “soli” 10 miliardi di dollari.
Sul fronte delle entrate, Starlink prevede di raggiungere 40 milioni di abbonati entro il 2025 con introiti per circa 30 miliardi di dollari.

Il kit di ricezione

Indispensabile per la connessione satellitare, il kit di ricezione arriva in una robusta scatola di cartone decisamente più grande e più pesante di quanto ci si possa aspettare.

La scatola, appena arrivata, col kit di ricezione Starlink.

Il componente più pesante è il robusto supporto per l’antenna, ma anche quest’ultima pesa parecchio.

Ecco il contenuto della scatola.

L’antenna è infatti costituita da un disco piatto del diametro di 23 pollici (poco meno di 60 centimetri) che comprende il sistema elettromeccanico di spostamento e tutta l’elettronica necessaria, compresa la sezione a radiofrequenza che impiega la tecnologia beamforming phased array a più elementi, una tecnologia avanzatissima che viene utilizzata nei moderni radar e in altre applicazioni militari e spaziali.

Principio di funzionamento della tecnologia beamforming phased array (cortesia Analog Devices).

In pratica lo spostamento dell’antenna sul piano verticale viene garantito dai servomotori mentre l’inseguimento sul piano orizzontale del satellite avviene spostando digitalmente il lobo di ricezione di ciascun array.

All’uscita d’antenna è disponibile una connessione Ethernet con i dati provenienti dal ricevitore satellitare. Il cavo trasporta dunque solamente dati digitali e non segnale RF. Lo stesso cavo fornisce l’alimentazione necessaria all’antenna tramite la tecnologia PoE (Power over Ethernet).

Nel kit di ricezione è infatti presente un alimentatore PoE che alimenta sia l’antenna, cui è destinata la sezione a 56V da 1,6 ampere, che il router Wi-Fi, con una seconda sezione in grado di erogare 56V e 0,3 ampere.

La tecnologia di alimentazione PoE consente di sfruttare il cavo dati anche per l’alimentazione, semplificando tutti i collegamenti. Nel kit sono presenti (e già collegati) un cavo della lunghezza di quasi 30 metri per la connessione tra l’antenna e l’alimentatore PoE (dati + alimentazione) e un secondo cavo di circa 150 cm che collega l’alimentatore PoE al router Wi-Fi (anche in questo caso il cavo consente di trasferire sia i dati che la tensione di alimentazione).

Per alimentare l’intero sistema è dunque sufficiente collegare il cordone dell’alimentatore PoE ad una presa elettrica di casa.

L’antenna e il suo posizionamento

È l’operazione più importante, dalla quale dipende il buon funzionamento del sistema. Durante la fase di avvio del servizio, con un numero ridotto di satelliti e con la necessità che l’antenna li insegua (digitalmente) per un arco piuttosto ampio, Starlink richiede una visibilità senza ostacoli di 100 gradi intorno al centro dell’antenna (dopo la sua inclinazione) con un’elevazione minima di 25 gradi.

In questo caso la modalità di installazione (e funzionamento) è completamente diversa rispetto a quella delle parabole per la ricezione della TV satellitare dove è sufficiente puntare la parabola verso il preciso punto dello spazio dove si trova il satellite in orbita geostazionaria; per una corretta ricezione, solamente l’immaginaria linea che unisce il satellite alla parabola deve essere libera da ostacoli.

Nel caso di Starlink, invece, il satellite che garantisce il collegamento si sposta velocemente nel cielo e il disco di ricezione lo insegue (digitalmente) lungo un arco molto ampio. All’interno di questo percorso, ampio circa 100 gradi, non ci debbono essere ostacoli. Non deve ingannare il fatto che lo spostamento fisico del disco sia minimo, l’escursione più significativa viene infatti realizzata digitalmente.

Per questa ragione è consigliabile installare l’antenna sul tetto di casa o in un punto con pochi ostacoli. Nel nostro caso, avendo a disposizione un terrazzo molto grande all’ultimo piano di un condominio di Legnano (MI), siamo riusciti a mettere in funzione il sistema di ricezione in pochi minuti facendo ricorso al treppiede standard presente nel kit.

L’antenna contenuta nella confezione si trova in posizione “stow”, adatta al trasporto, con il palo di fissaggio completamente ripiegato sul disco. Non cercate di forzare i due elementi, ma inserite il palo nel treppiede. Il movimento del disco e la sua apertura e chiusura sono controllati dal sistema elettromeccanico interno che non va mai forzato. Dovendo trasferire il sistema, sarà possibile portare l’antenna in posizione adatta al trasporto tramite un comando presente nell’app “Starlink”.

Il corto palo dell’antenna va inserito nel treppiede lasciando il disco nella posizione “stow”, ovvero come lo abbiamo trovato nella confezione. Non cercate di spostare il disco manualmente, il movimento e la sua apertura e chiusura sono controllati dal sistema elettromeccanico interno che non va mai forzato.

A questo punto verifichiamo che il cavo proveniente dall’antenna sia perfettamente connesso all’alimentatore PoE e che anche il cavo che da quest’ultimo dispositivo va al router Wi-Fi sia collegato correttamente. Diamo quindi tensione al tutto inserendo la spina dell’alimentatore in una presa di rete. Il sistema non prevede alcun interruttore di accensione ma solamente due led spia nell’alimentatore PoE e uno sul router Wi-Fi; la loro accensione ci segnala che tutto risulta regolarmente alimentato.

Alimentatore PoE e router WiFi.

Dopo qualche minuto il disco d’antenna inizierà a spostarsi, per poi raggiungere una posizione ben precisa. A questo punto, utilizzando uno smartphone, verifichiamo se abbiamo una nuova connessione Wi-Fi che contenga il nome Starlink.

Clicchiamo sulla connessione STARLINK-42819: lo smartphone visualizzerà una pagina che ci richiede di creare un nuovo network Wi-Fi.

Nel nostro caso abbiamo scelto e digitato il nome StarlinkLegnano creando anche la relativa password. L’APP ci chiede ora di uscire, e andare a verificare l’esistenza della nuova rete Wi-Fi.

Usciamo ed effettuiamo nuovamente l’accesso all’app STARLINK.

La nuova schermata, oltre a confermarci che siamo online, ci fornirà numerosi strumenti per gestire e verificare il funzionamento della nostra nuova connessione satellitare.

Naturalmente potremo collegarci alla nuova rete Wi-Fi e sfruttare il servizio Internet satellitare con qualsiasi altro dispositivo (PC, tablet, altri smartphone) semplicemente selezionando nelle impostazioni di rete del dispositivo il nome della rete appena creata ed inserendo la relativa password. L’app dello smartphone ci segnalerà quanti dispositivi sono collegati alla rete.

Nel frattempo il sistema effettuerà una mappatura degli ostacoli presenti attorno all’antenna (questa operazione può durare fino a 12 ore) fornendoci indicazioni per un più corretto posizionamento dell’antenna.

Prestazioni

A questo punto veniamo alla parte più interessante di questo articolo. Come si è comportato il sistema in termini di velocità, latenza e affidabilità?

Il kit ci è stato consegnato da DHL martedì in mattinata ed è stato subito messo in funzione ed utilizzato al posto della rete esistente utilizzata per tutte le attività lavorative (PC) e di svago (SmartTV, smartphone) senza notare differenze significative, né in meglio né in peggio. Non male, tenendo conto che il sistema è ancora in versione beta, che l’antenna potrebbe essere posizionata meglio e che attualmente la rete Starlink comprende un numero di satelliti pari a poco è più di un decimo di quelli che saranno disponibili quando la costellazione verrà ultimata.

In particolare la velocità di download non è mai stata inferiore ai 100 Mb/s, toccando addirittura punte di quasi 300 Mb/s; quella di upload è risultata compresa tra 17 e 39 Mb/s mentre la latenza ha fatto segnare valori compresi tra 25 e 66 ms.

Nello screenshot in basso riportiamo la massima velocità di download raggiunta durante le prove, ovvero 268 Mb/s. Il dato relatovo al router indica la velocità della connessione satellitare, ovvero la velocità tra la nostra stazione Starlink e il server Internet al quale siamo collegati. Il dato del device indica la velocità tra lo stesso server e il nostro dispositivo (in questo caso lo smartphone), velocità che è influenzato dalle caratteristiche della connessione Wi-Fi (segnaliamo che il dispositivo presente nella confezione non è di nuovissima concezione).

Il sistema ci ha anche segnalato delle brevi interruzioni del servizio (alcuni secondi) delle quali, francamente, non ci siamo accorti.

Per valutare con maggiore precisione la velocità fornita dalla nostra connessione satellitare Starlink, possiamo connettere via cavo un PC al sistema utilizzando l’unica presa LAN disponibile, bypassando così la connessione Wi-Fi.

In questo modo eliminiamo una possibile causa di rallentamento del segnale Internet. Il “collo di bottiglia” della connessione Wi-Fi può dipendere da vari fattori (caratteristiche del modem Wi-Fi integrato nel PC/smartphone, distanza tra i dispositivi, numero e potenza delle altre connessioni Wi-Fi nelle vicinanze, condizioni ambientali, ecc.).
Per questo motivo, la connessione cablata è l’unica in grado di fornici dati precisi relativi alla qualità della connessione satellitare.

Utilizzando la connessione cablata e lo Speed Test di Ookla, i risultati sono stati mediamente superiori, come evidenzia il seguente screenshot.

Ad onor del vero, la velocità misurata dopo qualche secondo utilizzando la connessione Wi-Fi, non ha dato risultati molto diversi:

In conclusione possiamo affermare che le prestazioni della connessione Wi-Fi non hanno una significativa influenza sui risultati complessivi. In ogni caso, qualora cui siano dei dubbi sulla qualità della connessione satellitare, è consigliabile effettuare un test con la connessione cablata.

Tutti questi risultati sono stati ottenuti in una giornata di cielo sereno; vedremo nei prossimi giorni quali effetti avranno nubi e pioggia sulla velocità di connessione.
Infine, non abbiamo riscontrato significative differenze tra il giorno e la notte.

Costi

È l’aspetto dolente della faccenda.
Il costo dell’abbonamento al servizio Starlink (che non presenta alcuna restrizione per quanto riguarda la quantità di dati scaricabili), per gli utenti italiani è di 99 Euro al mese, al quale bisogna aggiungere il costo del kit di ricezione che è risultato essere di 559 Euro (99 di anticipo e 460 di saldo), comprese tasse e oneri di sdoganamento (il kit, sdoganato a Malpensa, ci è stato recapitato da DHL senza dover pagare nulla).

Un costo che è mediamente 5 volte superiore rispetto alle attuali offerte su linea fissa e addirittura 10 volte più alto delle offerte voce + dati dei servizi mobili.

Un altro aspetto negativo del servizio riguarda l’impossibilità di utilizzare il servizio Starlink in mobilità, nonché l’attuale limitazione di spostare il sistema di ricezione da una zona all’altra del paese. In altre parole, il sistema funziona solamente nella zona di residenza del cliente.

Considerazioni finali

Per essere in versione beta e disporre di un numero limitato di satelliti, il servizio offerto da Starlink è decisamente notevole. Anche la tecnologia messa in campo è di prim’ordine, con una delle prime applicazioni del beamforming phased array in ambito consumer. In questo caso, infatti, utilizzare una parabola per l’inseguimento satellitare azionata meccanicamente e in continuo movimento, 24 ore su 24, all’aperto, non è neppure lontanamente immaginabile.

Detto ciò, la prima incognita di natura tecnica riguarda il numero di utenti che ciascun satellite sarà in grado di connettere assicurando prestazioni a “banda larga”. Gli ottimi risultati in termine di velocità e latenza che abbiamo ottenuto scontano il fatto che gli utenti connessi sono ancora pochi; certo, anche i satelliti sono ancora in numero ridotto, ma se pensiamo che l’obiettivo di Starlink è quello di raggiungere 40 milioni di utenti con 12.000 satelliti, ciascun satellite dovrà essere in grado di gestire almeno 4.000 connessioni a banda larga contemporaneamente: decisamente un po’ troppe, anche perché, in questo caso, al contrario dei satelliti geostazionari per TV, la connessione è di tipo bidirezionale.

Sicuramente dovranno essere aumentate le stazioni di terra e migliorata la connettività tra i satelliti (Starlink sta già implementando la connessione laser sui satelliti di nuova generazione).

Un altro aspetto di natura tecnica ed economica riguarda la necessità di abbassare il costo di produzione delle antenne di ricezione. Secondo calcoli mai smentiti da Starlink, ciascuna antenna costa attualmente 1.500 – 2.000 dollari, per cui la società (tenendo conto del prezzo di vendita del kit) perde inizialmente per ogni abbonato almeno 1.000 dollari. Se, per ipotesi, 40 milioni di persone si abbonassero subito al servizio, Starlink dovrebbe sborsare 40 miliardi di dollari per pagare i fornitori delle antenne.

Ipotesi piuttosto remota, in considerazione dei problemi produttivi che riguardano proprie le antenne, attualmente prodotte ad un ritmo troppo basso (5.000 alla settimana), insufficiente per far fronte alle richieste.

In ogni caso, la questione principale è un’altra: esistono al mondo 40 milioni di persone (ma anche solo la metà) che necessitano di una connessione satellitare e che sono disposte a spendere più di mille dollari all’anno per il servizio? Secondo Elon Musk sì, anzi, sono molte di più: abitanti di regioni sperdute dove non arriverà mai né il cavo né una connessione wireless. Tutto ciò significa che c’è spazio anche per altre iniziative, già in corso o in fase di progettazione, da OneWeb, che sta completando il proprio network, ad Amazon e ai cinesi che stanno per dare il via, rispettivamente, ai progetti Kuiper e China StarNet. Senza contare le tradizionali società del settore (Iridium, Immarsat, Viasat, ecc.) che stanno espandendo le proprie reti voce e dati.

Una situazione che potrebbe portare verso la saturazione dello spazio, in particolare delle orbite basse, con decine di migliaia di satelliti  che, a fine vita, potrebbero trasformare il cielo in una immensa discarica. Per questo motivo è fondamentale che tutti i nuovi satelliti siano dotati di sistemi di de-orbiting per il rientro controllato e la distruzione in atmosfera.

Tornando alla copertura delle aree più remote (quelle che interessano a Starlink), un possibile ostacolo alla diffusione dei servizi Internet via satellite potrebbe arrivare dall’evoluzione delle nuove tecnologie wireless terrestri, (in primis FWA), in grado di coprire aree sempre più vaste con costi decisamente contenuti.

A conclusione di questo articolo, vogliamo segnalare la disponibilità di numerosi servizi online che danno la possibilità di conoscere, in tempo reale, i satelliti Starlink che transitano sopra le nostre teste e con i quali la nostra stazione si collega.

Il più noto è Findstarlink  che segnala le orbite dei satelliti Starlink che interessano la nostra zona.

www.findstarlink.com

Le tracce colorate indicano il percorso della catena di satelliti di quell’orbita, e non del singolo satellite. In altre parole, ad esempio, l’indicazione Starlink-22 indica uno dei tanti satelliti (ce ne possono essere anche 60) che percorrono quell’orbita, uno in fila all’atro.

Se invece volete vedere la posizione di tutti i satelliti Starlink attivi con il relativo nome e l’orbita in tempo reale, il sito da visitare è Heavens Above.

www.heavens-above.com/starlink.aspx