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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& e+ I: \3 r
    ( |/ a  m) L/ {, c
    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' }3 Z' K# n  o

    8 I& ~/ G- |! G& t0 W马斯克的这个项目要建两层卫星网络。4 B+ q$ D2 F( r# o, O! v

    # X( i1 g# S9 h; u6 x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。
    3 o& v* A4 v0 [/ |8 C1 n# F
    # B, _; X$ i0 e: c1 \) E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。
    - S  D, h; m! E) t, X# N# R4 |4 J6 L: Z4 n/ C+ O
    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。
    & h" c6 V9 ?6 t! v) j
    + B; v- K! u' C0 P: m( @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。
      l; C' C: O7 s, O
    , y! E) h. @( n( xV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。
    ( ~7 ~  n, P6 U" H+ ~& T- j) ]$ k$ q% u& {
    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。  " J# `. h' _" z
    2 v# n3 k7 t+ [

    % Q- {9 y2 M9 N* ^5 H9 T7 ^% r* V4 O, c& B" T" ]% E, t# b

    评分

    参与人数 10爱元 +50 收起 理由
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  • TA的每日心情
    开心
    8 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 8 ?' h5 |  N( s4 w9 M" b6 }
    & P  X9 R8 ]4 U6 F5 A
    做下算术题$ d1 N: B) y$ z! z2 S0 m6 I3 J2 j3 _
    “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。”$ G0 y. ]/ H. l

    ! B  O4 ^' v& c9 _$ r2 x0 X* w; [2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    7 N7 H  y6 s5 k) I8 Z( {$ D/ d5 b; m0 u: `2 G9 M0 X+ L) Q
    地球表面积 510 million sq.km
    3 I- n% }# v' L5 y$ @5 ?$ G, f) b
      A; u5 Z& ^4 t7 r/ w$ k不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km: g& Q: y1 w" P
    8 j* @. S1 f- t# h7 i' v7 Z( D2 U
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    / ?0 q% J; q. S4 u" Q7 ~" }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?+ T- |$ Y, s  M

    ; D1 A2 q4 e  Q9 R(5+2) = 7 G, 除以 20万
    / ~' p4 l0 t* z
    , A/ I* S, ]! X3 C% p8 @  }35k& k" V; Q5 o/ x) ~" m, ?

    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
    - s( |# w) d" I  u. \7 [做下算术题0 D% e" a* ]% ^. V3 N6 R% Q* x( e/ 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。 ...
    # ]8 m$ {  u6 h/ Z) ?$ B. [
    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, b% }8 g# D  p2 M  p# x
    做下算术题
    8 t( W4 W' L7 P“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。 ...

    * P) ]3 j5 T( m9 t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。, J  D! d7 W; g# X; {# h. s

    / b, J! B% y4 ?' ^4 M, Q" ^7 \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
    8 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) k  C$ r9 V2 ?1 ~1 C; f; h
    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, ...
    : q, Z' V  w9 A$ L7 M3 D# @/ ?
    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
    4 T# d2 n: p4 v% q: \7 y
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    - ~3 q: X1 X9 z4 I' B# X7 [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 ...
    - q, \* a# D5 K4 r0 l- x: A$ y$ y

    ( `8 M0 M4 h9 t4 f3 a& @3 S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。
    3 ^4 W. i+ W; z/ x4 D% D* }6 t) |! i; G! t1 t
    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* l! r+ u& Q; s! f
    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。7 ^0 e! R0 q4 ^5 v% `# L

      x" p  D2 p% ^1 p. v据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    8 `2 U7 n0 ]# K* Jintended 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
    11 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 03:30
    : K  \" }3 l( F9 X+ V3 `/ R. @intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    ( E& u1 Q  [2 S3 X* A3 u4 [
    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
    4 F& a( D& j* p( @8 i" _# b9 P2 V相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    & k+ b! J9 U! J  }7 }8 H/ a. X
    1 a; d4 \8 d9 i/ U: R
    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。
    - p. V0 u) T" G$ P: b“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。: \9 r  X  q6 ?6 D: }; D6 s+ j
    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。! _3 M& Z- Y: Y) R& G- 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?% {# U# s) o) h

    " U6 q4 `- R; w' @+ z+ p; Y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。
      L! H1 X# ?/ q0 ]$ h+ x0 K( ?& \; m3 W5 {2 R5 |$ j7 C

    7 h1 O  i3 ]5 s
  • 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 17:261 K0 A7 D7 c; ^# S# |1 w
    有点意思。4 |! }9 \4 `' T/ O3 ^
    “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 ...

    1 D* }/ U! V+ |8 X- k( e. u1 V0 @7 r5 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 n/ \( ^- Y( g/ E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 ...

    / ~+ ?: d% R4 M+ b查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    8 A6 w7 q; E) q! B& R- N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 00:251 W2 g5 t& F7 A& d. W# S0 V! ]
    做下算术题
    7 q. Q+ |% D* J0 g5 a“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。 ...
    9 T- T$ c0 [5 f( U7 ]7 B
    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。' Q* B9 o# S  g* P% O
    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
    穿着裤衩裸奔 + 4

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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
    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) d  {/ T1 w8 ~* _# b1 i- D
    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 ...

    2 M% v' S, ?, l7 b6 b0 [7 l2 e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
    0 i1 t# M3 y, ]( ^" Z# w常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    / ^9 Z) A& v/ h1 @' s: d6 }0 \7 k2 b
    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:
    ' J6 A+ g  ^$ b. A3 j0 v0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    + j3 R/ w" |# j" U0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行. f9 q" {; |; b! r* C* ^
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . T( v* g3 U4 X& w  o* n0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行3 ]& V+ v! c! s  h( v/ G
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    * V: b3 D% m0 C. }8 R" W1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行3 N0 S. B/ s1 c) a. f, s/ E
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行0 E7 d% q  n$ O$ ~5 g0 x

    + t& Y, j+ ^3 ^* P/ C其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。" T! ^8 r" F2 W: U7 w, d! F% Z: p
    / ^) ?  m' W- D6 \/ C" ~4 g
  • 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 17:129 c( e2 v1 v$ T
    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 ...

    ) Q& g) {! |, V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
    5 }! P2 ^2 [7 P/ e/ O4 h/ N: x我说的是需求,不是技术

    * Y8 M( L/ |! T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
    1 M- S/ @. p  l9 c
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    & r/ |  Q, ~7 i" Q- r4 ]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 ...
    - L; o  J/ z2 |3 V

    5 d. E9 j: l# w0 A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

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      发表于 2018-3-4 10:50

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