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[工程技术] star-link

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    跳转到指定楼层
    楼主
     楼主| 发表于 2018-2-26 23:39:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-26 12:26 编辑 $ V, J" O3 U1 \2 `$ U" |! k1 B
    , x# }0 Y  T& h* Z% `( X# K$ H
    昨天 @肖恩 提到了马斯克的 star-link 项目。我顺手把他的申请书搜出来看了一下。且不管他是不是忽悠,先做个简单介绍。# r) ]  R2 Z. F3 A' H, J$ T
    3 ?9 |9 y0 I. S% e; c
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。+ [) N2 {1 w0 ~5 S& H: U9 \1 ]- a& X
    . `6 o$ ^" @, \7 e- h
    一层在近地轨道(LEO --- low earth orbit)。这层的轨道范围从1110公里到1325公里。这个网络共计要有卫星4425颗,分83个轨道面,部署在5个轨道高度上。其中,1150公里高度有32个轨道面,轨道倾角53度。每个轨道有50颗星。共计1600颗星。这是第一阶段要部署的。现在宣传里要在2020年最先部署完的800颗星是属于这个轨道高度的。其中先发100颗,使用32个轨道面中的4个来实现 beta service。然后完成剩下的700颗星部署,填满32个轨道面,每个轨道面有25颗星。spacex 号称能开始提供覆盖美国和全世界在南北纬60度区间的宽带服务。这个轨道高度一共要部署1600颗星。那剩下的800颗星基本就用来增加系统通信容量以及做备份星,增强系统鲁棒性。2 a8 J% E' `' D- c
    + g. C9 k8 H3 n) u0 I: l- N
    除去第一阶段的32个轨道面,还剩下的51个轨道面。它们分布在另外四个不同的轨道高度上。分别是1110公里,1130公里,1275公里,1325 公里。1110公里有32个轨道面,轨道倾角53.8度,每个轨道面有50颗星。1130公里有8个轨道面,轨道倾角74度,每个轨道面有50颗星。1275公里有5个轨道面,轨道倾角81度,每个轨道面有75颗星。1325公里有6个轨道面,轨道倾角70度,每个轨道面有75颗星。这四个轨道高度上就共计2825颗星。这些星发完就能实现全球覆盖,并给系统进一步提供容量和鲁棒余裕。
    & }& F3 A" k) r; c3 G8 ~
    5 N. J$ R7 r4 z; V另一层分布在更低轨道 (VLEO --- very low earth orbit) 上。这层的轨道高度约340公里左右。具体地说,分成三个轨道高度以及相应的轨道倾角。2547颗星在345.6公里,倾角53度的轨道上。2478颗星在340.8公里,倾角48度的轨道上。2493颗星在335.9公里,倾角42度的轨道上。VLEO层的每颗卫星都有一个独立的轨道面。
    8 \  ]: m6 a; }* m& ]8 n- r& ~/ Q
    LEO和VLEO轨道上的卫星所使用的频段是不同的。LEO卫星使用 K 波段(Ka 和 Ku)以及 V 波段。VLEO 卫星只使用 V 波段。这些频率用于星间通信以及和地面的通信与控制。地面部分主要分三类,终端用户,网关卫星地面站,卫星跟踪以及控制地面站。spacex 说美国建几百个网关站就可以了。网关站和卫星跟踪控制站使用Ka波段和V波段信号。终端用户使用Ku和V波段信号。
    1 s! Y, a( i) i+ m  d' r8 L8 H6 j/ r  D# U8 _5 M, I
    V波段的频率远高于Ku波段,是spacex最终能提供宽带服务的主力。因此spacex在V波段申请了5GHz的带宽分别给上下行链路。下行频段是37.5-42.5GHz,上行47.2-52.4GHz(其中跳过了50.2-50.4GHz)。Ku波段申请的带宽就窄得多。下行10.7-12.7GHz,2GHz的带宽。上行14-14.5GHz,只有0.5GHz带宽。. N/ x1 |$ C9 P7 L# s$ J# n
    4 j& P2 M- Q& E, J
    以上是spacex 的 star-link 系统的一个简介。昨晚做了点研究。卫星互联网在美国不算个新鲜东西,现在已经有公司提供商业服务,比如Viasat, HughesNet。这些公司租用地球同步通信卫星,号称可以有20多Mbps的速率。但因为数据要在地球和36000公里的同步轨道间跑个来回,延迟很严重。系统使用K波段,带宽也有限。这个催生了spacex的 star-link 计划以及其它一些公司的类似计划。比如oneweb。这个公司也号称要发600多颗星到1200公里的轨道上去,频率也已经被批准了,还宣称已经募集了5亿刀。但马斯克的计划带有其鲜明的特征,那就是比其它公司的类似计划激进好几个量级。他现在已经发了两颗原型卫星上去,且看他如何圈钱烧钱吧。  7 ?7 ^; ?3 i7 x  e2 K. r- p

    ' M. ]5 ~+ _9 S- E, z  H, S: T& W/ q- z1 X) a

    1 q5 e4 I0 k+ K: C( u8 y

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    参与人数 10爱元 +50 收起 理由
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 09:06
  • 签到天数: 3237 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2018-2-27 00:25:17 | 只看该作者
    本帖最后由 pcb 于 2018-2-27 00:28 编辑
    1 G, O4 s: U  n( q$ g
    0 G1 E, f( U2 e6 _0 D8 @2 q做下算术题
    2 X0 p  @* H3 u# C“另一层分布在更低轨道 (VLEO --- very low earth orbit) 上。这层的轨道高度约340公里左右。具体地说,分成三个轨道高度以及相应的轨道倾角。2547颗星在345.6公里,倾角53度的轨道上。2478颗星在340.8公里,倾角48度的轨道上。2493颗星在335.9公里,倾角42度的轨道上。VLEO层的每颗卫星都有一个独立的轨道面。”
    $ z1 R1 r# b8 ~: {
    : H  [& N) h- f: [; s8 X2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层* A  _7 N8 q( O. K+ I* w6 t/ r9 @

    : n8 V* M# y1 ?! F5 f" ~地球表面积 510 million sq.km
    ! a7 |- H; p6 i' c. x1 c
    # c/ Y" `- n" U/ {3 p不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km, c$ q( Y5 h0 Z1 [: ?3 M2 T

    " ?* |& {- ?+ M3 V; B北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星6 ]. U1 p5 x& b) G; n: f7 P0 N, A4 d
    北京市人口2172.9万, 假设1%的用户,每个用户能分到多大的带宽?( n- K6 f9 O+ i/ D+ A" N7 A- K7 C$ @$ Q
    ; A  n6 H+ J$ r9 r  \
    (5+2) = 7 G, 除以 20万
    7 D* b9 ^0 W7 W% T4 U( S7 O. ?9 K' y! V  g$ E& g0 j2 D$ s5 [# n' g
    35k
    9 @& A) Y2 D0 S9 f5 \) ?

    点评

    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5 +1: 5 伙呆了: 5 火钳刘明: 5 不明觉历: 5 喜大普奔: 5 男默女泪: 5 累觉不爱: 5 这真是极好的:   发表于 2018-3-3 22:32
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  • TA的每日心情
    开心
    2022-8-10 16:37
  • 签到天数: 1067 天

    [LV.10]大乘

    板凳
    发表于 2018-2-27 00:58:39 | 只看该作者
    pcb 发表于 2018-2-27 00:253 L5 a  e/ q; U0 G: J1 M( ]! t
    做下算术题( V0 t6 U* ]3 ]4 i$ h# s' z. o# d; [1 E
    “另一层分布在更低轨道 (VLEO --- very low earth orbit) 上。这层的轨道高度约340公里左右。 ...

    ( k# ?5 x+ L) Q$ s5 Z" u你这个计算有问题,就算卫星是平均分布的。每一时刻在地面的一个点上都能看到约200颗卫星(340Km的极低轨道)。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    地板
     楼主| 发表于 2018-2-27 01:04:19 | 只看该作者
    pcb 发表于 2018-2-26 11:25
    5 ^2 F  Y4 y0 u7 g2 W8 P1 X# z. l做下算术题
    8 Z- Y5 {0 k) U4 s& t% M“另一层分布在更低轨道 (VLEO --- very low earth orbit) 上。这层的轨道高度约340公里左右。 ...
      b9 b4 d' m5 r8 [# D1 v
    不能这么算。你的计算隐含的前提是所有用户在同时使用。就和晨司机在肖恩帖子里问的问题一样,球赛完了,大家散场出来都拿手机出来,结果电话都打不通。
    " b2 i0 r  u; G6 u- y1 L$ z) V$ u
    " ~0 u9 b3 ^8 b8 Q/ n6 w不过城市里的单独用户估计也不会选这个系统。尤其以后5G,上网方便得很,没竞争力。一定要在城市用,可能一些企业用用,尤其需要越洋的,可以抢点海底光缆的生意。
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 09:06
  • 签到天数: 3237 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2018-2-27 01:16:28 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2018-2-27 01:04
    7 J1 K  h8 m' p9 X9 X2 b; u# M不能这么算。你的计算隐含的前提是所有用户在同时使用。就和晨司机在肖恩帖子里问的问题一样,球赛完了, ...
    $ u7 E7 x+ Z$ r; {9 @' F, \
    so, 这个是抢目前海事卫星电话的市场的?

    点评

    玩完。打错字了。哈哈  发表于 2018-2-27 01:20
    真要有这种网络,海事卫星市场多半玩玩儿。  发表于 2018-2-27 01:19

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2018-2-27 02:46:38 | 只看该作者
    也就是说,不是手机直接通卫星,而是通过众多的微型地面站?这只是把现在基站之间的光纤用卫星链路取代?对于偏远和移动用户,自己建自己的卫星基站?
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    7#
     楼主| 发表于 2018-2-27 02:57:47 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-26 13:58 编辑 9 d. Y) w5 p, [% a, u- i3 p
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:463 F6 ~) M/ V5 q0 V. T& d
    也就是说,不是手机直接通卫星,而是通过众多的微型地面站?这只是把现在基站之间的光纤用卫星链路取代?对 ...

    7 A& j) J, L: H8 r" H) Y8 ^7 @* a( A! ^: J# B$ C$ [
    手机没法接,功率不够,而且频率和现在的通信系统也大不同。
    4 \) v- R0 {7 X2 I0 ~
    4 I; U  P; I8 t: {" u! e据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的一个盒子作为用户和卫星之间的接口。

    该用户从未签到

    8#
    发表于 2018-2-27 03:30:51 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2018-2-26 12:57
    3 t0 ?7 ^4 s& n$ y1 `% }3 q) X手机没法接,功率不够,而且频率和现在的通信系统也大不同。2 p) t4 g- c/ X
    - K8 H& G4 A4 i6 I: N) b
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    : X  ]& k; t- E4 Z9 E$ G* H% Mintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    点评

    我另一个帖子写了,我觉得还是直接搞B2B吧。抓企业用户。可能还有点希望。  发表于 2018-2-27 05:43
  • TA的每日心情
    慵懒
    10 小时前
  • 签到天数: 3547 天

    [LV.Master]无

    9#
    发表于 2018-2-27 03:43:11 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2018-2-27 03:308 I  p; c+ a* d( Q1 q0 v  k
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    8 w3 x5 u4 y# v" J/ Z3 l+ H
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2018-2-27 04:52:49 | 只看该作者
    北京阿新 发表于 2018-2-26 13:43
    0 d% t7 f+ W& Z( d! p相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    * Z& h, P9 X0 {$ u2 b- P; t% f
    ; j+ |6 d6 ]" b: r+ `! {- \' j( ~
    那使用模式与手机有本质不同了。市场还是有,但市场需求的计算要完全不同考虑了。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2024-12-25 23:22
  • 签到天数: 1182 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。+ k  V8 e; M; H, T2 l
    “终端用户使用Ku和V波段信号” 。 如果使用V波段毫米波,带宽足够,然后加上卫星数量够多,理论上“阻塞”的问题不大。
    ' I0 y" m& R, t( MVLEO轨道在340公里,当年铱星是700多公里,终端的发射功率应该也可以。
    " d/ x: W4 b% I感觉麻烦的是毫米波通信的雨雪衰减和天线指向问题,也许人家有什么黑科技?/ {9 U! Z& D! b
    1 x5 W" Z6 o) m& w' [) Q; |8 r2 A
    我倒是更看好基于 kymeta 车载相控阵天线的卫星车联网的前景,似乎要更靠谱一些。
    ; r' c, e2 P' @- R# m! r# _, A* }3 A, N& O. [0 i8 u: h- K
    ( }- s7 G; s/ c( V9 o
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    12#
     楼主| 发表于 2018-2-27 07:00:57 | 只看该作者
    雷达 发表于 2018-2-26 17:26  h" H4 [0 j# e; k* e: {+ \* t
    有点意思。& D; q+ h; z8 J& \& v
    “终端用户使用Ku和V波段信号” 。 如果使用V波段毫米波,带宽足够,然后加上卫星数量够多,理 ...
    " n* w& C% J7 l: c4 ?$ K2 L4 l
    5 E* ]; u+ m0 N8 F2 B$ Y: \
    天线上没啥黑科技吧。不过用到了类似 td scdma 里的 smart antenna 的概念,也就是一个电调相控阵天线来调节指向。雨雪衰减没得救。物理定律大概是破不了的。

    点评

    给力: 4.0 涨姿势: 3.0
    给力: 4 涨姿势: 3
      发表于 2018-2-27 07:46
  • TA的每日心情
    擦汗
    2024-12-25 23:22
  • 签到天数: 1182 天

    [LV.10]大乘

    13#
    发表于 2018-2-27 09:07:32 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2018-2-27 07:00
    6 u2 w! D' G, c* |天线上没啥黑科技吧。不过用到了类似 td scdma 里的 smart antenna 的概念,也就是一个电调相控阵天线来 ...

    ! O3 F$ b8 I" G: v6 n3 k) |5 A查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。, `/ |+ p5 f* F
    隔行如隔山啊。

    点评

    涨姿势: 5.0
    涨姿势: 5
      发表于 2018-2-27 09:54

    该用户从未签到

    14#
    发表于 2018-2-27 10:15:38 | 只看该作者
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25
    & R5 o, p% g, |! [9 V; j做下算术题# |2 R/ `6 T5 ~( p0 j2 @
    “另一层分布在更低轨道 (VLEO --- very low earth orbit) 上。这层的轨道高度约340公里左右。 ...

    % L' b; d" @, M2 U大城市根本不是VLEO的目标市场,卫星不可能跟城市的地面蜂窝网和光纤宽带竞争。不发达的、偏远地区需要卫星宽带接入,但是经济回报支撑不了这么多卫星的网络。但是全球所有的客机航班(每天10万架次级别)很需要宽带数据接入,有不间断数据通信不光服务乘客, 而且提供不间断定位,避免再次发生马航被劫持而根本找不到飞机的悲剧。类似地还有对所有的海轮提供宽带接入。对中国以外的各国高铁、普通列车,VLEO接入也比蜂窝网经济,而蜂窝网与高铁通信的多普勒效应对VLEO可以忽略不计。高速公路上的汽车接入。对这些交通工具而言,VLEO地面终端的体积、天线尺寸、成本不是问题。还有外包美军所需的大量宽带数据服务。以上这些近期可以服务几千万的用户,经济规模足够维持卫星网络了,当然总的通信容量还是比全球的4G、光纤网小得多,但这本来就是一个细分市场而非主流市场。至于说给广大不发达地区用户送温暖(宽带),只是附带的效果,吹吹情怀而已,属于硅谷公司的典型套路,不能用来做真实的财务计划的。  y4 C% A0 J* \; S& G5 G8 O5 D; m
    才是VLEO

    点评

    涨姿势: 5.0 给力: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2018-3-3 10:07
    给力: 5 涨姿势: 5
    good point  发表于 2018-2-27 17:00
    涨姿势: 5
      发表于 2018-2-27 11:08

    评分

    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-28 03:33
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]金丹

    15#
    发表于 2018-2-27 11:50:38 | 只看该作者
    下行还好,卫星功率做到几百瓦没有什么问题,上行要一个小盒子产生几百瓦,考虑到发射效率30%左右,恐怕要准备3千瓦的大盒子
  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-9-11 23:24
  • 签到天数: 1661 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2018-2-27 17:01:17 | 只看该作者
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-27 11:50
    % }4 b0 G8 }* W- s, Y( C下行还好,卫星功率做到几百瓦没有什么问题,上行要一个小盒子产生几百瓦,考虑到发射效率30%左右,恐怕要 ...

    " K& A# H9 b3 J5 W4 I常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-28 03:33
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]金丹

    17#
    发表于 2018-2-27 17:12:43 | 只看该作者
    四处张望 发表于 2018-2-27 17:01$ C7 d. K  V  @8 p
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    * b  d; m+ i1 b. P" e
    现在的3G WCDMA,4GLTE,双向带宽相等,说明上下行差距不如以前那么大了,比如上传照片,上传视频。还有迅雷这种模式,把上行当成空余带宽资源。这一点可以看主流的光通讯,GPON速率分以下几档:
    5 C0 Y. s% v1 N' u. }" B0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . f+ @8 c# c; E: h) m" L, G0 R/ d& B2 r0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行8 G. y9 ]6 ^7 H9 ~: d
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    9 b, M/ N3 ?9 @8 |9 a2 I0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    % R  h5 U  a% Y7 S) B0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    + z* i3 k7 o; Y: I! p! b0 I: `1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行* b* f7 L1 ]* I) D( S0 M  G5 i
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行! g6 j/ X4 M3 \. C' x) A% a; Z+ a
    ) {: ~! [" ]% m' B# e' e2 r
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    5 D# q7 i2 q+ o' Q+ s- c  y2 t8 G, j$ _" V( l
  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-9-11 23:24
  • 签到天数: 1661 天

    [LV.Master]无

    18#
    发表于 2018-2-27 17:29:45 | 只看该作者
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-27 17:12
    # q0 _! h7 ]) x- `9 N$ s1 v  Z现在的3G WCDMA,4GLTE,双向带宽相等,说明上下行差距不如以前那么大了,比如上传照片,上传视频。还有 ...

    $ d$ i! [# M5 c& v/ n3 y我说的是需求,不是技术
  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-28 03:33
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]金丹

    19#
    发表于 2018-2-27 18:01:53 | 只看该作者
    四处张望 发表于 2018-2-27 17:29& Y% v$ ^7 u- q7 A! {/ W1 E3 o8 @- I
    我说的是需求,不是技术
    1 i" `  U) V9 o1 n
    提供服务的不是傻子,因为有需求才把上行速率和下行速率的比值从1:10提高到1:2
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    20#
     楼主| 发表于 2018-2-27 19:36:26 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-27 06:54 编辑
    ' X2 G/ t5 J- Z/ Q0 U2 N1 c7 n
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50" |# [8 x) h8 D2 R1 p6 |+ F$ z1 G
    下行还好,卫星功率做到几百瓦没有什么问题,上行要一个小盒子产生几百瓦,考虑到发射效率30%左右,恐怕要 ...

    / f4 ]& g0 `- P8 }* Y: g, E8 e* E5 h% \
    发射效率咋可能只有30%。按你的算法,现在的海事卫星电话都不用玩了。这种电话的手持机用锂电池,整机含电池重量300多克。通话时间可以有好几个小时,待机可以100多小时。马斯克提的那笔记本电脑大小的接收器,按他说法里面是一个小型相控阵(多根天线),耗电可能会比海事卫星电话的一根全向天线多一些,但也不会夸张到几千瓦这种。而且相控阵的天线增益比全向天线高得多。地面和卫星上都用相控阵,整个链路的增益值一下子会加不少。

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      发表于 2018-3-4 10:50

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