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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
    - l. z, Q7 {9 K5 P6 J8 ?& p- n  W7 p" R
    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。
    ( H+ g( w! z1 |2 b8 _4 b) n5 |/ C0 M! L3 t& T, D! M
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    4 D( z9 J$ A0 _- n$ q* A( z8 o& M, m
    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。- Z5 e8 k: I; f! Z; D

    / g8 X3 W7 V# T0 n% W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。
    - I& p, j  V5 z0 J8 b: A. H7 w
    # ^- j! C' J$ 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。  t# ]/ y* h; _6 F7 m: t

    , c$ D- G! o5 ~8 C' M# ~4 g, G2 pLEO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。
    & q; S+ q6 ~0 ]0 P& c4 p9 M1 S
    2 v& Z- E+ @$ F* G# O0 FV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。
    ! u  W3 Z5 w& x; P
    * a8 j3 ^: T0 I% U  j6 y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。  0 m1 d9 H) n9 p, g  N, _) }

    & h5 e8 k- p7 V; ?5 O+ n$ V
    7 p0 V+ p  X- g( G1 B- K3 Q9 {# x4 Y3 z. g/ M2 F

    评分

    参与人数 10爱元 +50 收起 理由
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:09
  • 签到天数: 3076 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
    7 J, j$ w5 q2 z' c7 M$ |8 C. _/ X9 j* s/ Z9 |5 s( U3 O7 I
    做下算术题
    " q0 X* C3 p  a" B" L5 n  {“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。”
    9 S. }# }3 l# T+ \2 O1 j
    8 g, u- V9 B6 A2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层( v" C* _( i3 B) D5 d

      X3 W1 F: }, x+ h3 R4 W地球表面积 510 million sq.km
    / o" _# ]' W7 R- R  R, s- E# [: b  |: v; Q" j1 P
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km( I$ }+ m- _  C/ i- L* E
    ) z: X" C0 D9 ]* m
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星: W, L9 w0 i; p: \2 g2 o. ^
    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?
    ' M6 p+ V* F6 g" \. |
    5 P1 I: O& y4 E; T8 j4 q5 k(5+2) = 7 G, 除以 20万$ T. Z( K" d' Q

    ( N" k6 Q: s: \) _6 g( n% ~: s0 a35k
    ; C, }! Y+ h9 z* A3 ]" F

    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
    ' [7 G  F! J  k1 Y$ D; Q3 I' q做下算术题& A- a* Z5 W5 l9 j
    “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 B% l9 K& b3 r, T. D
    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
    9 V3 e; V' X* d7 {% }6 ^做下算术题
    ' [/ x5 Y6 C2 d0 y* 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。 ...

    2 i' q/ ?- z& C  u; d# Q4 n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。. D1 ^2 q8 `: {+ x' ^
    8 |. V  K( ~. _
    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
    昨天 01:09
  • 签到天数: 3076 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 01:044 z% D  I; p2 {
    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, ...

    ( ~* W6 }% ~- N4 Eso, 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 ) |/ @/ @1 k2 J* ^$ A0 n
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    $ U: Q7 `+ w8 ~+ G# x" g( B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 ...

    1 N2 G# ~5 y$ ?9 T. J  Z* }5 ^. B: M+ `: I; g  P, e4 `: v
    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。, s9 c6 Y2 m6 V' f) D1 F9 H1 m7 `

    7 {: N9 y  h) s% {/ j" L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
    / [2 _9 P# s1 K5 U2 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。
    8 j, M- r" M, @0 u1 \, A4 Q0 R+ k9 k! }4 M
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    1 y2 z; B" W5 l' j+ tintended 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
    2 小时前
  • 签到天数: 3372 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
    " P/ ~7 D+ S0 ]8 y9 |4 [5 s7 Yintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    ( D4 `2 R; [' m/ S+ r1 o0 @1 E- A/ e
    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 13:432 n, |5 j2 [/ g2 f  V( `6 f! V
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    , j0 \; r: e9 t  F3 ]( H4 [+ c5 [8 X7 c9 a, c- x$ w# l' Q
    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  q# |7 B/ P& p) 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。
    # J. J: y- v( a  ZVLEO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。+ A: e5 t" h% |( k6 U% ^
    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?
    9 G! \! v% ?0 ?& S) f6 ]- W7 O' M8 K$ i9 L4 @* d6 \6 K4 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。
    ) _- s5 Q+ l( P& \  ?
    ( K# w8 a1 Q# h( V* m- t& t; `0 A! Y8 I
  • 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 17:268 p2 ]- n5 Y6 L( x% k4 Z# G
    有点意思。# S) d2 O) A$ n; D1 H
    “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 ...

    / t5 d0 {1 i9 H2 Y: F) E' \( M* C2 T# s* T$ x% w9 V7 [8 `
    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/ y9 O, A9 Z' S4 K* t8 d& |9 {% 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 ...

    2 |' ^9 b  h; o( r查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    3 H- o# B# _: t0 F* q6 `: i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" _; }5 ]$ b* K6 ~. {1 @
    做下算术题* |( ~2 G& V" \6 ?1 W! u
    “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 w+ ?& P, k' O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。7 U' b% e6 C$ v0 h5 s+ l( W( `- ]
    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
    擦汗
    昨天 02:05
  • 签到天数: 1603 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 t* p# s# W; G1 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 ...

    ) [. @5 {* C0 I/ I" F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
    ( \9 Q0 s  J. Z# e0 C1 o/ x常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    , ~( l/ T4 S$ [& D7 m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:
    / G' l9 E( _! G5 T8 l0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    / [5 f/ a( k1 m9 }' F0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    - J3 z7 K7 O/ L1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
      b/ F" z" b' {. Q0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行5 k; v' X, Y4 L8 `
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
      \: ~$ n4 p9 @1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行) |1 D) k0 u7 X' o
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行3 f7 p0 E; U4 N

    / [: p( m4 p/ C8 \其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    9 z  p" K0 ^0 o! X8 S1 [) h2 W! Z+ A4 h- T' [7 i$ X
  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 02:05
  • 签到天数: 1603 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& b+ r: f( A4 h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 ...
    0 |0 N- W, R: d! X
    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
    : h  b' O: H' d; h我说的是需求,不是技术
    ; Z0 o/ V2 a1 [  C5 b9 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 7 G+ I" M. r& w
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:500 A0 Q" i* M$ ~5 p
    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 ...
    ( \* I3 Z* _: h6 O$ k
    . x, D) p# \0 h% h2 t, i4 o
    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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