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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
    3 ]( |  a% s+ B/ Q% [) r- Q% v9 p& ^# Z& q' P
    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。
    : Q. @- `' w8 A3 W$ ?
    7 F1 O% W9 F9 V" [) r* R) l' f* ]马斯克的这个项目要建两层卫星网络。- [, m0 q: D% K
    ; B- l( F: A* ]: D0 v' w
    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。
    $ i. L; q& \4 s& d1 _6 L0 n+ e" C& p2 n. H. H& T, 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。) B8 [/ e+ B7 ?1 m, A
    / y9 V( w# I- ^% H; ?' 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。
    0 u% \1 P9 y* }
    % s  [1 w- j, oLEO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。
    - e2 H/ i; m6 ~2 s- O* X: v) [, K) v
    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。
      A9 o8 ~+ c% h6 d! ~
    $ ]; I7 |1 z# i( ?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。  * M+ a0 G% q% D3 B9 v$ H+ h

    * S- ~* b9 D9 ?" J2 S; H' o/ T3 D, S% M6 [  P% f2 H/ F
    * D7 ^6 f( ~! V0 x

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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
    9 小时前
  • 签到天数: 3272 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
    % f1 M2 i/ j; [% |9 I4 r1 |: g# J' ]0 b- @0 G( I2 R
    做下算术题
    : T% k+ `+ j# B0 }) v: {2 |# `- 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。”
    - ~# D2 D8 `9 U" t" v! i6 Y. J5 f0 E1 s3 Y" s
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层7 j  l, N, }6 ?2 E; L
    # w; b: i" M2 ~
    地球表面积 510 million sq.km
    9 C& c1 g- F) Z$ P1 a6 \6 p! i/ r* L4 n( g( u
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km3 z; Z' o5 c, F6 K

    0 d4 |! g* \/ T& Y; ]北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星: V7 j) m; ]& o2 L; E& M' v
    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( ?' i, x! W/ d4 Q+ f$ O; w

    ; z5 \7 R7 {# x7 H(5+2) = 7 G, 除以 20万
    . C0 [/ L) ~) m2 T2 ^* Y" |( a  V
    7 z# F, H- _" F+ Z35k8 Q$ v$ x8 y9 k) f  s% x# C

    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
    4 X& a: v8 \4 _: O做下算术题
    ( A3 u$ p# n6 I4 W" j4 n9 q1 q$ ?“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 F7 Z8 \  {7 `* ?. R- R
    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 11:254 `* ^. r+ v: W: d. y) O+ N# X, O6 n- t
    做下算术题
    " q7 G! j. G: h, x2 |“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。 ...

    5 a; y- J% }! Z* ?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。
    & h8 Q( O4 e% S+ x' [& c. S) g# R- H* V8 ~- u# e
    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: 3272 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) O2 x* N- r" Y
    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, ...

    0 A4 p% b8 g* Z* S8 ]7 g# Lso, 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 3 X+ i7 U7 T8 O# g
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46. x6 P! ?$ Z2 q9 E2 N
    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 ...
    & o! }& u% A  Y3 R2 r

    9 S& z0 a3 Q7 ^+ X, m2 E* a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。% R# d' a9 x  \  G, {" o
    6 ~. |' b# e3 i( x$ I( T0 [" m
    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
    ' R. e3 S: b& s- d; y7 d( k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。
    . o: [! n7 Z+ r, e$ F( m2 A: r! H+ j7 W( C. i3 Z8 y5 ^: e7 t9 L
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    0 I5 B' A( R) F2 w, Y
    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
    11 小时前
  • 签到天数: 3585 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
    , [8 w9 U/ T2 c* e# f( O6 {intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    : X# a: ?+ q$ p+ v& [2 E; R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
    / [; Y8 R, T- A相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    + S& H2 h2 W- H% L& ]
    9 Y* t2 h  g- p$ s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。
    . P8 z2 K- y+ E9 b, t) W8 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。& ^: t* t" N/ l! d7 ~3 @, J
    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。
    ( g( u5 e/ p# [9 N3 ~( r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?
    $ f6 \1 ^$ [* X1 e2 m" N' H& D3 b, x- P
    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。1 A& E2 I) A/ j6 K7 u- O! ^
    + N: Q2 q: u. X! ?/ E! C( ^6 ?

    ! c6 x; H& _7 |9 j; U
  • 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 17:265 z8 c; X( O) T5 p8 U# Z! s' l
    有点意思。  M6 i/ D' P, a. o% Y0 I) n
    “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 ...
    : M3 N0 G1 c) W! K
    ! _& {3 J/ w  i5 N6 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

    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
    ) x  s" k9 G( j4 V3 }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 ...

    ( \" B* X5 K( x/ b查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    ; u7 j" q' V! N: |2 H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 00:251 c1 C& P& {! C% A! b: T
    做下算术题9 W: S, U. a" u! `+ C) |4 ?6 M
    “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。 ...

    8 S/ W! \$ g6 e8 y" y: l" 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。( U( n5 k( Q' o: h/ f
    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
    7 天前
  • 签到天数: 1667 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 11:503 r+ e! f- L  m7 n; c
    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 ...
    ' @- E% p  E6 q
    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$ k2 j4 {$ V4 O$ J" D
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    ; s! ~1 {" Y, 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:
    " p; r) B( u6 m* X5 \4 i- R0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行. T6 M+ m. B: F" ~0 A
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ! E2 z0 I# |0 d+ C6 T. `: ~6 ~1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行3 _. |' R2 V5 c. p
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行0 \9 |, X9 R+ p
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行* J% J0 @# z: x! c9 o) O
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行. F$ \3 t  B2 `1 j9 J2 N
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行! o* ^' S$ i  f# h9 g
    ) I7 t* g9 q& C, W
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    7 @5 I! g8 ~; c! n9 g/ ^% X- G6 _( B, s. F
  • TA的每日心情
    擦汗
    7 天前
  • 签到天数: 1667 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
    $ J$ v& A1 }+ R4 _: v3 r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! a8 r0 m' R! i$ D9 A: Z
    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 17:291 X; [$ W7 \6 T  X) g- b6 t
    我说的是需求,不是技术
    4 ]# I( f" k4 l: ^) B3 C& i
    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 ' c7 ^# B% V$ N9 r1 `
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50% s! h; A* }, r4 ?% ?. E% ^
    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 ...

      y4 {) e5 X) H3 k' k& ?$ ^4 W5 b, a; j4 y6 V% |* 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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