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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 3 F; @5 O! Q4 s1 F% |) j

    3 G  L  a3 L  v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。
    " [9 `. H3 e8 A0 R- r9 p8 m* L0 K& c  h/ O7 [; Z/ H- b6 E6 N7 Q- w9 u5 q
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    ! ?0 g2 }; x! W  t
    * v+ x* k, X' g+ b/ U# h! B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。& k2 D  h4 x. {

    # B) w! S, M% R% ~6 g3 }  G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。0 J/ R9 G* \* m! G/ N

    6 Z. r$ M/ l1 j& ^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。
    5 j! k5 N  w0 L2 N/ r1 j2 z
    * @# g8 J$ k' z5 ^9 BLEO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。
    % Y9 x: M- i6 z4 x! x4 M5 n
    7 R/ k; B* N8 r2 i4 [& p1 gV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。; u, n" I1 }) s
    , M0 a0 S: |5 h+ L8 ?, e2 z+ Y
    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。  : }# w( F1 ^) ?& p- u* q, S& l; j

    " N8 \4 C; d. N0 t5 m
    # C8 I) k% V3 C) _6 w2 g- L" p3 n" G& e& E

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  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3148 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 & h& z* d, f0 k* T

    9 U, L$ z# F2 C( p+ q1 A) m0 `/ T& |$ ~做下算术题
    . ~9 j* h% q0 P- X* @- i" }, ~“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。”9 T- q  x8 R6 q+ T) _; f( X

    $ |: t3 x( s; u" j2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    ) U9 ~' a6 Y7 y, W1 u& g/ F. p, W/ _' c* m2 W. ~
    地球表面积 510 million sq.km
    % K" {- {% x# k8 U
    . G3 M/ ?! r4 }; s不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km4 o" U6 `! k$ C$ X
    0 D) L8 E- `' \. W
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星5 m, s% O& S& S5 Z6 B+ v
    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?. K% O1 {: v0 C1 K

    1 Q6 W% @) [1 F9 J5 x(5+2) = 7 G, 除以 20万& a# x4 T  R/ }- y

      j- t) b: m" x$ c; ?35k' m+ o* O0 z; U3 F

    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 00:25, b& F: Y5 J; `( h* y8 I7 F
    做下算术题: I: P; m6 d3 P6 i
    “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。 ...

    & B- c) T' d& e6 Z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
    : J/ G4 {5 P( w做下算术题5 z  q: m8 g7 P7 l
    “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。 ...
    6 P3 |! u& r. H2 p, _% `
    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。7 O# r8 ]: H0 y4 ?# a. A, q* x

    / J3 V8 C1 E4 n0 s- N1 @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
    11 小时前
  • 签到天数: 3148 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
    2 y* O5 {! L! j& Q0 e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, ...

    7 w( Q! U3 x/ ~$ ?! rso, 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
    3 S  g+ Z0 D6 ?. w- N! N- u, }& C, D' q* A
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    % T3 W" g% c2 u3 s, U7 T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 ...

    $ t7 p6 K* ?, n4 a/ r2 m/ `- l2 ]6 C2 O. _+ G
    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。  R* o% K" g* c

    : i* T$ p) |5 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" B# m! x( Q6 M& S' w* d
    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。
    & O' }/ a3 c! L$ V. x  t0 ^
    - z" J& q! O; T* ?6 q4 O% R据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    , A4 H6 j# u5 c/ Z/ [, Z, d; ?; J
    intended 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
    14 小时前
  • 签到天数: 3445 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 03:306 |" q. ?4 G3 V! A) \, T) |
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    - Q8 N2 \, `2 @6 K" s2 K
    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 13:430 W$ t* {6 f: C& X+ J9 b  p
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    # p: X6 }3 j9 T& v/ e

    : Z2 a  m! X7 a! G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。
    : {! O* v# {6 U* k“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。
    " {0 }( D+ A; x, g! i3 T) C4 }VLEO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。
    9 S. E5 U, \  A; f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?( ]# j1 R0 Y9 c1 Y

    " X" v: Y8 a* |% L# \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% y, T1 K' c5 X- X( M

    . \' @. C, {! X$ N: e. ^
    9 q3 [1 E% P/ u- t
  • 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* v6 F: `6 o6 O, _
    有点意思。. a+ `; V$ u" L) T
    “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 ...
      Y7 i+ z+ L7 e( t' A: D
    ; P) v# V! a6 B' I
    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
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    [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 07:007 c6 Y9 s5 a/ a' f; a
    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 ...
    2 X' z1 b. l! p& \8 E6 q0 `& }
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    ' L1 C6 ?* ~1 j7 q9 B% g5 V! ?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
    ) i& E% S, ^0 n, Z做下算术题
    " I0 O% r5 |$ j' {“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。 ...
    5 C& K$ n+ ~" G
    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。! {! z. l, r  |4 f  b
    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

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  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-28 03:33
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    [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
    4 天前
  • 签到天数: 1634 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" n8 B) F( ]( Z, w5 w
    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 ...

    , }% ]! N7 ]2 c* S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 17:010 t! N0 @  S* F/ j5 o7 Y) Z! w
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    ! U& d4 o) P/ \$ ?: ~
    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:
    ; L$ W4 G, N3 u- F0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行" W: h3 y& w7 b  e! b
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行0 r# D) P) A# i: D/ z
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行% R, P8 D, Q3 N6 H4 Y
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行# Z1 |) a0 A; m# ~0 d
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    % V' z" k1 a* w1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行) C9 j' ]: }) D2 s  l4 y
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    " g; W. G9 n. d$ @
    / B& S" J# ?0 w# K+ B其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    5 k: ]5 b; W# F8 x
    + A3 h7 e! P4 E" c9 {
  • TA的每日心情
    奋斗
    4 天前
  • 签到天数: 1634 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( C# V  A* d+ F/ G! }
    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 ...

    $ P' O* n% n1 e7 }6 x/ x( x7 {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
    9 I4 H" B+ {( X: s2 r我说的是需求,不是技术

    ) _; L5 l  |" V4 S, _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 . r) Y6 h' `3 V2 u
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    . {; f0 |5 t- ~5 @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 ...
    5 `( M5 C. y6 X( K( D

    - ]1 ?4 C' t2 n9 }% p/ o. j' [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。

    点评

    给力: 5.0
    给力: 5
      发表于 2018-3-4 10:50

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