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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 ; [. a; B/ i) a: ?% ?

    ) X* w$ \  w5 ~( r4 k& @+ [, X4 l8 z0 z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 |+ D) O) ~+ ?
    . b% x; w1 E2 u5 e# t/ R2 R7 j1 i马斯克的这个项目要建两层卫星网络。/ Z5 I  m/ a( f4 ]% i) {; _

    ) \: o2 d/ ?+ q7 W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。4 m. l( H$ c8 A" H( u7 L% U
    ) R7 f! x4 K; f! a
    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。
    ' g% X% t' v+ s) }
    - E2 _2 Z# D/ u+ D; h$ C! W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。
    0 P& p" l2 ?" c! U+ C5 B4 I  C6 b! X$ ]3 y, M& A
    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。
    + R7 ^! u( _2 r3 K$ o0 D
    ! J) w1 u3 H+ q" ?* CV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。: f6 k( a; D7 R8 I, @6 F6 _2 o
    , C& L$ }( O8 @, h: m9 B* D% P5 q
    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。  0 X6 h. U5 n- v, I+ x/ }$ W

    8 D: N) x7 L; T$ i* }. e2 f2 U
    9 q8 E  K1 f2 O2 Y$ o3 D4 O" r+ e( m

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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
    12 小时前
  • 签到天数: 3225 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
    0 N. Y. ]7 \9 D% C% O3 b$ x% I8 ]  d( j. S  S+ B
    做下算术题
    1 j+ P( Z8 Y2 m9 n7 V7 x“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。”: _) u! Y$ ]  {, I& n; N% k& ~, y

    & T3 g) B  _; W% B. b2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    ' y4 g. Z: _' _9 y% [: }. y& [+ l. O! J+ [& a
    地球表面积 510 million sq.km
    ) Y$ i' _- G. U. T9 [5 h- c; s$ J- U
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km" L/ E4 t( i  ?" A- J

    6 e5 Y8 u9 `& g3 {6 }北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星2 p* M" L& W& J1 M) t
    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?+ }# `' z( ?6 L" [& }% A8 E

    0 L+ |3 P+ a# |$ E0 N& n4 k$ I) |(5+2) = 7 G, 除以 20万
    + f3 H6 z( j$ ]1 |1 z; f( ~* M& l) @6 I- Q
    35k
    6 m4 A0 M! D3 ?. B6 q

    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) g: p* O2 L8 D: V+ [
    做下算术题
      e& F  v: s: h; q“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。 ...
    - y( d0 o. x% y2 b8 h. X
    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" a! z& {* l: G; d
    做下算术题! b3 k$ y2 \, j6 k+ e4 m$ s7 R: 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。 ...
    4 ^  T6 R) V$ q2 C
    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。
    9 Y" p8 `; \+ V1 T# D+ c0 J
    " z& W& Q/ F7 h" n* g; G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
    12 小时前
  • 签到天数: 3225 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 01:040 O' E, l$ _: ^8 p9 c
    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, ...
    3 r5 Z' z* C, o8 }8 `# d3 h
    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 / S% z! V3 E2 f: _2 m. T! O9 U& r
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    & _9 q) ?( K+ Q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 ...
    2 }% u2 i" k: g4 u' Y- k, K
    4 _, a$ n$ v2 @. C4 ]
    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。
    1 X# Y! M7 _( X$ g9 k5 N+ [( e# G0 N  u% b2 x" ^7 U
    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, P" ]" c1 j3 B0 h9 U
    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。
    0 r- r* w2 u( X- y7 I
    $ j/ Y6 f$ a  R$ t( X+ T1 ~据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    6 Y- \, c" Z5 B+ B( N& S
    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
    13 小时前
  • 签到天数: 3534 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' m% K5 G3 \1 I1 Q5 C0 H
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    & S2 s* ?+ p% i7 q# V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+ ~" q6 u3 L4 _
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    . k% J2 ?( w) W8 w3 A/ i+ Q

    7 k4 ~8 j$ @& e* ~3 }) u) P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。( x, V7 S8 d5 _& Q8 `
    “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。
    / B* b3 @% M$ ]/ |9 PVLEO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。
    ) j8 d, M& z) D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?# d4 v4 B2 q2 {
    6 d% l" p* w' g9 e
    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。
    ; `- a( l  r% z4 s8 L
    $ X7 Y( q$ `2 T" t( b: m+ d% D; j, J4 ~, p+ R% i
  • 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
    , c6 N: U- w! _' ]有点意思。
    7 N- C- O% ]1 p3 `' v/ n6 w1 I“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 p, g9 Z: l0 W0 X9 K1 G. {9 q3 ^
    0 C; w/ T' c- S: T6 \
    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
    7 L1 U/ f4 j3 t( b- o7 Z+ r) Z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 ...
    $ M' O& @: x+ H/ D3 z6 F
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    # U  d. o) @8 s' {( e# l; [6 s; o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. h, L5 [* X' f/ O) M5 l. G
    做下算术题- K% R3 D8 s8 z8 {  t) H5 |
    “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。 ...

    + f: O" R# b/ m( T! J! m0 Y/ N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。6 \7 |  K, R6 O# r* N
    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

    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
    昨天 14:45
  • 签到天数: 1659 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
    % P1 e0 y8 R' d0 {9 }- f3 z: l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 O4 q- F7 I( q: `7 H
    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 17:015 [4 ?; u! ?" t- J) M2 r3 z+ @8 w4 z
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
      ^' y3 G" N) j$ i+ k
    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:3 [* H+ x, T, [" b5 h
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ! R/ `3 u$ x& N3 _2 n+ k/ y0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行: B0 _  j$ G0 A: J/ w: \
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行" T4 L1 o9 R) C4 ^* q4 U/ ~
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行" \1 v$ n5 n$ K9 j: L
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行; l( M1 k3 G; \  h
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ' m& z6 g5 P* Q! w; Z: Y( o8 @2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行" v7 h$ H. M3 \# h

    7 q, P, g" h8 p3 x, O8 d9 ?  k8 U9 _8 T6 B其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。( m% F" @) @  `  s3 u
    1 H; H% y# j2 `6 L% r( w7 ]
  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 14:45
  • 签到天数: 1659 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
    , u  B! E$ R! 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 ...

    9 j6 k" n) B' v4 T2 Q9 v* 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. s' B/ u: P' s/ d. [7 J0 Q
    我说的是需求,不是技术
    3 N3 o/ g2 T" d2 [4 R  c
    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
    & N8 T- U/ }5 M- A5 _* W3 q- H
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50) ^7 Y5 F2 \+ `$ J) n4 i- x* c1 d5 g& M
    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 ...
    9 W8 F: u! j; }* U- V- q

    - G# G+ O" _& q% z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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