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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 . n: m: C1 |4 ^3 F1 {6 d( ^& j* [

    # D( S4 N5 A* Y& i0 Z, H' h8 g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。: c+ _' j8 T3 S" b! D
    3 P, p3 g% U7 U9 y$ i) Z" M. A) L
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。( I' B2 y$ N( v" _8 ]
    6 B/ l8 h8 I# k5 |- x
    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。
    / g% o  F, g: n  D# H  x1 N: s& I4 v% O* p1 N
    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。
    6 Z% B  o1 k# s7 h6 |' H" Y4 j5 ]" O. ~
    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。
    ! ~$ G9 T* g+ S% Y9 D9 E' X
    + S; H& s" z" e  ]7 p( dLEO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。
      T- i1 Q& l* y7 k/ ^7 o  A6 B. m" q7 Q
    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。
    , K4 b# A. L, E  M
    6 I; a# B3 m9 Y3 s6 u8 F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。  
    7 W; f9 O: A1 x' o2 U5 }4 L
    ( E8 T; ~1 }  u$ l% P4 \  s# d6 F
    : p+ u. G' f9 Z
    " s( `1 d* l9 y, u4 z6 u( C6 h

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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
    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 6 f0 j& \* H) @, Q  W4 F, d% t
    8 O1 r5 M0 X! b  i* O
    做下算术题
    - w/ C9 B1 y+ Q7 g- ]“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。”- v6 a7 O1 K+ D

    0 \3 H. `  V9 r" z, ?2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层2 x( z$ A9 ?" S

    0 K1 u  X) U( d/ v" ^5 {* r2 j地球表面积 510 million sq.km
    0 |% l+ D8 o) ~) I
    ' m, U; D# ?6 ~) _8 a+ c" o不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    # ]' b" }* G( B2 ]& E! P" q% F* `9 z$ }- {* R
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    . S; b5 p6 l" {" I  S: S2 l+ U5 d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?
    3 C- T  d+ a# x4 s- }0 T! i' h
    + P+ B& v, _, l5 t; d4 c, v# D(5+2) = 7 G, 除以 20万
    " |4 d$ f( @5 B/ Z; r- D; q! ?; D# y7 g+ b, b
    35k' ?+ i" H: A. @6 H9 T, ]& 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
    * s  G4 O. C6 `/ |0 L. P0 }做下算术题
    ' D/ {/ n( R  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。 ...

    : F2 m( {3 b2 t5 w$ }/ ~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
    1 H. q! O3 a! g8 J% e做下算术题
    0 G6 N$ e" j7 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。 ...

    - N' R2 r. _) J9 I0 P5 B. [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。
    & c! g9 Z+ W/ l6 b0 Q3 w/ i: _+ ^# C; n7 q% R* l; ]
    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 01:04: p$ A+ Y/ y) \* {9 u% 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, ...
    $ W$ M: n' @, ]! D& g- G, r
    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 9 Y2 b0 p6 p' f* ^0 Z& \2 s
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46; i: r& d6 r1 b3 C- f2 ?! L9 P/ R
    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 ...

    : F& b& h+ p+ N, Y. p: |7 V8 a! U+ k2 i/ n, E4 |
    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 p* a: b8 \+ E. @
    ; P5 z7 j# E# |4 O) q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; I( @- x5 A$ }5 W. X1 C* g
    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。
    4 C- H( W) T4 U4 U
    / z8 J5 C  [8 _4 D据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    ! Z. P- }: Z! W
    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
    9 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
    / {1 q8 ?6 _9 H# f6 `* k* M$ g) Aintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    - `4 {0 h5 n+ w; _) U' {
    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* b8 V: _) }& ~* i
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    . V7 Q/ l( V+ C3 s
    . Z$ A) |* S4 d7 S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。# \$ t4 j6 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,理论上“阻塞”的问题不大。
      F+ F1 h% K& R/ O3 a) rVLEO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。# k! w! c& |" N; S
    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?
    / |& ~. ~  L  P# }2 N, M
    # m9 A! r9 U3 J( _' n! i& L- C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 k7 @% @2 e
    2 x+ f0 j6 g# R* I5 p* M0 H

    - s) \' ^* n; F' g8 m6 g8 ^
  • 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" v+ q) i, X5 ^- X# A0 u! C
    有点意思。! h/ Y% b) g! u; B6 {5 S
    “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 ...

    6 J( i( S  Q" Z3 o# Q& g4 k" H3 A% i  u. e1 d1 l1 R* M  L
    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
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    [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
    # I( A' b' |& L0 J. H9 j3 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 ...

    ! N  c) S$ O8 x' m) K查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    4 _3 M4 \* m* L+ P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 ?2 d  b% T8 Q2 i  F$ R
    做下算术题0 |3 }0 m* s9 T
    “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。 ...

    ' ^9 G* v2 s- A4 Z: ~" 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。
    " r4 y1 d. v& U3 A5 {; c6 h5 v/ [2 R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
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    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
  • TA的每日心情
    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 11:504 [" V+ Y! O7 R& 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 ...
    % X, T3 A& t& X7 h5 h3 T
    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
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    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 17:019 R: l( f, f% A5 D
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

    1 j# t" @: X( ]+ y# _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:
    $ {% z5 @5 }% ?6 C' s* z0 D0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    2 q4 o: t5 |" m! f0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    * }) T- w' I) l8 z) l0 y1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行& ^7 m2 }# t0 H" E, F! ?
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行% G% o% s+ t, M. T: S
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行( ]1 C3 Y  j1 Q. m. Z
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行2 s  L, u2 V% ~, G8 q$ j3 g
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行1 v( }+ O$ b  W# m( q0 w5 v

    - h6 g2 j: ?% s* u其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    4 J. X. O* S1 T8 d+ t
    3 y& |4 W* |" v0 Q* p% W
  • 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 17:126 Q# s- @% K6 s0 o4 K
    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 ...

    * @" h  E' d' j" ^' }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
      Z% i6 D- x0 E1 U- o我说的是需求,不是技术
    0 f* `+ ^- d$ j$ u6 k7 N
    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
    8 _9 g0 Q  p; [0 j0 t. D2 K
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    0 \2 g: V/ _6 g' v' ^0 ^' 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 ...

    & Q/ z9 O: v8 `. Q. h( x) T2 K
    ' m- k. z/ {/ _3 x' u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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