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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

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    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 0 J9 K3 S* K  e1 j: ?% c# A2 |

    * _- d$ {2 a& m* P: Q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。* ^9 A$ _9 ^/ h

    7 O9 }0 c  K# h) j6 \马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    % s: ?3 Q& n7 a: l& F) u/ u
    * A$ r$ ^" Y/ H( `2 g9 @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。
    % C1 k; h% Z" ?6 P: X* \/ v
    7 T" T' ^$ `7 W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。
    / F6 a( L, X3 R$ r
    ) X! g) P  R2 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。  L" c: q$ t9 ?8 C2 w% r
    7 X) ~! T; }0 v* l% b
    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。2 Q+ W% W. j; V' Y1 J

    ; Z$ _5 C1 X: C' v3 D8 |( N! l  l+ `' DV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。; @8 W* `' C( f' ~$ d9 a/ I, Q# c
    0 ^( [, L0 f' k  j% U. e5 _
    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。  
    ! y; z, G. L+ y: n$ @0 @: Q' I0 f/ o1 i7 n: Q( z, g

    1 o' z( P) c. m" y1 Z: e' K. I9 H. z5 P0 o- C; [; l

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  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3549 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 e- {4 ]' ]: P5 n$ E0 [# B8 S' m: F, i; z4 {" q" y' A% a  u
    做下算术题3 u, U0 v; o" Y# [( _4 u8 \" z
    “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。”: I! j) P0 h) j) Q% K. k+ S  v
    : y7 ~) M7 X. T6 z% e9 `: a
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层2 v. v4 O& F" g) O" P, |

    $ }/ }  X6 _( g- c+ ?7 C/ a* i: g" ^地球表面积 510 million sq.km% {6 x6 ?$ W6 s- M

    , N/ T9 S+ Z1 d) k0 H不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    9 o2 F" \- s; i$ l  E+ Q0 t
    & Y# v) x- K% X+ I: L. a北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星4 V0 f: V; D4 O7 h
    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?
    8 d7 x) t3 _" D% D. ~8 m  H: [
    5 }) o- j, U. W( y(5+2) = 7 G, 除以 20万
    ) m8 X7 r  K! H9 p7 F
    3 F2 q  @6 Y& e8 B35k7 _' G( P  H- e( l0 H

    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 00:255 g) l) h* H& A) F. U4 C" }* B
    做下算术题
    : y# x6 U, M8 T8 U* P( s4 `“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 a; I; `7 y4 m
    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% q" Q4 ^3 Y2 O* E0 V
    做下算术题
    & L, Z: ^8 J7 ]- l0 c- p“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。 ...
    ) u/ W! H8 p1 R) I1 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。
    ) ]5 _6 G' X8 b/ Z8 Q$ S+ h) j% G' 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
    8 小时前
  • 签到天数: 3549 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 01:041 `# H( {  r7 V$ f* s
    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, ...
    ) \! Z! P0 `; x7 f# z( O
    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
    / L! K/ f/ Y9 e0 U
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    $ a2 E2 m" X6 `+ k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 ...
    9 r- [6 b5 u( L& ^
    3 e1 d( \! E( o) a7 J2 i
    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。
    2 a' g9 B0 i/ M8 f' ~$ ^; b0 o* H* ]2 Y0 T! r3 c6 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 12:57
    8 o6 x, e8 B+ ]& E( S( u+ s/ t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# {# a6 h8 r

    0 e0 ]+ d5 s! f3 H& ]& P据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    % `, \  E; {7 C) I
    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
    8 小时前
  • 签到天数: 3905 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
    & R  J, N/ i" q* W. S* Uintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    6 _" x/ f. u  Q( @5 n  j$ y# @
    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 Y* Z& c/ z- d- b, ?
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    - S0 j6 S3 G9 c( K. Z
    2 I: q2 k* ^9 K4 Q0 S- X# n" f
    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。. J% o" n$ n' z) 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,理论上“阻塞”的问题不大。/ |7 |$ H6 t9 ^: c% x  ]4 t. k6 d* T
    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。3 z: z5 {% C8 o7 @* B
    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?
    ; I8 R4 o/ ]: V; U+ l" t: s; l3 a& g, ^/ [
    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。* A8 r, v( g; m3 s6 F% H4 K

    ' P( w7 o6 J) L4 A* ?) B4 S5 N
    - E9 F' E1 J' B" ]/ c
  • 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' N% N2 ^+ y" H9 P7 K7 U
    有点意思。7 a" o7 a2 L( n, `' 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 ...

    7 e4 k6 h' L5 u3 |- V9 t, G3 b/ ]; x
    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
    - M+ D7 ?7 |% P- E6 |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 ...

    " c  `( \3 `. l5 {8 k$ j1 z查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。; u  e. ^4 K( u
    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 00:252 k; \5 l4 E3 w. d) a
    做下算术题. s* j, b$ c  M, C
    “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。 ...

      g8 B" }1 p7 F- \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。
    ! N* |6 m2 E2 o( g! b' `+ Y, ^+ ~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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  • TA的每日心情
    开心
    前天 23:53
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    [LV.5]元婴

    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
    2026-2-25 18:51
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    [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
    ! S- l: F! r* i4 j8 M  ^# a2 ~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 ...

    ! J9 x/ J' j( T! \6 C8 b7 C常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
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    开心
    前天 23:53
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    [LV.5]元婴

    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
    4 [% Y+ M' {1 A' W+ u1 o9 z; q& w常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    2 f* \/ u  e) q9 V% l  ~1 Z$ z
    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:
    : Q) H, y9 K0 w& q  ^0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行* ~  B9 D2 k8 d" ^
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行; g" j. @- h$ s4 U
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    0 s6 N' V+ X3 q: |0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行4 k: A1 l1 o" i) Y
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    + C( n% W& q; f- o- K1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行) R% n+ W  @. y) n. d5 Q0 |
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
      ]* z0 x$ M% d: a+ |4 F8 U2 Z3 w. U. R2 x$ W$ P* u, d
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    2 f$ C: A7 E( k# @3 l  d- a5 a
    , |2 E8 F: p  `
  • TA的每日心情
    慵懒
    2026-2-25 18:51
  • 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  p' ?8 H0 c4 |6 Z- {
    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 ...

    8 G, A$ ?& h" p$ i  l( h我说的是需求,不是技术
  • TA的每日心情
    开心
    前天 23:53
  • 签到天数: 32 天

    [LV.5]元婴

    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
    0 b8 t6 {- g* R  W- a我说的是需求,不是技术

    ) w% h6 b; ?7 }3 e4 |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
    ) j8 H1 Q, _6 H) C4 s
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ' o# |/ Q1 J. e4 ~- X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; P! e! ^2 E

    ) W* a8 }* \7 u( u. W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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