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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 5 v  {- u; c& D, X! Z# U+ T. ?

    $ K, d; W- E( p$ }. o% 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。
    - h; I1 ~$ U- v1 e: W5 \
    6 v) C8 t/ h$ K, N马斯克的这个项目要建两层卫星网络。" g8 M8 ^2 z0 l5 |; a  t

    ) h5 r( a" I4 n/ }4 ?7 S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。
    0 `& I* l0 }0 g/ T( n! `) \9 A
    - h7 O5 p, i3 }3 X4 K5 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。# }3 W/ S- X5 E% N! e

    - y. \$ q. l5 ?) ]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。' i: _* v3 k$ x  `, r3 E/ p

    2 ^2 B. T; Z# C$ ~# `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。7 E. g& |9 s4 F/ r* E
    , b$ e1 A  V+ A) S: d1 ?- G& Y
    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。
    * d  \6 g8 G6 @# m! |/ j* T0 }) s: A; a: t) X, V% \& M
    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。  * D2 I2 C% X9 Q, W! q9 P
    5 T- r- X; j( A. _
    2 F9 U+ p& d% F5 o. `3 \

    & Z* E  {+ W4 ?* Z, f  C& |

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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
    1 小时前
  • 签到天数: 3151 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
    1 B" n9 \, g( |( a4 q5 H2 {* R9 l* @8 H7 I
    做下算术题
    - J) y7 G" K3 C" P  W5 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。”
    . Q: a/ P" N2 |# v" G
    5 l) i( L. z9 g: N4 D2 ?7 K2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层& s8 p( J) G3 n7 G9 S- g6 g

    % J( N# I" n; j1 C+ d( g地球表面积 510 million sq.km* x5 ^' c' s' l  C. R
    $ r3 A% d' X3 \  ?2 N' m  x
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    ! x' v; m1 U( b  M
    / y/ d7 _1 j; x4 x北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    " _! y! x' z3 R( {6 Y8 T% I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?* b. N9 Q! }( J/ V+ n) w

    0 |4 s5 D! A5 Q4 S; Q1 G(5+2) = 7 G, 除以 20万1 a; g5 A$ g- M* }- P% o- U% i1 S0 c: |
    % z" A9 V+ b/ U- X" E% o9 P
    35k, H9 [8 L2 d2 m9 P0 w/ 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 00:253 A; y' p  V8 D# p" d- g
    做下算术题
    " {: J9 w, y- ]6 u9 b' Q8 I, c“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。 ...
    / _1 b* W% `5 f* Q3 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 11:255 O9 t+ O6 w& O' @2 }7 H
    做下算术题4 ?* s  C4 V" p0 {/ F
    “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。 ...

    $ A) l" e6 f/ y7 \% [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。" h0 O4 n, j7 K( C6 c) {4 b
    / _- S' x# i1 B' j! A
    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
    1 小时前
  • 签到天数: 3151 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" L% l, e  b) A
    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, ...

    + A* s: I& r) y9 \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 + {, d( W9 z4 ^6 ^9 t$ k  [6 ]
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    . O5 U  {& ]( L4 ~  E. Y( _0 Z  e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 ...

    0 B3 n& {" {; p2 ?7 `5 j! ?: C- M. t/ F6 F" X8 k
    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。
    ' N: ?2 ?6 Y! V7 H4 |! S  T/ d1 b7 V" m7 s/ ^0 f
    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; ^1 q" n$ j1 E4 @& {1 e5 C+ K
    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。4 h3 @& ]: t+ @+ q$ j9 z# ?- m
    8 [4 V( ]5 n2 w( f
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    5 u0 _* |& @4 A. Tintended 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 21:59
  • 签到天数: 3447 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 03:302 i  H( Z' L5 J
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    ! X1 I5 P4 |6 D" W! t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
    3 d" ^. [5 `, i, W相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    / U/ q0 b- B& x+ L& Z1 E- I
    + h* R8 z* H0 r2 v  ]6 x; W+ i1 w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。( h' N  t) d4 S
    “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。
    ( ~3 N9 f$ M9 |- \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。
    7 `: e1 j" c( o6 t' s4 T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?
    1 r) k5 M" E( c" p6 E0 f& ~' M+ W
    & n5 W2 h9 S: V/ }; V1 W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。; ]5 u: s3 N0 d; |% C

    / S1 j5 u8 \) Y% K, e6 r/ s4 A9 B# h/ L" U
  • 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
    # z1 q$ z4 q, X+ ]有点意思。7 t1 ]  ~# }; m% E3 \
    “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 ...

    ! Y# n. C' D7 D/ {; ~% Y$ S5 K
    ! I- A4 m  j8 j' D5 V+ U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
  • 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
    : T: P! l8 j, ]6 c; e& @$ 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 ...

    3 H4 X" ]) W- x查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。) I" m0 k% k9 S  ]- p& _' t( X$ z
    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 00:257 x- ?# \+ U* \' d* J3 r: i* v
    做下算术题
    ' ]; h" E' S2 p! o. J/ 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。 ...

    8 b, d2 z, O1 V+ X( T! k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。
    , r! ?4 R2 k# L' z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
    昨天 03:29
  • 签到天数: 1635 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% }/ G2 [  E6 h7 Z* F' D& M( c  i. J
    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 ...

      H' n- ]( S/ ?: e5 s# z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; L9 \, f5 q2 E) S, N6 w
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    ' T) R. z, L4 y0 g6 H! R9 d4 g& 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:3 ]) J( k) t( g
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    " t2 w$ ]: C2 W5 G$ Q0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行' @3 \* t% p* K! [. k3 F
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行/ `4 k# K" o8 a+ i, u! A
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行  K& ]( p/ f7 |
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行% b" i# D1 G* t$ O+ g! n2 m8 l0 P- v
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行3 M7 s$ ]9 N/ ]9 F
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行" T* S' Q. l  R5 f! Z6 S

    4 `0 I+ U) _/ E8 f& i7 D) {9 x6 Q5 m' D其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    & |" }7 J) B! r4 S8 ~0 G9 R; _7 O3 S* X; ?1 F2 U
  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 03:29
  • 签到天数: 1635 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/ n4 S7 k3 S; Y6 B0 y0 {
    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 ...

    " N3 O. {' R8 \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
    ' k) |- P9 G& t& P# x' P我说的是需求,不是技术

    $ _2 m+ L. X$ {  d* R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 ; v/ f, ^4 z# n5 Z) h5 V' s
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50; _+ z+ O/ @. U1 V3 M8 z+ Y
    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 o7 m/ s  O& O3 Q

    2 e' J9 E! f" H* _& R$ x3 T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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