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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
    " v& e2 S5 v- s% \0 B1 X2 ]/ J4 K
    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。# z8 P$ {; _  `: h
    / G: K9 @* h4 N- X8 U
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。9 v9 y' K$ A# h4 x9 Q& C
    " h( W8 s+ P! \9 D3 N
    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。
    ' k% x& B% X' \( s4 R, m. ^5 E; o( ^& E# S; |
    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。) Z, A( l0 }$ [8 F% l
    % J( w% N% W# J* A& p' b# 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。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。  p9 }7 j3 _6 h2 s, L4 n! Z

    : b0 I) E8 I, ], |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。* s6 @: Y3 v4 R% S1 ]1 o( G/ d( [
    " k4 P+ W4 O5 I6 G& B
    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。5 W! ^( M- H! p& R: F

    - M: `9 p! b/ Z" v" U. X1 O5 o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。  / m8 n6 C4 ]- j1 M" A
    ! S8 m- s8 c1 l  [

    - i6 O% h! g- _6 ^4 m" j
    7 `8 O2 q+ ^8 {1 V( y8 E

    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
    18 小时前
  • 签到天数: 3250 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
    - ?0 \$ O6 D0 G. N% R& L! }/ B- q5 H; l
    做下算术题
    % a1 B8 G- M! _& 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。”# X9 J: v/ f! A4 A9 Y

    2 W8 K2 {$ {* F2 O# _; J# K2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    $ k5 y! E2 g  S
    * r# L, Z5 r! _* S+ Q地球表面积 510 million sq.km6 P4 r# L4 i. p
    # l7 G! N- I1 ^8 D
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    * Q4 B4 [) t. I4 ]1 J
    9 u- Q' y+ B! c1 ~- i6 v0 Z北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星0 x5 v, A) N" J7 z
    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?
    ! `8 c( b, M0 ~* I7 _
    ; n  B8 m' O+ `) P; j7 s" A5 f1 R(5+2) = 7 G, 除以 20万
    ) J( ~! [. w! W4 l9 K: i( e+ ^$ w( e1 p5 L* J
    35k% \& g+ x" M6 B  g+ G& Z

    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+ H% d) y1 g3 @. u% Q9 E: y$ B* b
    做下算术题+ l# B6 c0 r* a+ W1 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。 ...

    % N% f7 i' G' D! `) K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  r  n  `9 d4 V: P+ k
    做下算术题
    1 J' d, ^! G6 e+ _% Y“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 F$ A6 L2 y! ]; Y0 v1 j9 I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 |, S: k9 M& W, @, ^6 s- e) Q
    : c( s. h4 e5 g8 R1 L3 A
    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
    18 小时前
  • 签到天数: 3250 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
    : \% @4 S! I. o8 J% Q" l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, ...

    3 F1 A/ H7 `7 I9 a1 Hso, 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
    6 N! v1 ]) @* A$ I3 d$ L
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46# l3 n: B! _" S- R; L% f* {  m
    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 ...
    - }7 t+ Q$ B" V1 ]& H) w9 K- x
    / ^1 i' t" ~, [' 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。4 N! h- q+ y# _/ P7 L3 b9 {) b
    ! Y" y# U( K) b0 [  N' X
    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) H0 V9 L  f. I' L+ a1 W( }* 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。
    8 V' ?( \! v# B0 k7 y& {, N+ z7 [$ g4 _9 \# T+ V% ]# x
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    5 C3 h8 U9 I! p% |7 o+ i" E
    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
    17 小时前
  • 签到天数: 3560 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  }6 |  W1 V; G. ]; S9 o; q
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    * f3 S" J& Y# A3 F0 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 13:43
    6 Q1 j/ }% {6 y  E相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    3 P$ u9 N/ c2 ]% U, N0 {. A$ E
    0 T' I8 U* f; z/ 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

    2025-9-22 22:19
  • 签到天数: 1183 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。
    - R; z) h9 Y$ x+ d0 J0 [“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。
    + ]% w% @: X1 f8 h- YVLEO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。
    9 Y- |" k& l: ^  ?3 q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?
    3 E) y9 s# K0 E" j& T3 J! s% q2 F8 Q
    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。, L- {2 j% |3 S' W  T

    " A/ x$ h; ~8 @5 j. s. g4 [/ l1 x1 S, l. l) ?- M+ ~
  • 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 17:267 \: ?* W' v& D8 b( f
    有点意思。
    ; O& ~3 r/ U0 ~“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 ...

    # e& x  D. [! s1 }6 K" d- L$ a2 D: @2 n" e
    * G$ t0 ^3 y$ ?1 m1 t1 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

    2025-9-22 22:19
  • 签到天数: 1183 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" V' E4 g1 q+ W8 _
    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 u2 U& H# S. @* L0 F5 f查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    * v) ?1 _$ `6 R) c; W9 ]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 00:252 Q9 t, ^/ ?: G. Q/ g
    做下算术题
    - K" D! h+ M% N& B“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。 ...
    + @& S( M. s# h. d
    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。9 [# K. a0 h# n4 _' S' @4 \
    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
    2025-9-24 11:04
  • 签到天数: 1663 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- y9 l* U; M0 f3 W7 u- e5 V
    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 ...

    " m$ J/ m% e, 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
    2 I, {% M6 n+ ^7 v4 u: V常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    9 P& L/ x5 j% ]8 w3 @4 g& 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:
    ! l( {# P5 n& j& }1 F1 \0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行6 R7 L2 b* a# N* B$ t
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    , p3 b  l/ U% i. m/ `1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    - s, F5 v) ~) }2 f$ b0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行) U4 L6 P+ k0 g, G: n
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    6 L' T' B; d9 a1 w/ q1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    $ S& y' }3 V" A2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行3 `, r* z2 X& c  G, j9 R
    : e& t8 r0 o6 G1 G% u/ i1 ^) G3 _
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    - ^' Y6 t  e7 @
    0 |9 R  _0 }1 }$ w9 u! c
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-9-24 11:04
  • 签到天数: 1663 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! ^' n+ L7 Q7 \1 O; s1 O
    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 ...
    ( n* F8 ~0 C+ u! w# \! g
    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- ?( \* K) p5 T% |
    我说的是需求,不是技术

    9 ~- H8 {) g4 m- o9 @$ g' 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 + b7 C0 b& q& I9 o4 T0 D
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:509 W2 ?7 v- D2 G  U3 K: k
    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 Z+ a& r( D5 ^( D- T. F' u2 Z  k; F# `- w3 R/ H
    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
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      发表于 2018-3-4 10:50

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