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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

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    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 , @$ t( s8 z- G2 d, @5 O

    8 a$ y& O4 b2 z2 T! w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 k! i9 F4 u, s4 D) q# o

    ) d. Z/ C4 r) Z$ \' b' H马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    8 p$ d% s! T6 S7 _. h
    8 C. {* P1 |3 K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 b. k7 o8 O8 Z
    * l. F* C; ^" k4 `( j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 N. Q3 M: {* I. m# ~: u% {
    % U) G2 X. b3 w! B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。
    4 T" b3 }/ l! I; V$ I8 e/ {& G+ k9 V* L- p# k. d1 _& H% 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。
      A  d8 _# T& {) g
    1 H9 F0 D' a- y. Q- mV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。7 c% E9 f' s5 j8 K; r" v" q# q: h6 a
    3 x* \( P* N. Z
    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。  % [" v: q. }! X. z* r

    * x" M% B1 N# L; O1 z' L' s+ j* r1 h/ C. c
    8 J2 t* G- L' N. X; 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
    6 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 1 ~$ ~, F; t/ |& m" k
    6 E, s- J. R! w2 R! J' _0 m
    做下算术题8 U/ @/ x2 S: W
    “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! Z& j; e- b
    0 W+ D3 B9 m3 N+ q4 R5 |
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    * x5 H! S7 Z0 y  z; ]% n& J+ b1 t' u# H
    地球表面积 510 million sq.km; [; s0 f1 z, u# V
    6 B- K" r7 ~. F" ~/ T+ Q1 h! {
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
      d3 ^+ Y" O* z3 M- v4 D# P; ]( `9 U- Q4 c& N8 M
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星, u0 H3 U* q6 K/ z. l& ~/ F( h" w, ^
    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?) l4 \  Z& _: g+ @6 l* ~% [1 u. m  O8 ^

    / v0 q) t: I7 D# I- e) O) t9 _(5+2) = 7 G, 除以 20万
    8 E% O0 ^# ]; t" z3 o2 p
    3 D2 m, S3 b' S2 p! s# X/ V. }& E2 M35k
    * g% L1 g8 x6 K. |$ x7 [8 f! B

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    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
    8 L: p. {5 S7 y& ~做下算术题
    ; X% q7 y) N. y% P# ?“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 |; C" |$ g9 j! J  ~0 ~* t4 Y
    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/ z" G, a% d3 q1 V3 Z
    做下算术题
    6 n, d3 B- U+ x( 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。 ...

    4 O- N& s' C' g( N) I$ U. J) Z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。
    3 B7 d" d2 L) f& ^
    - F9 S! X5 s% C* h1 I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
    6 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
    : _1 \  f) G7 f2 i* \& P$ i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, ...

    * b0 D* t4 d: B- ?8 S4 A, O4 Z, L" jso, 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 6 d3 B5 O3 `9 z- @
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    : I$ H$ B+ _. M) Z* E) X0 m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 ...

      H$ H; a& a. t. k& W
    1 Y) [( |! M0 c# B3 N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。0 i' \2 \# L' N* ]0 K4 |: n3 F$ U
    , ~' v, }/ {  a! z
    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+ W  I2 X/ Z& D+ s* D
    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。
    ; D  k3 J  V( Z1 f9 e4 L2 n' w! A7 k* ~
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    3 H. t4 v( G; b6 G* O& Bintended 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
    6 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+ _+ X' }6 c! C1 n6 o) v
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    ( d, ~$ _$ ]2 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% b$ T" w% ]& W1 f
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    ( @: q/ X8 [, G6 f' ^( w: i( j- i* V. H4 g. t) _/ y
    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。* C3 u; B, k/ v- x; d5 d
    “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。
    ( X9 d, R; ?. a0 I' \$ B6 P6 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。
    3 D5 l5 B/ c9 i8 s7 g3 z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?7 ?, }4 B# h0 `  G& }
    5 l9 g& T* O7 X
    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。
    : N" T0 V4 o4 U( V/ K& L5 W
      u0 }, a) r) e
    8 G% N, m3 A$ ?& ]* E
  • 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
    4 E' [4 f) Q# V# l0 c7 ?6 W6 O有点意思。" i/ O' o* q9 P9 X6 Q. 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 ...

    . t% \0 }- S* [2 l3 f
    ( x0 A1 B. U- @: v, B/ W( C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; ~/ B' F. c5 p1 l9 Y  c* X
    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 ...
    " v# H5 E1 J) e
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。' ^/ c2 P9 `' \* E) }  j, 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
    % r2 A" [% Z" V2 e6 h) u做下算术题( R3 ?' S: X; 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。 ...

    & q! Q3 @! o7 N6 g1 P# A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。
    , W) m% C) a/ [' j; |- ^( `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
    8 ]+ ]1 c" s4 O1 y! Y8 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 ...

    8 Z5 |7 N: T, p/ n, ~5 ]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 17:014 X) u! p+ x7 u
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    ' _0 d: z, V( F: K9 s' w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:" Q2 W( K& Z  N
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    + }4 y5 X5 ^( g& {+ |0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    6 N; F' S9 H3 u$ [$ }1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ; V' D5 n- e  o9 F0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行( d6 n; _  r: S* g$ l% x) D
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    " `6 \. e; l& N- {1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行5 y* G/ l. {/ Q7 y
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行( U/ U8 V- b! }8 e- K4 {
    : b! d' C2 Q7 y( F, X
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    . X. D' ?6 _3 H: b# M1 r9 u/ n/ P2 L$ I
    - e' r$ U. h# c. I9 v; f
  • 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
      V6 S3 L* J9 g5 }' 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 ...

    " V/ q# i; r8 r! }* Y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
    . ?, |% Z7 M5 u/ ^3 o& T我说的是需求,不是技术

    ! C) A, j' i1 b" j  D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 ( K& N# c5 `: U& `8 O
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50( W8 x3 `$ j: s* x5 `/ C8 X4 \3 e
    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 n0 V7 T2 S* e- x9 k/ P

    " J1 o# P8 t8 l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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