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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 $ X- q# m1 N) F' H/ Z0 ]1 _: v
    % \9 E1 X7 D  `0 {& p; v/ @8 R
    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。5 O4 R4 J' S$ D6 i. T  B- U
    5 K* Z7 [  A; R( q& o6 c# r
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    4 g; e+ ^: l0 B- c1 D/ j
    4 G# ^9 L+ q' W, [/ ]. x- [( T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。
      e1 g4 r4 D6 t4 Q6 ~/ S1 t& _$ m8 i( g9 N. r0 @
    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。+ z5 Z0 ]7 [. n% q- \

    ! S/ z: D! R$ W, C6 G+ s+ x* ~8 B9 ]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。
    6 D# S0 R. Z; S" q4 S1 a' m# ^  R  O! b" O
    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。+ |$ T7 g% e7 d" e3 N2 X& P

    # i) M! ^% q0 w) a9 o7 l1 ~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。
    + b/ `+ c6 a/ R/ e- D$ A8 ?5 N4 N- M+ Y) D
    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。  
    / ^& {; H; L! P! u3 M
    7 \4 E1 T1 v/ e
    ) I% L9 b# L  [0 g1 o1 a" h, J+ u7 k5 {6 |# f5 V( o' D

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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
    2 小时前
  • 签到天数: 3102 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 ) I- Z9 c4 v* V) V+ J3 O& C
    2 W2 [9 Y! P, e$ c- |6 H
    做下算术题
    / m! Q6 w+ {/ O, 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。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。”
    ; r5 \9 X; E6 U5 Z& z5 j
      W" j( b2 X/ Y2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层/ y2 Y; W3 n8 t5 ]5 h9 t- `
    9 Z* q# k/ p' A& n! O! E+ o
    地球表面积 510 million sq.km" W" [* t5 r5 Z: Y3 O: A, r8 f
    ) w+ @7 n% @( v
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km+ A# g- w8 S4 c/ B9 ~9 B2 v

    6 E; M3 F: f" h5 F2 D北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星" y* d4 ^, h! A: }; J. K9 o
    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?/ W: E/ H& C  x

    / c" B! Y' @, O" \* s- u2 L  V(5+2) = 7 G, 除以 20万
    . Q; I; T! f% s1 r+ T* |1 {: i; J9 n2 t0 @$ H) ?
    35k# I9 ~: b6 b: M( [9 K  N0 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
    ' T9 C$ r8 [' M+ s$ n3 v做下算术题* G5 E4 T- r6 P: i/ v# b3 l4 T
    “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。 ...

    $ P" D* w6 F1 ?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' P& v( E) \' e1 a9 `& f/ k
    做下算术题& b6 `" H2 J( ?% U
    “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。 ...
    5 m5 C9 n" U) e" ^5 Q& ^
    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。
    0 L  f; L8 ^! B1 a* \) s' s3 s0 N# 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
    2 小时前
  • 签到天数: 3102 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
    8 t, ?/ c( ^8 A# Q- j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, ...

    % T: a1 X  T" n6 s* s7 aso, 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
    0 O8 B7 j; @+ g/ y
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46# \6 J; i9 h* Z9 g1 [
    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 ...
    6 Y8 |( _5 B6 ]9 k8 }

    3 K2 `  Y" D1 C9 D% l+ W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。
    $ y: {! `, O% a: J! x  d1 C# Z" v" @" l4 t: b5 v
    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/ Y2 i7 v6 E$ U8 ~0 E9 z+ K& X5 @
    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。
    6 x0 _& g3 f8 s8 M( J/ o# n
    / S5 y% j3 i9 C8 j+ k, O据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    3 N$ s# I: `: R& xintended 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
    3 小时前
  • 签到天数: 3398 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
    , o# }. I6 E1 Aintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    & f0 R2 Y2 y! F$ F: e9 b
    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& t$ ^( h% O  r$ Z8 |- j# Q
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    8 l) X4 b" i# j7 v) u( {
    0 R- R5 ?: o7 x3 ]* Z0 f6 }
    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。! I1 p0 y  r% G# L1 F. j
    “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。
    9 M) r: r0 P! C6 A* f2 c; VVLEO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。
    8 I  i, W/ X  x! S2 E" y  u7 L4 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?5 h% I* q' I( t, |: E' b- U

    + g0 _3 E% S3 R; O$ h9 t1 U5 M/ ^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。
    4 q- G/ i1 Q5 z* X8 a9 N6 X( Y( S- w. ^- V) ?
    / r+ x( q8 n0 ~% F4 w( ~2 f
  • 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: r+ R( m9 e( c' ~) U' F. w# u
    有点意思。
    % T( d% r# Q" k4 p“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 ...
    * V! w5 p& B3 u/ j* N- F
    ) u! m6 U/ S+ d
    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: _8 ~8 g. k+ r: ^) s' L
    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" W5 T; ?: U2 ~" J. i查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    , R0 U8 ]& R! K, W3 w# ?( I1 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 00:25
    5 `& u: o) D1 B3 e4 y3 N  P" |做下算术题8 L' Q  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。 ...

    + A1 Y3 ?( ]3 Y5 h* C5 J+ D4 J# p2 J+ V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。# m; k" b0 A6 \) U0 v# `: ^3 e
    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

    3 天前
  • 签到天数: 1612 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) u% |0 S* z- W& U
    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 ...

    8 V1 W7 a' o) R/ }; z4 _3 [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 17:019 {' I& l- c5 C( \; H) @
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    ! R# \7 ~$ p8 R& Z2 `7 N$ 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:% k* f+ P( a/ U+ ^
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    0 I! {! ]: o, v. b& h- i0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    9 j6 {* ?. s% ]* |+ @2 ?8 ?1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ' {! d8 I+ M+ N0 ~  x" ]0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行. J% u0 T5 Z' q4 v6 q' K3 Q
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行4 z, F& t8 N* r6 ^/ ^4 B  H
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行' I/ [3 D- J, }# {: U
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行( n6 Z- G% ~, X4 o$ B) O

    - [2 S( Q: o) @1 ?其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。5 t! U; e4 p. d* X4 C
    # A% {6 ^8 j& E: F$ E! @+ y4 c1 y
  • TA的每日心情

    3 天前
  • 签到天数: 1612 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& Q: D4 R. G  v* U1 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 ...

    8 V; f4 ~! {2 z# I! u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  Q  K  s3 a& ]6 h
    我说的是需求,不是技术
    6 C8 q0 k7 [- X7 }: 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
    ! J$ e" x) {5 ~+ l
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50& c" v( B, Y$ M1 W! ~
    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 ...
    0 V1 u. g5 }9 r; K! h
    # ^; Z2 d8 h* {* s( `! N
    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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