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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
    $ h# S" g' ^% l) I: B. ]9 A
    ; y3 F" M/ h+ @4 Z0 H* S; 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。
    ' X$ e1 d& |; d2 W  T- B
    8 Y  h6 |3 S: @; }7 ~% O3 v马斯克的这个项目要建两层卫星网络。- L" x) @7 Y0 K3 ]# \3 M+ `
    ; ?5 l0 s$ Y" h  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。
    1 {) O) n9 F, F" D7 Q1 z
    . c7 ?+ j' v/ h- w: ?: G' A" J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。
    + ^: K3 l+ i( s! J- L2 K/ Y# S, b( u& f& e+ 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。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。* c8 C5 M! m) u

    8 p% R2 W+ p% `4 gLEO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。
    6 N% u- @- v' a) b. ~* n3 T2 Q& g7 P7 ]  f# `% O
    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。7 U- L+ I" h7 _/ {6 F+ E: i

    0 q5 p/ u3 ~) i& X1 a! k) p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。  
    ; O7 o5 w4 [1 i) V1 u
    4 }1 H5 [9 q0 Y) o8 m7 i, q, x' b6 p6 p9 ?; `
    : }5 |# `5 `( g" S

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  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3079 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
    & p; ]& |% M$ q- g2 V; e, a
    / i7 V0 P0 q, S做下算术题
      p9 ^. C. ]$ i0 \% X% u# A! 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。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。”* A4 N- y) X. }4 ]! q

    % D. N9 Y: e6 _+ O! c6 s2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层" B+ R- I$ L+ D
    + Q2 o! i- d' v( s- }2 F
    地球表面积 510 million sq.km
    , z" |8 J; j4 j% P0 e
    ( T4 ~% o5 C8 J; E4 p' F不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
      m, ]+ d0 j, q0 s, G7 s$ X- ^. _1 A4 `, d
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    . @1 _6 x6 c8 o1 G5 A0 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?
    - ~* f6 t) z: r4 K3 g8 s/ ]( |7 w1 w' B: C1 G5 |' H5 [% `
    (5+2) = 7 G, 除以 20万
    & w. s2 F; z) z3 U- M8 `1 h# B& Q# _
    35k- \% _( H& T& {

    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
    " D7 U# ]' {7 B+ U2 \' Z做下算术题  M0 |9 Z, G1 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。 ...
    / Y# X1 E% ?7 B7 C& z0 j* e& ?
    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  L! Q) q8 `, q7 J6 \& Q
    做下算术题
    1 T# L- n& \) E& 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。 ...
    ( x" L' E, v1 I3 x# `
    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。
    4 C6 q, l, L8 M( G( a' n3 k$ P9 W( q  g  ^( t) 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
    11 小时前
  • 签到天数: 3079 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
    $ F$ W3 v* P* M$ i8 A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, ...

    - [  V0 @2 |9 j( ]9 z" Wso, 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 - \" K: Z3 w: P# q9 |* M0 e' g5 h
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:464 f  s/ B' h  z/ n# P) p: Q- 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 ...
    ( p. c' n5 ]7 r6 d/ [
    : C* Y2 L$ H; T( 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。
    0 |* B/ x) y, G8 `( Z
    9 ?% T3 |" P. B9 ?6 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$ W( q( Q) q! X
    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。+ S" }2 {% J$ U: t8 ~
    5 i2 e8 v9 G# J; f
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    9 h, B  l1 n6 N" \& r
    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: 3374 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
    ! K! W% E9 M/ G8 @intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    3 t, \, I# q/ Q2 Z4 P0 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
    6 _9 \# V( [$ X7 M/ A9 E9 [9 k, L相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    + D  C& e- @( d6 k# D$ w3 \
    & e3 O7 y$ y7 {. h1 V
    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。, r7 s& h! d; G0 {- 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。) T. g& t/ a# c# V3 l# H
    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。" J. o3 J3 f- f# S, W# j6 O6 |6 \
    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?/ T7 ]8 f, H: v* x. l

    ) J! G$ i) G; e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。
    3 D: r5 k- d' y: n/ |5 C
    " \: _+ x  i: i8 C- Y* m3 N
    $ P/ ?1 T* w, Q; k$ w: g2 E: R
  • 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
    - u/ N4 ]* a0 P/ Z有点意思。9 ^2 @/ c) h, ~+ S, y4 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 ...

    1 H5 _0 d# ]1 q6 H4 }" A4 A8 [  q' n0 v) x  V, L7 j: Q" T
    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 07:002 r3 }3 A; i8 b5 ^6 {
    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 ...

    ; q/ j+ Z2 @/ ]( R% z1 I# b" _" m查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。4 l) ]2 j% W- ]. X
    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  Z; u+ O  a# a/ B' y: R& n
    做下算术题! ]/ O5 r& x- R6 N) w* _' M5 u0 {; S2 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。 ...
    8 Y# z6 d* Z0 \/ s# y7 q% m
    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。% h8 p" q: s5 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

    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 18:00
  • 签到天数: 1604 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, P& z5 W, j' ?" z7 u  l3 r
    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 ?3 T$ d6 L( j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 L2 J. @: T( Q6 `$ D9 {常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    " p2 K. M; W8 E( T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:9 j  U# L. r) n8 ]# W2 ]' G" h
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行# Y" D1 s" c- b# L/ Y4 Q
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
      ~/ ?# X+ O" e) k8 p" a' h! p1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ' L0 B3 l5 v5 t5 F% ?3 ~! z0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行8 P7 ~1 V- ]+ A
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    % |* J' \3 i. o, ^. [/ Q- \4 }' B1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    + `4 t1 ^) y, K& u6 D% N; W# Z2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行" g: S7 A% e8 P1 W& P6 Q

    9 s' O; S3 r& z8 U0 I! W7 K其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。; }/ w& A2 j& g8 R

    : j- c) e1 \0 T
  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 18:00
  • 签到天数: 1604 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
    ; [5 D9 N) G# J# P7 `& a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 ...

    ' L2 Z) F. C  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! }! t: h* H0 @8 u5 P5 D( n
    我说的是需求,不是技术

    8 ^1 [  z" L. l- s9 l+ A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 $ X5 @! A, x  o/ l
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50. B) u& l7 X3 k9 F
    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 ...

    # T2 Q, Q) x/ W; h
    / }& z) n& k( b! Q% Z" e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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