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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 5 w& F& f# i! }% m
    " Q! }- l! M- O- @: |# I
    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。
    # a+ Y5 Z# v! ?( N4 W" s' s, U0 I% k6 W" h" ^: ^) n% u
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    % U# _6 g* o  ~5 X
    % Y; P! c- A5 k) r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。5 J4 N' Y0 e2 m1 v

    - _+ t0 I' o8 Z/ @1 ]: J$ Q3 a0 o& @; N. f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 x8 U) c# j/ i4 @, u! x
    * I, ~* _5 X: Q/ V  v/ l) k
    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。* Y& e% _# W7 ]( `2 i4 @- G$ t1 K
    3 V  I# L$ ?6 \1 T! Q0 G1 V
    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。
    ; [) l9 v% H) u) d: X' ?6 v% ^' R
    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。
    1 t2 n: [( o4 ~# z9 H+ x6 }" F* w% \1 `
    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。  
    4 g, `6 A, `. _6 ?6 \, C3 @0 R0 R7 f4 w$ `0 S% W
    + E3 d) Z8 H5 H* y

    ; }$ Q- ?% o- j, ~9 B& [' O

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  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3085 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
    2 Z' x# Y" g0 n9 d5 h  F1 I" w( {, Q
    做下算术题
    & }8 ?# I* B& k: e) s" ?“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。”
    & f8 l# f& K2 j7 [- Z, z7 g+ `* e( I/ C( {% P
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层9 D! l: @5 ~+ k7 ?: W
    9 ~; G/ w/ V5 y" ~
    地球表面积 510 million sq.km$ S  L: u# g  W- i- [9 \  e# V/ e4 b5 \! S

    % y* u/ l$ B1 _0 Y, ]不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km1 K( V4 }# v  {( Z% a  n+ l- k

    + e" ^; f( O; V; c5 [北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星9 I6 D" i% ~; A4 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?& d& ^4 w3 I' I( L. E' F( `

    4 [( |9 n3 O% h! {(5+2) = 7 G, 除以 20万* |/ O! C* s0 A$ `8 s' \
    6 k2 W) O9 E( Q2 N9 ~
    35k, q3 I0 W. `, B( Y" ^7 x

    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
    0 s% q1 ~" W3 c, p做下算术题( P' P. d( s- D4 h8 x$ 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。 ...
    - x% O9 w/ `% N, f3 E- T5 r# O7 T6 G
    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
    ; z5 |5 C+ _% B做下算术题
    % E# {( t! V! u# v0 v6 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。 ...
    , e9 b" F% O1 e# {
    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。! w" J- w' m% f1 ?& ?

    ; h) l. A# }! V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
    9 小时前
  • 签到天数: 3085 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
    & Z9 f" ?" N; V, k* q. o& M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, ...
    7 F6 [5 L$ X/ g9 [4 i1 H
    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
    * s$ w0 ^. V# L
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46" ~$ {- Z2 h1 E
    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 ...

    # A! U- m# l! T( I0 ?/ ^# @0 B
    ) ^! R+ ^) Q, c) p& D( i; q- f  ^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。7 x6 j# K' G1 B0 Z" U4 Q

    % e) V" ?4 S5 p1 d7 B' [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
    8 x, H$ H! E- q+ d  `% 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。
    7 R1 l" |- W/ F+ |8 w6 F' |/ F* _: h" Y. P
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    $ B& y% Z: w4 r) w
    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
    9 小时前
  • 签到天数: 3380 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
    , ?' Y& C" j9 A) }. d+ Xintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    5 i1 c1 C+ d; J/ N+ X
    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
    0 h# q( d4 O" F  j8 P相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    # ?9 _+ U( X9 N, L

    / p& |% W5 h. q0 f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。
    1 {, y+ A' Z+ V“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。
    ( K6 O( W* d( h+ F! p  xVLEO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。
    & P& G  w( s6 g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?
    5 Y+ T/ W7 t8 g$ |) V3 C8 e
    7 `# B5 ?7 B/ k4 q/ C3 `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。/ A; ]/ K; x! |# }0 [. Z# `
    ) _1 ?4 G  W9 b! T0 ^9 [
    ) `  @$ E0 r& m, b
  • 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
    ' g) q( n; j2 d0 p. ]8 u: s4 o3 K有点意思。7 U0 ^4 `" e6 i1 k- Q2 j
    “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 ...

    : w. ]4 F- w1 {$ w8 P: j. M3 I1 C/ D$ m3 L- w5 F
    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! y# k) F! O% U$ U
    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 H& I( H$ @+ G+ d8 i+ B8 G查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。. H7 h- ?1 D( a4 _
    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

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    14#
    发表于 2018-2-27 10:15:38 | 只看该作者
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25- T. l) I- }" i
    做下算术题7 w0 z, ~2 s8 T3 V; V( 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。 ...

    2 Q/ _' t! {" n2 g' \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。
    * q& P% A5 Z3 H9 C0 Y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
    4 天前
  • 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 11:50
    * B% d  d/ U3 C0 a- x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 ...
    / G% X/ n/ J5 e& o8 \6 R1 }0 b& c
    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 17:019 b" a( \( ]  Y+ ?6 U
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    / }0 w/ b6 ~/ M* C4 b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:5 `+ ]) s# |0 M7 L( x7 R
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ! n0 I4 Y4 U; Q# D0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    + m6 U$ R7 D5 J) S1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行8 C5 J% z' S' a' q
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ( `0 ^0 H( z6 Z0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 z$ [/ T- M/ \9 m1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行& j6 l  ]$ @: A0 N) F0 p0 v0 T
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ; E  j& [1 N' ?9 M
    " M9 h. o2 s0 ?, i其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。, Y6 S) v9 q, z# ?5 q) |

    9 B+ k/ O/ l: @
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前
  • 签到天数: 1605 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
    4 n7 @9 Z5 v1 |8 q9 Z! F! 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 ...

    7 w2 [9 ?0 y1 [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* S9 O8 B# M# d, f- x. B0 [- ~: n( C
    我说的是需求,不是技术

    6 S. x+ T* i9 r* u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 6 h, h+ P1 }* u8 u& |- U
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    0 T$ K: [& Q" Z# w0 ?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 ...
    " c: Q/ z+ U( O8 Y& s0 [( i0 g4 w8 r
    # P2 B: o& @  |$ `$ i
    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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