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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 - Y7 U7 x7 A) F5 r4 z3 a

    + W* [3 O3 X2 _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。; ~4 A3 n  ~! C4 ^$ }* b

    # o, {  H* p4 x! V& i; m5 a马斯克的这个项目要建两层卫星网络。! e& U0 O6 G8 n% x1 }5 r

    ) d5 c% x* f. D3 p& 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。, A- v. T( H! S, _! _. g. @

    " ~# p8 O- _  k1 P: T* y+ H+ \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。8 p: ?( S3 ?; \' f7 c

    - P: S; u% w" o" S9 L! f- \+ L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。7 ~4 T3 ]: u) b9 H5 G

    ) u1 k8 }1 l4 f1 |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。8 o. i) t8 j5 i. ~5 ^
    # D5 z5 v% W+ Y8 {: Z$ ?
    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。
    ! k/ |# H, M$ S( z! q
    6 n: o! U) U9 C/ K; S* l. M( c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。  
    9 M! _/ d9 a: r3 |) l; V( I, f% N2 K  z9 R* N4 h" c% Q" z/ p

    0 X2 n% R5 o" {! _' B# k; P9 \, ~

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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: 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
    9 U" \: {8 W5 n+ J  k  A2 b8 c! E1 K+ g! j$ \( D6 ^. n' V! k
    做下算术题
    * z- K* j" f# {; W+ 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。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 X) t* t& H3 H# e
    1 A- D. U4 \5 O5 N0 u
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    9 S  ~0 n, \% U8 h
    . P, e: F3 P' {& H0 ?地球表面积 510 million sq.km, y5 H4 y8 F" T7 H+ S  ]

    2 F& B3 c3 B; z1 o1 G* @2 I+ ?- A2 D不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    * R5 S: B/ F8 b, U. a8 Z, a& Z9 X2 m; M8 V9 O+ L0 r
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    / l8 Z  S& p1 G3 \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?
    3 ]( [$ \2 F! K) i" `! y# E! S" Z+ v  j  [2 U# W5 J+ @8 Y; F/ g
    (5+2) = 7 G, 除以 20万! X! Q0 \4 b; l

    3 D+ H$ e# |* l; X0 E9 V/ ~0 d35k' R& `; y- z4 J$ t. R' {0 _; t5 k

    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
    / c7 R8 L) L! C* C8 M, Q% K0 Y0 g做下算术题& r! b& ]; K7 @7 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 Y; p. X! s9 I
    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
    # g' C8 L# C# S; A  T6 C9 l% v做下算术题
    0 V6 U6 S" x( d# u& 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。 ...

    8 N6 c$ T  G0 @: a. ~9 ]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。
    : H& d; p( j; T0 Q5 v+ l, A" d
    ; R+ L9 y* n4 q- |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: 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
    3 w$ G% \6 w2 s$ b  Y" ^! d- 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/ H8 _- H  u
    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 " o" H* O' j' U4 R$ W5 V
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46( B3 _8 n" u; o  n: M; R9 I
    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 ...

    . @# G6 t' A! r/ ^  ], c6 c& I7 R
    6 I4 U7 ]& s( E% d/ n2 y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。
    , [5 {0 v! U+ x7 E! Q: N9 _
    ; u1 g1 H3 O0 U* o2 i5 O6 _( P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. @% ?( R2 D( Z3 U+ ^* ]2 B! X
    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。
    - U5 J" ^5 h/ r* d
    ( ]+ `+ G: _9 q/ `据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    " O; D! E+ t4 i3 z: uintended 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 03:300 A/ ^4 s, ^; U1 E* [$ i. X
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    / v  k- [( ^* `1 y& s2 i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! ]* L: F) g' q0 {$ ]4 f
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    ! P4 d& J( E, K" j, z+ `) a' I2 [7 E% |& q
    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。
    / i3 _  M  W% ~3 M5 d! M' P2 m“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。
    1 |# V+ U  \" {0 v9 ~3 YVLEO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。
    $ e0 A- ^8 e# I( e; m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 i; L" Y% H& ?1 M7 ]4 S) i4 n3 l% A. R7 h: A, G2 ?; 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。
    * |8 Z" m1 n9 A* W2 k# {3 L- b! l. O% D* U1 G: V
      X' I( Y* c! k% Z1 B
  • 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) A. G6 ]9 ?, C1 u6 f3 k3 }9 x
    有点意思。/ d- @7 P# R- q7 {$ 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 ...

    . W( P% d' {0 i& z2 Q" U: |9 x: x" P' t, c! F" \2 K4 n
    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
    " j; ]  |- i$ p& m, K3 O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 ...
    % [$ i% {/ A! M, ^4 q
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
      K8 p& D2 ]* P  S* C" \7 P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
    % T! M+ Y3 y2 y+ f做下算术题
    5 r8 T( X7 c% j: u- 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。 ...

    4 w9 N9 ~2 M  ^% ~# I2 _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。
    1 C1 a0 S  T$ K; ], 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
    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
    ' o2 \! {" [$ j; 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 ...

    6 m' R+ T2 C9 ]! y. G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( R! P3 ]2 l+ t3 `
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    ' I; ]0 d/ d1 J$ s& B; x: q% v
    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:
    % X) Q; h7 K1 }* V7 Q8 w0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ( }3 m" Z4 O! K: O5 Z3 U1 s0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    7 Q0 K& w1 e" k: n4 _( `7 K0 s1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行9 {: y, p" p- i3 ?- R
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行$ @' v! R/ v; C4 `- S
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    8 S8 `$ E, E) N3 H2 R1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    - t8 S" f: x. v' d( L8 y2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    : Y, u6 G. x1 p* J0 ?, x9 I3 S; D2 I' r8 E& u8 U7 D
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。) m- X' i) u  F

      k/ n1 `3 q3 ]* I  A- |/ o4 R
  • 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
    + {" G( w, _% d, A# j! D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 ^) b# {7 v, Y) H
    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 17:297 S2 y% S* G; D3 d7 Z6 Y  v
    我说的是需求,不是技术

    & z% f( n* @! f: {* L2 \; W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
    8 D' n, t' s# \+ J, ~; ?
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    0 U0 Q- P6 @6 X7 K3 {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 ...

    1 U' Q, j4 Z; ?! w( W6 h" ]  Z* U" {& u! h5 A3 i
    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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