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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 & t! B' H5 K! Z" }3 e

    2 I& r$ J- p" u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。8 R: k) `3 M: M2 Z- Y* c- U: b
    8 p6 f' V) `- {3 f9 {; C
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    ) l  k6 a8 b- H" t6 i8 h+ m1 Z* w- C% X+ v( E/ [* e; z
    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。
    1 R! h. E, Q6 P: R5 l4 l9 S# H
    ; o- V8 o4 h* M" v! A* u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。
    - B2 Z2 ~, a4 o" A3 B
    $ j! y( Y* p' K! G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。
    ; Q9 F& \7 W- M; d! F* p& g9 n$ u( D7 u* |
    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。
      B. [1 R: W% w( B0 G/ T6 J* A; l% 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。
    ) |, q% D, p% q( i% B
    9 U& T0 s* ^' g; ]* g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。  
    1 f/ l+ p0 D6 K4 z
    5 {9 v  L% l5 v: R: {
    5 p, @# L1 b# e( L" ~% A# i% g9 F, k2 F" F2 R- g  `

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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
    10 小时前
  • 签到天数: 3245 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
    # T0 U1 p$ U; k' a: |( Y6 j
    ' ]0 N. i/ p3 V  U& J8 s8 t做下算术题
    . }; Q' s% h6 Y9 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。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。”
    / A& w& `- V7 R6 s5 i% A& R
    4 {( i5 r. O4 o' A2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层$ E2 Y, P7 u; F* f. e4 q
    ! `9 r  D8 n1 n6 q! V2 T! J. {4 x
    地球表面积 510 million sq.km
    % ?( P+ i% _: _5 s$ V- w' p. ]% @" x. Q
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km( i1 [7 y9 J  }4 x" @6 f
    4 I6 o# G! |8 q1 L- p8 ]1 E
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星* P  s. `3 R3 u& P: K
    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?% ?0 L2 f9 i! N; U
    5 C4 f, ]3 L3 v$ F
    (5+2) = 7 G, 除以 20万. i4 x1 y% E7 @$ u/ ?& m+ r
    ( k" S/ k& t* G: W* h( b- X
    35k
    4 D; e6 {$ D5 S7 ^' U! c

    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
    7 f! @) x4 `! W$ k5 s3 a" a做下算术题1 B! e, d1 \0 Z: |& ^; x& 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。 ...

    % z* P( r  a) h6 Y  b% m$ L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
    3 ~/ L* h% `  B/ l# k. p* d做下算术题. J$ B/ t. ^0 z: f5 |& x4 g; @
    “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。 ...

    ) G9 C: o1 f& T6 O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。+ n* B7 p' j, Z! i% r% g+ Q- w
    6 T# t, A" l# u" M
    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
    10 小时前
  • 签到天数: 3245 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+ B. y& n( h2 s) L: F1 m/ z" 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, ...
    $ T6 T" K5 O8 }5 e: S) }
    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
    * L8 y7 F" k( Z6 ~8 t2 N+ f
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    ) d; u4 N9 ?0 S/ P7 I8 J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 ...
    # k2 ]% Y$ \6 L) T+ b1 y( Z& I

    . o' H/ Z$ p) l9 E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。
    : }/ {- Y9 t# [/ s, w" @7 q5 S  O% s  @8 u* G( }
    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
    ( s) O6 N6 H/ \' B' [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。
    * ~' ?% H3 p. z& u# v
    : L$ C' O3 R7 n据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    " V; j6 Z# r! q5 c9 b
    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
    10 小时前
  • 签到天数: 3555 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
    : c: {7 u5 z" k6 b( s- ]intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    ) H! F3 u2 j) L6 ]7 C) \; [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 m1 o0 [- t& p1 d) T7 T' K  d7 q
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    ' l" o7 O, r) k

    ; B, x* c- F3 v3 m: x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

    2025-9-22 22:19
  • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。, ]! X2 D( @% D
    “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。" R4 F# A% [( 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。
    9 Q- _4 u; T3 B# p, X% i" r8 S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?6 n1 `2 C4 i; q. f8 S4 e- a

    7 k  F* E  ?  n: a3 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。- z8 k! e5 M  I% Q1 u; w- H6 U
    % g9 }* [* W4 i# l8 ~

    ' G! C% ?+ }( x8 |$ V" 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
    7 P6 \6 e1 [, i# u有点意思。* W2 M3 ]3 U( {$ Z% w2 M
    “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 ...
    ! ~6 ^0 @- j' L4 d7 f. D& h% n
    , d; Y6 D& J6 z6 v
    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。

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    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

    2025-9-22 22:19
  • 签到天数: 1183 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! ^& m. ]. u. Q
    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 ...

    ) H* k7 w/ W& L! w查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    0 r' N, `6 c5 ~$ q, B5 E# \8 K  l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 00:255 l" q7 \; S9 d( Y  u1 k1 \! J
    做下算术题' G! L  k+ }! q8 g4 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。 ...

    $ U; a' m; ?& t0 W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。
    - w0 x2 \+ W: w$ Q才是VLEO

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    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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    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
    慵懒
    6 天前
  • 签到天数: 1663 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
    1 G; p; r) m& H8 k8 q$ |/ A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 ...
    7 v1 g/ i7 j( f# 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 17:018 W6 P  A! y! A6 e% x( n- Z3 [# D
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    1 j0 N9 S! D: i# }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:' p% q3 M8 ]3 \  y! B' D& Z2 B
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ) a# q4 V) V& `% M/ H0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    / k! @; W3 x% x/ z# ?: E; R1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行  ?( e9 M& `+ \& ^1 H1 U4 Q$ j7 m4 {; Q+ k
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    5 z4 }4 n1 ^8 N/ _* p8 U0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 R) s1 s; h% r1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行3 Y3 R$ s. N  H# q% |# v" K  h* P
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行5 z# a8 B4 Y- F& P, E; u& {

    + f9 J2 v, d" d. R4 n5 R1 f; A其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。% G" q6 \# Q- @/ ]3 }( `: Q! V' Q

    % a  m  V; \* ]* P/ @" N
  • TA的每日心情
    慵懒
    6 天前
  • 签到天数: 1663 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
    - I+ l  B7 I# M0 w$ h& E! Q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 ...

    0 m1 S5 J+ @: D& B6 D* p) }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+ o9 k3 U1 K- G0 [2 e* k
    我说的是需求,不是技术
    ) \( Q; {9 D" ^8 |& X4 S+ A
    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
    # F% p7 b. F/ X. _
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ! t# k& W3 @& D% t! i) \  T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 ...
    / \7 w# G! D7 l9 b- g

    $ v9 P  S# _8 C% q# ~. N3 q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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