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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
    1 j, Z. L) ?; i8 q( _) r: F, O& W* d5 y4 Z' a) p
    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。
    8 q9 S: G  r. W! D: T. M4 B' A( Z! l0 i! p! c2 T
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    4 p: a; ]. X$ |7 G4 S8 G( c0 X) N9 f  M8 X. e- 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。* E0 |% r9 ?$ q7 L# H
    , B7 n0 M& ]3 g  s% 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。
    , Z8 r7 Y' O% j* ~( C- v( B2 e: u
    / ?+ M' I+ v" w3 @2 |+ b" F! 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。2 A* ?2 f4 p. x3 v  X
    ) g9 g9 V4 h; `% z8 e( I' U
    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。. n+ f/ T5 ]; Y

    5 `, v4 K) V" w& a+ d# e9 }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。. E8 e! h1 c9 |3 c
      N5 ]# c7 W0 A# p! G% Q$ B; _) |
    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。  
      M: p* T8 f% ]% D+ \6 U" Q# m0 N3 J9 {- E# w& R" w/ K) l9 a$ C+ f

    ' @7 \0 B' t) |7 [7 P, i0 b( H+ g; M) d2 J& u4 a7 L4 ~! t/ T

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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
    13 小时前
  • 签到天数: 3082 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
    & w2 R  ]+ k8 A& g- m5 T5 r. Z$ ?( q) ]8 w8 o+ l: q
    做下算术题9 M$ X) C7 T9 q
    “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。”
    + U6 S* ]! g1 u' n3 |6 U
    ( Q; y+ D! g3 V. w! E2 F2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    8 Z6 S* {3 ]% l# x% g7 N$ f7 [# T9 v! d0 |' g
    地球表面积 510 million sq.km
    3 P, y2 X; M+ X! L" j( P
    1 g' j. R2 d; O  }& b不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    # r3 k  C2 i7 j& v5 S& y3 a( g6 ?  k3 k0 m3 J. E
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    . o$ l4 K: @& {3 J& U/ ~7 y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?
    / o! p  s" i  n' n7 g" l6 ]; p
    8 ?& Y6 \9 ^; y. p6 ^. W(5+2) = 7 G, 除以 20万1 Y8 \6 U7 |0 o* e4 [2 I5 E' r
    " p3 c, \4 b  k4 G  h/ `6 X
    35k
      s1 W; a. q6 ~+ j

    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 00:252 y/ n( Y/ d" X
    做下算术题
    0 u* v" g, k$ H! n$ C4 i3 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。 ...

    4 o* w: S  `) O% x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
    # ?0 ~& Y3 T/ D: P0 G0 N. D做下算术题2 F; A) m8 J( p+ x3 J+ g9 }
    “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。 ...

    9 v! i2 |+ D2 K/ g: L0 H, @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。
    " {/ e" }' H- f* I! [
    3 D; _* c9 M7 _, G8 u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
    13 小时前
  • 签到天数: 3082 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! `- a1 p( l7 S' ~+ o
    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, ...

      [$ N7 I$ Q, ~% c& u- 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
    7 V  W7 E# P) J3 F0 {
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    7 W& H) [2 \) p: y" F3 H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 ...

    4 e' ^. s4 G  J: _  V/ E+ c
    3 ]$ C( z; W% x* H% ?* f$ 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 Z/ ]# t; i* ?. I2 N. @0 t

    $ h4 ~3 i* B+ D/ ~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' x+ W7 ]* ?' F: }. w, U
    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。
    - Z0 Q# E8 D( U+ Y' V9 u, u( L( @! w" f2 `- E" Q
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
      X. v, x. n4 {! J% ?. V
    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
    22 小时前
  • 签到天数: 3377 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& v2 D, m) [" \6 j& B  L- m' J6 r
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    5 l, Z, L. c5 ]: z3 P% W
    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 F' M. e( T. S1 A相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    / z  k2 J! J/ F3 X- D- J+ p6 u
    * }5 x: N" C! L( 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。
    7 h* z: H$ }. T4 {: z“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 ^* h# _, F) l  G# |! WVLEO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。* a% ?$ _$ Z' H
    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?0 G) [# x$ d/ @
    1 ^' @5 g( |" P( K1 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。
    7 j8 J* d- _$ G$ D
    % E8 e+ h, u4 \, u# w# R) l7 q) X
    ; s1 ^# l* C: P7 o! B: S
  • 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
    : q' v5 P# \9 l9 H有点意思。
    0 }) C! R2 |& q0 L7 b“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 ...
    * ?& E5 \0 H6 n2 ^" C

    , @  ~- n/ V" q3 j. P: n2 G$ {( 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。

    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. `6 L4 R  O+ U3 J- ^9 X; C( a
    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 ...
    ( A( j1 f+ s% {
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。8 b, f# G0 \% |/ j; }; C
    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* U  u4 H2 Y0 f2 T4 i9 Z
    做下算术题
    - U1 ~+ U. l, z# u9 M) ~“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。 ...

      D$ w$ |% |% c( [4 H, y1 C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。+ g5 \: O4 \5 j( U! P, b
    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
  • 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
    慵懒
    昨天 01:27
  • 签到天数: 1605 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 ?5 ^. F  g* T( p# d0 C
    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 ...
    $ ^2 `! P6 T# Q' j* i
    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
    6 b5 A; ~6 [8 a: w) z, g常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    : n6 D9 @8 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:
    " V" o9 O$ e: j/ x0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    , F/ c9 p: B9 O& d9 S& ?0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行4 A7 l2 K% y' Y3 C) ~2 D
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行6 \* k" N5 {. M1 q- }' [
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行1 O( H6 K1 I; O! e
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    & ~4 k+ ?( m. k+ P1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    + Y$ g1 h# v3 M1 C' l2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行7 `1 k" P3 |3 A6 I- p0 a
    . a- k! r; R1 A# _8 n
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。9 ]) A0 U: C" d# N

    9 L% `9 ]. Z+ q
  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 01:27
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    [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* I2 O( b: E5 ^# \# x
    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 ...
    . P' k# D/ r5 w
    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 17:299 D5 _, N& f9 G  @) n7 g! U
    我说的是需求,不是技术
    & ^2 I, c- D" o* N! ?
    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 ]- R( I$ M( L) z1 |- u
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ( R* j! ~: O" ~/ V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 ...
    ) Z, `; p1 ], @6 O/ x
    7 ^6 L: v: m1 ?$ e
    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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