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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 2 e+ E2 h; e- O

    ; N" Q( K: J+ D+ c, b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。2 X2 r* S0 V. f) Y

    ) b- T+ K# g+ a7 c* P1 r- f6 ~# Q马斯克的这个项目要建两层卫星网络。. L" W+ U5 h* r- u& e" I, Z8 K

    7 \  S9 J* y9 ~8 k, 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。. h2 V4 `: e6 g) `9 O9 z
    % x' z+ d# |+ G" l  [( U4 |8 o0 B
    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。
    * U: D* k$ l* `3 g7 V& g" a7 A8 w7 P- N; N2 W4 z8 w5 ~* _7 B& a" @
    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 L( {! u% p% d
    , @. a6 _! Q" z5 Q$ A( V' m5 CLEO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。
    * G& N4 W) e/ A3 }. V$ x5 N3 q2 d* L% @6 A: W, \8 `6 q2 L8 t8 X
    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 a$ T' l. M' k( t+ A7 A, @8 h$ c, K, _0 p+ v6 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。  
    4 M7 v& C  t& D+ H% x3 R) s) P0 \& B  b. o; m
    # Y3 f4 x; e8 e) o* G
    : a' L. K. z' x; _  {! _9 M" y+ y

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  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前
  • 签到天数: 2984 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 3 N' k" w. O! l- {) K- }
    1 `+ H5 U7 p2 P
    做下算术题
    2 p! ]/ ~& u, y, B! y% Y% g/ R3 a“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。”
    1 e$ l+ H: Y7 ^# X8 D5 T; @% Z) z
    1 h7 y1 O6 T! D$ V+ q3 O/ J2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    8 M) |6 e$ }1 }+ q. R# ]
    $ J. _- Y! Q& W: r/ s地球表面积 510 million sq.km
    1 e+ X1 G# M4 x8 X" L2 M, E, k4 {+ l- w; U, D0 F  z
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km# h- [8 }* F* E" P

    . v/ L+ t8 T0 G: s% J* E北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星8 M$ _, C+ C2 p8 l
    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?
    1 C# v3 u3 C" g# S
    * M+ I% G8 Z$ `5 w1 F/ P(5+2) = 7 G, 除以 20万
    : N: ?6 W: Y' |# {0 I( e. q' H4 r, S. h
    35k$ {; x" G. Q  M- \# a

    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
    ) Q8 ?6 s+ j; T2 |% v) c* v做下算术题5 ~/ H. R& Y, W
    “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。 ...

    3 j: B/ A% p1 D. D1 p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
    + _3 z% Q( X! k4 n; D# |做下算术题
    : O, ~( T0 H9 U0 u* f# J; H0 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。 ...

    * i7 G" y7 W& }4 C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。
    7 T& q: t! ^: \7 g
    . \; V5 b, l0 L5 u$ {, ?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: 2984 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( V% a# V6 i9 ]  \  [* B. [! y; P
    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, ...
    2 V+ b9 q& e" h2 B; |& x2 f
    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
    ' V4 F5 x2 v1 ?! ^3 B/ f, O! _
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    - u4 t/ j0 U: h) a. k1 N4 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 ...
    0 @7 \* e  `1 f* l' K8 H6 X

    # T8 j5 r8 t; c8 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。- U3 Q! J5 |# m: h2 c
      N: |0 l, z! s2 `! E6 t: `0 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# U$ S7 [% b" p1 X. A; 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。
    1 X/ h& p  C2 h+ t
    1 y& m  r( y: [& s. J( ]1 u2 r据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    4 ?. z$ h: x/ a* X, d  ^- J
    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
    15 小时前
  • 签到天数: 3277 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+ ~# x# b8 Y( v0 J% h
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    8 I  F. x# E3 c' Y# p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
    # i' r1 d& E' C& S# |) F相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    1 B0 f) Z6 l$ x, h; K4 _2 {5 f2 m: B
    3 e: F9 @6 L& b/ _9 H. U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
    2024-9-2 21:30
  • 签到天数: 1181 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。
    3 _) R8 d' |& ^  b9 P3 x( c2 t“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" X3 F9 d4 b
    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。9 M9 w1 F9 P  i$ i% m, f
    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?4 e/ @) V( b; t: K5 _- K
    # G8 M; J$ Z1 F
    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。
    + f% L2 \0 H/ |( ?9 Q2 x" i
    5 B5 Q" y+ i) K1 o, K2 u7 \2 v, M
    8 d+ C5 y% D6 p2 d0 A2 x. Q! M  ?7 n
  • 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
    ( d% L6 _( R0 e9 G6 _: b有点意思。! ~$ W; x1 [) _. C
    “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 ...

    2 n- q/ K) f+ Y, Y
    : q, \7 x* _$ F0 ?/ |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
    2024-9-2 21:30
  • 签到天数: 1181 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
    + R: l/ L% p* ^9 H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 c6 E/ }8 ^( C1 ?# k
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。; p: w' a5 Y5 }8 Z5 n" u3 s
    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
    ( ~9 ^& c5 a' C* U' N0 S做下算术题+ y; k5 h6 c  s. 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。 ...
    3 c1 V: ?! j8 X, }7 L% L1 R
    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 u5 m. Q  K  }; r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

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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
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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
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    慵懒
    前天 01:48
  • 签到天数: 1568 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; d1 P8 m$ M+ z  j1 \+ g. x* r$ 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 ...

    & c* e. ^$ g2 W6 U9 i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 17:015 p* A% o% {7 @' x( h: [
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    , ?. Z3 r; ^9 w8 p( V
    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:. R9 E# [4 D& s2 t* ^
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    6 n- g' a& `1 \+ X1 T* e/ I0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    1 {! ~, @7 N6 |, t/ M) x1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ) Z5 n$ }7 p6 _0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行( a0 X+ _/ B0 M9 q0 c/ P; s
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行& ~( t: a, o9 d4 Y
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行2 M  x$ X* c8 x
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行2 R5 }+ Y6 \* z/ v. `9 n8 i5 y
    4 b0 z; b; t5 W% b
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。* D' _5 q0 b: g) H! {

    7 |) \2 ]' z1 t4 i8 F4 o2 U
  • TA的每日心情
    慵懒
    前天 01:48
  • 签到天数: 1568 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) ?3 s1 E* G$ r' j! r8 O0 f
    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 ...

    + X) Q1 z2 z5 ?5 \. h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, A0 L4 K) N' Q2 `3 G  ]
    我说的是需求,不是技术
    % p2 a" k# K2 z6 p! L* Y
    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 5 L! i/ w" i( Z* E' r* e
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    " [- {' h: B" |" J3 k) 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 ...

    4 i5 F- x2 W$ F; _( J. P
    - H: k6 m. r: \. b& k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。

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      发表于 2018-3-4 10:50

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