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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
    ; C- n+ {5 r% O3 D) _: e1 G# G! k  n, C4 |- }0 X7 ~. f  ~
    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。" T2 o* t, i$ o8 `4 Q6 H6 u- c5 @- J

    7 t$ ?* h1 ~1 ~8 F  o/ ]1 X, w& |8 H马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    8 z7 \# O7 j+ m; C" z
    , z1 T+ k' n# o" A9 G- R1 D: i0 d2 c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。/ J( D$ j4 B# ^! e, j+ v1 q
      m+ Z' C- a# V4 S
    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。# c# u# C: q' W; T2 E
    : p* s8 h9 b) T0 }
    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。
    # ^# b: t2 d8 n1 U- F* V2 \
    1 O' M0 A( `$ i8 E# L; iLEO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。  G! V8 g, |5 u/ [" a/ j2 l

    # y$ ~7 [! a7 ~4 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。1 X: ?' o- m7 T9 }
    : {: }, t3 P' X5 f6 U- @- 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。  
    ' A, B) D- w( I( _. |3 p. G) v- z, \+ `! L; H5 t

    8 G6 u" V. U: ~3 p  C* n0 F+ }# _: k- |: T: \

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  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3149 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
    ' h* e2 ?1 M6 b, S% Y' g: i$ A
    做下算术题8 W* E/ l1 Y4 p1 L0 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。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。”
    * R' u$ L* U3 v( @& L2 ^* M- W$ @( [( J9 X  q
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层0 J- R' W1 F. L$ D3 K; e7 J
    9 ?  \3 W; }2 E
    地球表面积 510 million sq.km
    + ^5 B4 v  g  h, A. D8 e( Q% F+ L- N: Y
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    : |  p" `4 g9 G' ^3 a% x
    " X' S8 F& }+ K+ k( f9 c- p" P: S北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星! x6 \1 c" g' N. b
    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?* S# L! i) s7 A8 s

    ' m( d) _- B+ q- A; |4 T(5+2) = 7 G, 除以 20万
    * Q4 J/ r+ [  }; Q3 l# |" l, q9 e4 A- w
    35k
    7 T7 U1 u+ [8 |9 a$ g

    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
    ; c6 `) [+ G' U; G7 e做下算术题; n/ U- S& Y" K( J
    “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。 ...
    : \( K2 J# |' u
    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 11:252 W& t% y% u6 y! A/ s/ ?: d5 w
    做下算术题
    6 k9 `' }" m. T+ r+ _* a4 z0 Z9 t, t# 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。 ...

    " ]1 o4 ]1 o  P# {0 e" m( M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。, S3 k$ k8 t# o$ C: e# J) t
    - `8 l3 u* O' D8 r4 I- y) a2 ]# w
    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
    11 小时前
  • 签到天数: 3149 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/ L1 j4 ^. u1 ~% Q7 C) E2 M& R
    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, ...
    ; c- M& r8 w  I5 m6 e
    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
    # h$ Z& h* Y7 ?
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46+ L7 O2 x: n6 x9 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 ...
    " j% D* t" f% U& O. @" p% T
    " A3 ~# _6 Y. w' U8 v  |. m
    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。; e$ I9 a' I8 a

    ! M% F! S3 k, T  C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  F. \& j: a  _8 @& Y0 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。' Q/ t4 A" v$ y0 X' m
    & J: i8 V  Q9 P( I2 `
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    2 j( l8 |- ?" a5 f9 r4 `
    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: 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 03:307 v/ v8 `; h; `4 t: T
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    * b: J$ ^- W% E  |7 x/ J/ x9 G! k
    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
    8 r1 v. u; y) s% V) w6 }相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    0 P7 C- S( B9 L" v! U( ]1 s
    5 ]* D; I0 Y  L: 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
    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。
    6 f1 m2 G$ J/ o8 [“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。+ U% I$ N8 B8 g) C  Y
    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。5 \: M4 q- h/ y; c3 t7 c
    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?
    : P6 T( {1 S" i# s7 Z5 D
    0 w4 V4 ?  H7 Z( |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。2 U& n- F( W1 V
    7 u# x9 {) y3 T+ i' P
    2 |6 @* N3 p' T. U2 C1 i7 _
  • 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 x8 k: ?! j2 j6 U, m1 z
    有点意思。
    ; N! N9 x% w; |1 z6 i/ v, x, }“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 I: {: h9 V) F1 c5 v$ V  U& b' Z6 K$ {  H- D. p8 v% K
    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( k5 p& `" |3 B- ~, ^# _% r( l/ W
    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 ...
    / x/ ?2 \9 F% z$ Q9 {
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    9 o. ]8 E0 N4 ]' H* u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  g% m! M$ W: q5 b0 {/ X- {
    做下算术题
    3 M2 v3 K( o3 R“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。 ...

    6 }5 j2 z  i8 R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。5 H$ O7 ]. W, y+ F! s
    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

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    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
    5 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 11:503 v8 p# }/ N4 v& N
    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 U; ^: l) I" q' a' ]+ y' w
    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
    ' N1 {# S) ~  s0 R1 z常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    4 V' u1 p* O0 m8 }' R' f8 `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:
    & V5 I: [: O6 d, e$ x0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行9 M& F7 N6 S- R1 f. ^6 t7 V& N
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行: E" A  I0 @$ X" c3 G1 }% W
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行; x7 {3 y, v5 U
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行. e5 D" V4 }: {3 p1 l
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    " w. ?$ l4 o/ T, i* p, N1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行" q# w2 q7 Z' @* M' s. ^
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ! }! [! a& ]( W0 y2 _
    ; D" [- V0 y0 d5 x# r' n其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。( r- o  d3 }( \  b- P7 X

    2 M& I5 k$ |2 U% c- _3 _9 B! J
  • TA的每日心情
    奋斗
    5 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
    & [1 H. c* |! l0 N5 p; S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 Y" P( ?9 _+ E' t' u4 j
    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* g' \' Q3 h: ]; g
    我说的是需求,不是技术
    7 Z5 {7 z6 l2 O% H% l2 u2 y0 y
    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
    " x8 q" s2 }7 A" C
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    1 F; [/ y- O* k4 X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 ...
    ) B- s; r1 @- }
    # m" f& p. `3 {# V' ?
    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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