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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
    ' P7 U  P3 R" V; b
    # r5 `1 \& _4 L$ o4 Z; x- 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。
    1 e, C& q& R2 i! H/ V/ G5 j9 s
    , C, Z4 _$ k5 c: z) |4 a/ ]5 M/ f马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    ; ^, A; T! v/ K7 E: B* l7 `% I. `& p9 e: _! S1 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。
    3 j- J5 _( E. A( l) U3 t' ]7 @; v3 q
    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。
    8 @- M$ g7 |( L/ T" S' X$ }; l7 A/ Y- b7 @
    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。4 e  Z) {* ~0 D1 s& z% x# M4 k

    8 p! f, ~+ X; }4 sLEO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。
    9 W2 e* X. r! @! [! X1 w! B4 Y8 K/ L1 F. I3 T
    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。
    - I' d  c% w: o
    , \8 x( j( y+ n) b2 N7 S& {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。  - E& Y5 z* m+ O9 [
    * i7 z; I2 H5 X4 ~6 C

    7 i" \- @& x- e( [: q/ V$ w  u( f- N. n: k

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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
    23 小时前
  • 签到天数: 3385 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 2 J5 V% L+ _9 p9 x* Q" s3 C
    0 Y4 z! ~+ l# T6 f% F
    做下算术题
    ' H% B) U* r8 F4 B7 {* K# V/ 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。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。”
    , V; _; N4 C8 ^% n: j: p* G' S  f, w
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层' C' f: _8 S  ^! u3 l: Z1 ]
    $ I4 V. f# O8 r3 J# [
    地球表面积 510 million sq.km' z  F' s5 ]' G* P' P

    6 |6 q7 Q( r1 X% G$ u- p7 Z$ `" A不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    : c$ e5 d; q: v! z# z- m/ H, I( y3 |6 t/ M
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星( Z7 q  B+ W8 |& }! N. y$ _' 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?9 t' j% c6 m* U$ y' i  G

    2 [* [! \0 G" f+ L% C- w(5+2) = 7 G, 除以 20万
    . B9 I; E0 J" f
    & H( K8 r8 P& u1 m, @. F& Y. j35k* O. \3 B/ r" ], g3 k+ _# E

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    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
      v: s& d- z$ l0 M! S: M. v做下算术题" U2 u) g1 ]+ @& U3 |
    “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。 ...
    4 E7 h2 |7 J: q2 `
    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& H2 n( s7 x3 j# }" T
    做下算术题
    % I! I: B- N3 I" x“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。 ...

    $ l, Z4 U) ]+ ~% d8 u) e# u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。
    " b: Q9 c( e3 D' |( T& ~: t1 v6 r  w/ a: U  t/ z: n) I( X
    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
    23 小时前
  • 签到天数: 3385 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# d3 v# J9 m% f9 T
    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, ...

    ) S' s# ?% \  L- r* K' D# Xso, 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 - ?4 |* J+ [/ [7 [; o
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:469 U& {- Y. D% h5 \- H
    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 ...

      S+ x  b5 t4 ]8 K& a
    / y3 |4 e5 s9 ~; F/ }5 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。
    & ]1 f  m0 S1 I' N( e) L
    3 U7 w5 _- p! I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 12:571 S) i0 e( X+ Z2 E; b- L
    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。
    ' T0 E% u2 u, T- k  f; T5 A* ~* Z+ V; q
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    5 w  y2 Z) i! V1 s# Sintended 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
    23 小时前
  • 签到天数: 3705 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
    - A, X9 l$ B. I: W- j. F0 b" tintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    . R. c: c" g6 r1 Q: F
    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
    : o0 t5 Z" }! Z$ k/ ?' q相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    % j* J* E% Z1 q

    ' x& C6 ^; G8 r1 }2 G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。4 F0 f  {  {# ~2 [# E. 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,理论上“阻塞”的问题不大。
    1 k# V1 g! S1 |& A7 IVLEO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。
    1 q6 Y9 }$ Y0 @2 d. L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?
    ' x* E( Q0 P1 a5 y: s+ I; X" c" x5 |$ P7 M" X
    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。
    9 g+ |: H3 A1 G6 z* o& C+ i( B
    , M( ~  d4 f8 \$ N% a! T' w6 ~" u1 j  j3 O6 w0 `9 z9 V. v
  • 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 `' k& n! a4 N% b
    有点意思。# B8 U: ]: h! b9 s+ 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 ...

    4 p7 C% e2 p7 r
    . @/ v) b  _  b) r+ z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* f* I% v, P5 R
    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 ...
      f$ q& o3 d% l1 I# e6 d. n: x
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。" v. r; S1 L/ a  L7 r- ]
    隔行如隔山啊。

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    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 v! J3 @% r1 W; O/ i
    做下算术题
    5 c5 W8 N4 d* p: C: _+ l* @" c5 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。 ...
    # u4 N5 o0 F4 O1 h0 i3 G! q
    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。
    2 }+ f2 Y# ?9 B1 x* Z1 w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
    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
    慵懒
    3 天前
  • 签到天数: 1670 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
    : \4 M: o  \! u" _, w# ~( j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 ...
    ; K5 w8 B, K5 u* k* S
    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- M% O  q# r" P; Z+ t! r
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    ' I7 \; Z; w) J% `; J# T0 D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:
    7 L! D) u8 K' W/ A5 x. U' w0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ( r4 k, N, w( x" a% A0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ) L  X* p$ S  n* ^( X! F  h' Z3 Y1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行0 R& d1 U1 e+ O3 g6 B- k
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行: {" y3 J' y1 C8 _% A% r
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ! Q- j! @/ w& m2 e1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ) O0 F$ E% c1 F" j8 P2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    . t$ N4 `1 w8 ~' M: f  d& S; t% r8 ]: B4 u9 H
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。$ J/ M5 M( T6 B5 K
    4 [  b% D: P8 Y2 k: J, c" N* U
  • TA的每日心情
    慵懒
    3 天前
  • 签到天数: 1670 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
    7 ~) g( a- r- N8 s1 {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 ...
    , u6 j8 Q: `9 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 17:29) a8 Z$ G( r: P
    我说的是需求,不是技术
    2 ^1 Y. Q8 Z2 J+ Q
    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
    $ M! |; Q) h4 L& e
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50! j6 r' X. u$ F; [  P3 N7 `0 M! q
    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 ...
    ) r: |2 m7 [) n6 x, {
    3 S# `" I* t7 E8 @  u6 A. C
    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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