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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
    7 {, k8 C7 M( Y4 {- P- I. d2 B+ e3 S. \; v" v
    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。# G' x" s6 g) g$ q$ s) O# ~
    / g0 Y5 o% Q& Q
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    9 U; D0 p& E9 ~- G" ~  H  Z" i
    ( U+ S: G' Q, Q$ N/ z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。& f* |& `$ k' G0 l& Q" c+ h

    ; B+ [9 T9 ~! N9 i- R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。
      u" g' l8 O! ^! y# i+ y  ]: I+ Y$ [+ z9 M- C3 S' J; N: 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。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。
    8 M( z: \, i: _$ ^2 I" A: F' [8 n
    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。, i9 z1 r& ~. x; Z  E
    : e. ?7 R( r& F; p/ G- ?+ J
    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。0 w9 S$ i9 h% b% v$ n

    5 q' E: D, V. B0 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。  
    % r" y9 j0 r: V5 R3 u9 m& |
    1 \" H5 z8 v- ^* t4 R! i, l3 M: c
    ; f; w$ h/ s4 W2 m( I9 r$ A7 v" a# j! ^: `) }4 U% _

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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: 3103 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 Y! q6 ]$ n6 r& m! W$ e0 F. v# k' g& d3 t7 a
    做下算术题' ?+ h. {' ^6 j9 F( d
    “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。”# ^* _$ M1 J1 E) @) Z' W+ g, e3 m
    ' f: C7 ^5 M+ `. H  I2 O& B8 B
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层# g* g, f$ Q5 ~

    1 t& h3 g! G  U# a& d2 @( R3 V地球表面积 510 million sq.km
    ) |. x. W6 K& Y$ V+ ?! z
    4 t' U0 i; l; x/ V3 p/ e8 _' K不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    / F1 K7 n  `$ c, J6 Y2 N+ b3 v9 d: X* G1 d$ B" l: u. m0 c
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星7 w6 o& E9 Z2 H8 B5 i
    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?
    ' A4 D" N" q9 b9 A) H$ c8 I+ i: L6 Z( S5 {1 k
    (5+2) = 7 G, 除以 20万2 E4 W5 v: M6 |, ^0 t: O

    0 v) w! V, x* i& Q2 c$ x35k
    ) T; u" H7 O4 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  V3 U7 s, L* N9 b
    做下算术题
    2 K5 R* o" ]0 v& C2 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。 ...
    ! k1 O  T9 B3 i7 ~* ~' ]; B7 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
      W0 U$ m& d$ W做下算术题
    1 n: P# S& w$ Z) L1 c. d0 g“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。 ...
    : V! b/ q1 Z2 B
    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。
    4 i; U0 y( R% O+ L. t2 n2 x5 y2 ?
    0 }  y. M' u6 |* M& L! B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: 3103 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! Z3 A: B1 B, g. h: H( m: D9 @) s
    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, ...
    . B" E' C3 @0 P5 \
    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
    * J  V+ q" R- i5 S: Y( R  ~
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46) n. l. S0 v% j, {# I) F8 t
    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 ...

    + K. H/ P3 |7 N  ]8 U( s/ g: w( m, S& W+ Z- m) w" j
    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 ^" ?, f  X" m* C0 f: M) M
    - \: m2 y! M% h; @/ A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
    7 c4 U& Y# X# Q+ 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。5 z) r5 }* J; X, C' ?) R4 d1 |

    8 D' c- }1 K7 e1 C据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    3 H4 U, C5 b5 y3 I* H; aintended 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: 3399 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
    4 j. [% W9 X: b: i. w# b* _% tintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    ; w( W0 u" ^% |6 j; G7 ]. f& Z# H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
    : K0 ^6 z4 y/ @* @相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    % N! r$ e. P* g, F0 ^; p
    1 C0 J8 l$ m- y/ f3 G; r
    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。
    9 S+ V4 j% |# U1 y5 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( y5 J1 u& t0 `3 oVLEO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。! c# }% I3 @! T3 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?( A* X- r4 u# f5 b' _2 [& x8 }5 T9 \

    & E) t7 U1 x, `# a2 S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 G; U: z* f. L( k5 u7 J8 F5 B
    9 q1 T+ O/ |6 l) c, [5 ~; S
    ; W) ]4 h- E) c6 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
    ! \4 x( \# H' o" F% I5 o" s. D有点意思。
    ! A$ @/ \) A) k! c. p$ l% Y& 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 ...

    , m& c9 N9 p6 P6 o" Y) o! Y6 Q/ C# T1 L# K& j6 p
    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, P' L7 h: R" z" 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 ...

    ( l5 t. l  g2 ~& [查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    3 O# h2 W/ v7 ]2 l隔行如隔山啊。

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    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: i2 b- M  z! s& e. [0 \$ `' s
    做下算术题
    + U# ^( Q/ V& e. _' 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。 ...
    : e2 a  p1 m" R8 k5 w
    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。
    5 ?. q. t( \7 a* y- d, _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

    4 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* D' U9 q0 M9 M9 @4 V6 ?2 ~  U* n" B+ T
    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 ...
    % O5 `, ?$ S# }% Z9 p: R3 {
    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
    3 o5 d' e, N$ w/ Z3 f& o0 ]! K常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    # {  H6 E7 L* W$ }5 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:
    : V6 I/ E8 K& N% F# A8 n0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ! E" H0 ]4 S# Z# A  p0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行( n9 Z2 m. s# ?* ~3 a/ h
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    & \) V( I7 i8 }  Y8 l; K0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ' \  ]( g7 K0 t3 G4 O+ a0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    , S/ l3 [0 q) n; g: ~$ L2 H; Q1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    - b  t5 ?' g! Q& Z2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行/ k3 x  h' O; V, Z* _; T9 @

    4 s7 i& ?7 o; u3 m4 q, h' J其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。6 J! h' W; H, v) Z! L' m1 F
    ! a6 T# J$ Q8 H( [
  • TA的每日心情

    4 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  |, p; |* e: U8 u9 I
    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 ...
    6 J* y. O" f3 M* D" e
    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 U0 p0 C1 y* \, O我说的是需求,不是技术
    7 s3 M  t2 L) s" M  M2 s( |, o$ r
    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
    * h" ~! I9 |1 m& |" F( d
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    6 _4 s( X5 f& x, v& ?$ H  Q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 ...
    ( [' p  q- U: j1 ?: R2 {6 r5 ~
    6 O; B# A9 B+ w4 A8 s$ e% P1 c1 ~
    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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