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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
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    [LV.10]大乘

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    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 + l* d' x6 V" j& A4 u

    0 T3 o7 W4 k& b) ]0 l. L6 [- _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。
    - T+ W( O) M* U6 u+ e  P- l3 m$ B/ W4 v" _: l; j" ~7 c
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。3 h$ G. j+ t+ z( Q

    0 T: P: ?; N: M$ S; A& A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。. I  G+ o$ M% ^- L8 Y

    $ \  O4 V; f% _- d! T$ `5 p. L' R$ n$ \. y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。
    6 I: \' @7 s8 |& s# d" n! t
    ! N. N) r! `  e- i6 M& h. 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。1 x9 R4 H* \6 m& N! e' J

    ' a) ?/ L, f& ^( @- MLEO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。# D2 V8 p' ]" a1 Y

    9 |  u, P1 S8 ~3 f0 J2 PV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。
    * q6 o+ b* P) g5 |& s% C% k% ^' y3 j: N" 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! N( E3 _, W- F
    9 y' `0 f4 ?1 }1 P( X  A3 M. G, T- ^/ j6 d/ t8 ]( g

    $ z1 `/ @$ w4 Y( w

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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 02:48
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    [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 6 ~0 i% L- r( S3 Z* Q7 T
    + a2 [1 e" a3 M
    做下算术题0 x: g) X1 d* T; {. y
    “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。”
    ( _: Z% {& u8 i4 N; c- A9 e- [7 g3 O, H* y# x5 ]' k7 m
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层2 H2 _* t# s( b; w' O4 W. b2 C/ l7 {
    " ^8 X& ?6 n5 x3 P) x7 O; D
    地球表面积 510 million sq.km9 i6 ?, W  q9 l' F; g& L- v  a
    - D8 G8 Y3 J' N" Q2 r; \5 W
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km( i# W3 B, m% k$ Y7 K
    2 o0 A; ?) \+ {" c9 h
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星1 U2 k# v* L% T5 o1 G
    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?& ]' c4 |) k( S4 ~, f( O, U

    2 i' S% `1 P" X5 S* l(5+2) = 7 G, 除以 20万
    * C, z2 d% N9 ^0 d7 l+ v. n1 i7 y- `7 V/ M- |" @! e
    35k# h" S8 u# q% l  {

    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
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    [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( ^- j( U* C4 K5 }" I1 R& G7 s0 K) i
    做下算术题
    2 `; d2 d% u" y, m0 l# T' 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。 ...
    7 o# l5 j/ p  O5 A# W1 \
    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
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    [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; G6 V: t4 R0 A- F$ f
    做下算术题: e8 W3 A! x$ 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。 ...
    * z5 ]& z; e0 y
    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。
    3 g; O) d; Y) S/ C7 U) m9 h
    7 k1 L5 h& Q: J: d7 V8 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。
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    开心
    昨天 02:48
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    [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
    " t4 k+ a9 Y8 K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, ...

    2 l8 H& C& g- D5 W* J5 S- Yso, 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
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    [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 a+ @" D1 ~4 V- @
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:467 ?! f% `5 f9 q! t* |3 h7 Y
    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 ...

    5 I3 V6 s) O8 s( q: y1 U/ [) |, O( v+ ]; ?- z
    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* P# P$ K+ E: M7 z- B
    + u0 @% c: C4 B6 M- r
    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
    % t% `/ R3 O1 @9 t; L$ 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。% B3 X  v& K% q$ p6 M

    * l# H; P' Y! W- y9 z据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    + R; F& B; O$ Q( t6 A
    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
    昨天 00:23
  • 签到天数: 3446 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 J% l( v1 G# L6 I2 q
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    * Z4 ~7 O: _$ ]$ p1 O: _6 ~, r
    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
    6 ?8 m. J5 G3 ~4 }  S0 Y相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    " }6 h: Z" [% s- {2 y5 W: ?
    3 B7 o. Q) u3 r" 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
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    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。
    4 E: C* B# d8 w  E“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。
    ; J. g( [6 a  ?6 I& w$ I; l, ~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。
    ( u0 S8 `# _3 J4 \8 y# b7 s6 S* 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?
    4 c: I4 s% S2 i2 J) T& P) ?$ y( U+ ~
    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。% {( O/ v3 W' G6 t: y
    . i& ?0 d8 ^& T
    : o9 p8 E* v5 Q8 x
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    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [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 17:260 z0 s- W1 X" ^. P- Z
    有点意思。5 d2 V. B$ a& ]3 `- W& R
    “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 ...
    " b. I+ ]% d% E9 s. R
    1 S  r) O1 O) {. f" p6 m! @
    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
    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 07:00
    9 z8 t, m+ D  b- S+ H5 g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 ...
    1 Q& x. e$ ~( j3 w. Y" }( f
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。4 |  G2 l  K- B
    隔行如隔山啊。

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    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
      f. J& y% r. k+ o做下算术题
    ) e, T7 a& e: S2 X* 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。 ...
    , [7 X1 j1 o  U" B, U5 _. F
    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。( }+ `! ?9 A$ V  M8 }" K/ N+ o
    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
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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
    6 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 11:506 {0 u7 B+ T9 f  g7 t" z; `/ @
    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 ...

    * u6 C& H& u4 Z$ O: N( I8 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' R1 X4 t. C9 c- W* x  h$ V  @( k
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

      K' {5 ]/ q3 p! 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:% J0 {3 {8 @# F& x+ I& y$ s6 o
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行- E& h+ o) S0 m" l
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行$ [: e* i- F  ^! Q/ ]( Y
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . A  b1 }1 ~) a8 ]" \; f0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行  g$ N7 B" @9 V  N
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 m- S5 L& Z0 e. S1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行+ ?# W; H* k/ D8 [8 G) m* Q( T" x
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行. I9 J& W( @: x2 g

    , M- `5 W+ k/ P: O+ s+ E7 }其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。" T. _7 U  Z7 g0 j+ R' q
    ! u# [' [" \2 Z3 u  H
  • TA的每日心情
    奋斗
    6 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: V% _5 d9 Y$ k# z# 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 ...

    " A( n  I. b8 [( @0 B# o9 I$ G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; |% s' `* r3 K9 R) a我说的是需求,不是技术

    % P. z& f; T6 D. k7 g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
    ( A7 a* d5 [/ d+ e8 q6 D( @
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    " B. l+ R0 `8 w, R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 ...

    * D; l- G+ p% u  [) ^8 \" h; e; ~: o6 z0 \
    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
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      发表于 2018-3-4 10:50

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