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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
    9 [* i1 ?. S) n0 N3 B' ?1 j8 T/ q+ v" T  i' ^" m" ~+ I
    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。
    * Y* \5 ~, u" S4 ?( z# B  o7 f/ H# o# L
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。0 E( I: U4 M% m: Y+ m8 b- C' Y

    9 q  G6 e) s$ E8 m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。" H6 U" Z3 Z- N" B* v- U8 g8 h
    - x  X8 `* O8 T  E2 r) {1 X
    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。
    * z8 Y* x9 l1 V% b4 a% @) L5 V  h; z# j! s, Z/ E2 @8 U% 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。) f+ e3 y. A# J% B" [& n" Y9 S

      g" w. F6 x: [% |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。
    . ^9 Y: P" R/ K0 L( ?. U
    9 Z, R- m" h4 H1 GV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。
    + F* y) @4 c2 K& b: M; `# ]6 Q# X3 C  c3 S+ e- 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。  
    ! G3 S! l" P" i/ m6 _# r- k; Y1 M3 t. `: G+ `; Y- E# y' Q4 E9 ~9 Z

    7 e/ ?0 x9 ]6 r: K* I+ g' p7 i1 l) y! _4 U' Y

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  • TA的每日心情
    开心
    10 分钟前
  • 签到天数: 2803 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
    8 X( z4 e1 F" t$ o& [
    8 R6 P1 h& |( V3 k9 {, D做下算术题* m: R, Z2 D9 f' ]2 l: F9 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。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。”9 c/ s2 [4 r# ?  v

    7 U' A5 L5 z% q2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层& t. V" _+ D/ d# m8 ], ?

    4 g2 e# h% {6 H; {地球表面积 510 million sq.km
    : z! ]/ @; P8 M
    , z) P( e+ I- L, z! ]+ z不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    $ O3 _: ^$ Y" X* x- Y6 b0 x+ Z
    ) Q/ z% x3 _- U# z! {北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    - k: X+ i2 z' i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?
    2 I% Q* ]( H- ?. @/ u) m# s9 z7 U. B" t. j! V
    (5+2) = 7 G, 除以 20万) G/ Z) ?% |4 \  D2 A
    % s1 W& u+ \) d9 O  l
    35k9 c3 [3 m- f6 U0 x7 s

    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
    " d* S* N: {- K5 s% }. U. v做下算术题
    / q+ W2 ~% n- {2 o( D+ ~6 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。 ...

    4 ~' z# ?' t( I" L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 11:259 ]3 g9 z5 Z! h: l2 U/ p6 Q4 }
    做下算术题
    ; `- z. H: e0 }, N- V: 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。 ...

    0 Z: S1 o9 ^: A" r2 ^6 S7 r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。
    6 _/ j3 @: c; G+ G* b# f# k, N3 b8 d4 C
    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
    10 分钟前
  • 签到天数: 2803 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' N, b0 ^$ f# H( g$ N- 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, ...
      n1 z7 q, X3 u5 j1 s$ f, l
    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 . ]8 c+ C# O: _' v7 f0 `2 P* q% X% [
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    % K9 v/ d: H7 X* X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* P1 p. p! D4 K
    % t; p' B6 N* W4 K4 S+ C
    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。
    / p) G+ e2 A" d3 Z
    7 h& a$ @$ F* @5 v1 B! ~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! E+ ~! @& Z/ F% l5 Z: {% S
    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。7 R2 Q7 v& A  p6 {2 |$ ^

    0 n4 A. g: U- i  v/ C据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    4 S: d' _+ ~6 [2 j4 p
    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
    1 小时前
  • 签到天数: 3076 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 03:302 B+ H% a- x0 T8 U8 `% g
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    . e9 S5 L! q* G% O* H! f5 z4 L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 13:437 E" n1 y* l9 A# L1 S' e) E
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    1 _; s, g0 {; C- M
    ' b$ N: m" |3 _" w$ M1 {% D) Z' Z7 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
    奋斗
    2024-3-29 05:09
  • 签到天数: 1180 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。2 {& ~2 i4 ~+ l2 W* h8 t9 P* o) w
    “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。4 w4 Q1 ]9 F: N8 `2 |' Z0 \3 e' p% [
    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。: a, n) R6 e# a" p0 C  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?  E. \9 L+ C7 N+ V% R8 \) }3 t) ]

      h1 ?  S# B" O3 ~3 g; W: Y9 i1 N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 d7 l: m0 e5 @7 J  }& K
    ' g' {$ o5 g4 M- l( \& \: S6 ^6 o

    & c% w8 T$ y) R% U/ {& e2 ]0 ]
  • 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
    7 t% I$ }. I4 O, q, |有点意思。
    : P% K$ o# M* U- J“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 ...

    * T9 p( {0 q$ N) ?/ Q: z9 L* b8 ?5 `. L1 z3 B1 P+ 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
    奋斗
    2024-3-29 05:09
  • 签到天数: 1180 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( `6 \+ h3 i5 G
    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 ...

    $ Q9 j3 N- v8 o' f; i% U查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。# Y! \. v3 s- Q# o( I
    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# L- G: F  ?# E, S1 `
    做下算术题  w( O! B5 _! j0 ?
    “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( e5 @2 b5 O) G7 p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。: y/ Y" J* g: b# D
    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

    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
    奋斗
    昨天 01:35
  • 签到天数: 1485 天

    [LV.10]大乘

    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" h3 g" \, b3 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 ...

    0 |+ ]( s! u; b+ g; A) 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 17:01
    3 j6 z: L! D0 A: J8 o( L# Z( k7 z常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    $ |' B- |3 Y; \  g0 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:9 F' D/ _1 W- o0 _% Q( ~
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行3 M2 S9 p% c6 ]2 g
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
      X: i1 \6 G1 H5 A) I1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    4 W' ]1 K) \) _7 K3 \: v0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行: |7 B0 h/ U' S
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行! I& o  A7 u, t
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行6 e; k. D/ z7 l( m/ a5 ~; E
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行; S5 n: J7 v5 d

    . [! \0 E3 k% f; e6 b其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。0 b+ U) }$ R# Q4 Q
    * J$ z3 v7 E8 T  ^
  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 01:35
  • 签到天数: 1485 天

    [LV.10]大乘

    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
    # ?( R. I# I" ]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 ...

    ! m, v) \8 N; a( J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& N3 w: G% }" s; ?$ F
    我说的是需求,不是技术
    6 c% A2 O2 R+ X2 a. c# 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 4 W. I' L" V. s- Q; y9 m1 s. b
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    / U. G- D6 h, q* A% g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 ...

    % l, A. M' C, \6 I9 V6 P$ Y8 c) |2 y4 f9 F" f3 @4 L8 z* X
    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

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      发表于 2018-3-4 10:50

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