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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 d) I! R$ b! p" b& E$ L$ s
    , b2 K- X) |$ ]" W( ?- c, Y5 ^
    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。% v* Y4 U4 L; n) U% P5 D

    . A$ ~( }& N) r0 o3 d马斯克的这个项目要建两层卫星网络。; L; a( ?1 h0 P, T
    7 b! `# t5 r7 h& I
    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。' c( M( x- @, _2 `
    * I9 [( W" r" N3 ^- W1 D; [
    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。
    & X* x: V& w: x4 p' r- C& p" c6 T% m$ c2 w7 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。
    , R* j3 C2 F' S
    % b; E! [$ M# r0 b$ X! 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。& l  V( g+ G) @8 b' ?) U$ D) b% L, }

    ( ]+ `/ j- ?( s3 X; H) d' 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。  N+ g% ?' d! h: M
    $ d! O* o6 Y# 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。  
      R0 s+ T2 j- M: f9 `; T& ^* `
    % N  M; X6 I- {* i: K* {7 b  \# o: x1 \8 K6 T8 }

    0 a( s, [( J* x% y

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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
    11 小时前
  • 签到天数: 3232 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 ) W# |$ w3 M7 l9 q. o" [1 m
    1 r8 w; C9 T& Q4 U' R8 R
    做下算术题
    8 \( u2 }; g* 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。”
    . A1 j0 b7 P0 Z$ B- m7 T; V
    # A5 |' b4 `9 ]2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层8 I1 B9 w1 o2 |" ^
    2 a1 d5 U$ B& t2 ~3 |' ^2 S
    地球表面积 510 million sq.km
    ' U8 _$ z. W; |+ E5 m* x4 R: S# a0 ^5 Y* u
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    , C5 V2 x2 [& |4 ]  [1 M
    8 ]" u' B3 X4 H6 x. u北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    + q+ f7 ^, R5 h; `; F5 t8 r! T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?- i4 P8 |! V4 l! K
    & n! o; x1 z. r8 o* V
    (5+2) = 7 G, 除以 20万/ {* C* O4 [. i( f

    , q) {- K" I# @: \5 ~35k+ j7 F) I) |1 J0 x6 p/ B! p

    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( G8 F' T# n$ Z% w+ V3 s! Y' T
    做下算术题+ \# U( {, D% T- L9 _* o
    “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。 ...

    / E: {0 M, i* P: e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
    $ s" k9 a- [& H% v2 |做下算术题
    . q  Z. {% [$ o* I5 ?/ d1 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。 ...

    9 C& G- y' {) z+ s+ C" ]2 }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 p) t) e# P; Q2 x% O" Z! f8 i2 c) E# z$ x7 f! W, r% ], g
    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: 3232 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 01:048 J! y2 z' P' F0 W% 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, ...

    ! @( u9 b9 z( X& yso, 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 ) K. L. f& U% x$ p
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    3 U3 ~, c* J. |# n0 V. a: ]7 q* e$ V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 ...

    " c$ q' k! t4 n3 b" G1 ~4 P2 I* f+ l; V2 [* p8 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。: l% O0 p2 [( H# e# M4 v1 Q
    * p# y# e) i, @% N! N, e
    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$ s3 d0 s) Q) z+ Z" [% s) k
    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。$ ?/ V; ~4 ?( d8 w/ C4 o$ j
    / i- N9 R2 K3 @
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    % u: t8 r2 j1 K3 h( D: ~/ Cintended 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: 3541 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* D# X. y' `5 w& y6 J7 _7 Y  [  o
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    3 v# @' G+ _7 Y  k4 P
    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
    ' ^1 e; i& U6 }% v, V( ]9 b相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    & y0 Q' n' e1 c8 f' q6 y0 @  D( v$ Q: a/ s2 S% D. G3 U
    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。
    ( D/ }& o# @) i$ ~9 Q. W) V  R“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。$ F- A3 F5 f, B. T/ k6 F
    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。( \. a2 \# e  n2 X+ V/ u8 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?8 T: y# u& Y& q0 j

    # |/ L2 U9 Y0 @; Z  r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。
    . N9 N1 j( [5 Z- `8 _( ~$ M7 o* o9 x; h" }+ `) W

    6 @( q4 h% i, H) w$ u
  • 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
    5 {1 a8 u% A( |" \: j有点意思。0 r% Y8 V4 T* f$ ~' t) {/ m' U
    “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 ...

    3 g' `; T5 F: y- s* h; X0 t
    2 z; ~: M6 X+ J* }" i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 07:003 N- j' @. q7 B* Q/ W" l9 b
    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 ...
    8 v) U( T/ e- g# x
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。+ e) h2 j& |+ r2 y) e+ 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- ?9 f  Z# S6 ?0 A8 W$ C) t" O9 A9 q' p
    做下算术题
    , ]# n* t7 a9 o& q/ q% 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。 ...
    1 ]4 c0 ~0 \" 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。( z8 e" n, \7 I! L5 a7 P
    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

    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
    奋斗
    5 天前
  • 签到天数: 1661 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
    * Q0 v8 F0 \$ C# v0 |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 n9 B2 b; \8 K% Y( c- r
    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' e1 z- e1 n. L9 ~0 V9 Q
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    7 e0 {/ `6 V1 o0 D6 ^2 {1 J, y9 V6 ^  H6 J
    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:
    - _% f1 K2 `2 S( t0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    1 J; d  l) k, m* c. e" ]' Y0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    # v6 S3 P: {; _( U9 c5 v1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . _- s; V  P, Z" a5 s3 U. G1 V0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行7 m; @+ D) F* ~9 v7 V$ K9 r
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 w# c0 ^, k& e) ^4 ~. f1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行/ X- `# q* _1 D  j3 w  c% V
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行! T: G6 ~$ k5 m- S1 z9 ^
    , [/ _; E' b: [( w
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。% O0 @, z' [+ a* t. D
    - O. `; s  t. |& E
  • TA的每日心情
    奋斗
    5 天前
  • 签到天数: 1661 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- p- f% J! H4 k! B) }6 S2 s3 L- s, 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 ...

    : t9 M! R- [! Z8 s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: x- c2 h' h4 q+ e' D0 \
    我说的是需求,不是技术
    2 H: L+ }, P" e( s. D& o
    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 ; C2 W  X5 ?% V9 e
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    3 G1 S0 u0 u" 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 ...
    9 \9 x: V2 f2 i1 H. q& d2 X

    + Q0 v+ W/ m* J8 _- ^- D) b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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