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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 $ A( s  J' }( u, k, }8 f! J

    + L$ u$ J5 r! }1 T+ ^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。
    + W. j8 c) ]1 q' @- w' _, _( a7 a, t- j" f! }: j5 E
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。! d* B7 K* T- ~2 v+ G4 _

    " S& Q- O* }: q0 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。. V. i2 j1 {4 |5 M9 Q

    & j8 ^8 x- @- B* z! H) o8 M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。
    % m: Q0 I: K/ `0 y2 E' [! [
    5 o4 X/ g/ f, O2 w% ]* 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。$ l9 z2 |( p$ X$ G$ i9 r0 L( Q6 X

    - K) p7 {. b$ P# b7 P: [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。
    6 d% ]' n$ F2 n, W- ~; ~+ \% U3 ^7 p7 N+ z: d: e& `. Y
    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。
    % m* m$ D: g* s: r1 V/ d. O, K9 _5 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。  - @% v& M% z- \- [1 P, ]

    # L9 n6 b  `+ ~4 @/ I  W0 y8 ^9 Y3 B

    ) P6 w: o9 ?8 t( a

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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: 3223 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
    8 a9 W7 M1 e2 e9 t; ?
    ) J" H+ z& c  \& Z$ C1 o1 H) ]做下算术题9 r6 u) _9 p/ C0 R
    “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。”& f5 G4 H) f% K

    ! H; Y4 a2 D0 u! @0 H$ L8 y: \) K* u2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层$ E2 }" r  {1 d9 k6 s8 {. Z

    / y, \1 ~" A' E地球表面积 510 million sq.km
    # n% K9 O/ L, k( t8 W  t; W! B# O6 F" t2 L5 e5 M
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km  J8 X! ?; {1 o9 O

    8 N; i% W% m4 f& h2 |# q4 V: i北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    3 o2 Q8 G* e: O4 q! f  b4 q9 E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?) @& X; `- J: Y  O7 i9 A1 R* T

    " ?; s) M5 n% y7 V- ?(5+2) = 7 G, 除以 20万
    0 \/ [4 n! J- U( _
    5 K4 Y$ |: Z& f# N; g35k
    7 |0 T7 `6 [. h& C* E9 T

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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$ g  z8 _- t  ~9 x
    做下算术题
    " a0 q5 u; Z1 _“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。 ...
    2 N0 q7 \% d& F3 O8 n2 `
    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
    $ \% o# S2 u. m$ j* p做下算术题5 X7 n+ m3 v4 s4 S! 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。 ...

    0 M5 ?5 S4 z" P5 c) G% ~( B5 @" ~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。
    $ f) M6 ]- C' t3 `) I( A# T7 e, |: s8 J+ y/ X1 \. B/ @) F
    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: 3223 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 01:045 r; ~3 a# j1 X. x7 Z3 J
    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, ...
    : V  }9 [5 Y, t$ B
    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 " A7 D. |& P9 D4 m2 a
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    - A, w1 o$ C! r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 ...

    9 S% ~9 ^. j! T- j( m% S
    ( g0 R, H# F; q8 n& D& C/ x4 P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。; W! I- G. D% Z
    # m  ]* U4 P9 C  a0 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! g, v; {. l* 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。
    , h4 r3 w, ^( u; u" _) {- m/ P6 J9 j* d6 p2 C6 }4 o4 F
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    # f" r9 D7 }4 r( F0 b3 B4 u
    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
    16 小时前
  • 签到天数: 3532 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 03:309 ?8 Z2 }0 b# P3 p0 S4 \! Q
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    4 @: N3 M& n+ G: z
    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! ?7 o" ?" F: L. L% E* C% J. p
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    : e' l2 X4 Z  C& ?1 E! \: M( x+ F; C1 j/ u$ k. X
    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。5 @  j% d1 I* |5 U' G, X7 Y& 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。' _6 j$ {; Q* S: D- `; \9 e4 s
    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。
    5 ^6 u; Y* |) F( k; E4 V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?! U( x; G! C7 a, ?

      a/ ^$ D' }" {( K# r7 @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。9 k2 d0 t* }+ V
    * O$ ?, L; e& f
    - ^6 B% {4 ]+ [: J
  • 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+ W/ w1 T' `8 F% L
    有点意思。
    3 f1 f- ?& d1 S2 d9 N1 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 ...

    0 K& }: U# ^7 Q' x5 u) {' b3 E- ~# u& ]/ `5 Z+ d) q9 a( 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
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    [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
    1 P5 L* |* W- F- E) 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 ...
    6 P- @' G& q' x
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    # |, e/ I+ W( e5 Z. I- S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
    $ ^/ _- v/ g* j8 _) l0 o4 j. V做下算术题6 d  Y  E- r$ v; 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。 ...

    / Y9 @2 L6 _+ m; k) x( V/ \# X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。
    , t4 H, c; {1 w' {: d1 S3 Z5 {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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  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-28 03:33
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    [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
    擦汗
    4 天前
  • 签到天数: 1658 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 11:508 N. [: W' A4 T- s7 ?; {; f
    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 {, G* N5 U. I* w3 P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- |! B" a. a6 C; \1 s, s
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    & X6 E' ?3 `8 `: N( G3 r* @- t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:% o) u$ A% P4 R% s0 ?9 [( J3 ]" F
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行' B' i' J2 z9 G5 h7 i
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    0 @& o2 i/ v# f# O1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    4 `7 y) {- b* Y/ F! p& I0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行$ z8 k2 ^5 y# j( v
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    8 d! j3 H1 a4 i, ]$ ~9 F5 r3 Y- w1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行# x( m/ }; g$ g, }1 ]
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    0 m( p; M3 G3 L- G
    $ l! g3 {% Q: O  e8 M其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。" z8 {9 z/ C* F/ H

    , e; z* @3 o. G) k% s2 Z
  • TA的每日心情
    擦汗
    4 天前
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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 17:128 t) V6 O  v" s: Y$ k& j1 Q
    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 ...
    $ a: S7 I- p8 W9 a+ n
    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+ u0 R( u  B% S
    我说的是需求,不是技术
    ! }2 I. `  F7 _5 h3 L9 e7 v; G+ V
    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 2 s- t" G- c; t- h! `4 S. l
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ) s8 ?3 j$ y$ J# {" z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 }0 @' n" E) _- A

    0 `# I5 p! G; ]7 t4 `! [9 I6 F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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