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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

     楼主| 发表于 2018-2-26 23:39:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-26 12:26 编辑
    ( ~( P' f# q* z/ `' S$ i6 T! h
    % J5 n* V8 x" }" @" p7 v$ W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。) J5 _; x; a4 p+ ^2 ~0 J9 `: A' q
      V, H- u, \# R9 q% L7 a  m
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。. P# y/ p7 N- U

    6 h  W, B# J: R# n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。6 `! x" _! k/ \. L# B7 d

    3 l0 g2 r0 ]* v3 V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 x& J! q3 A4 o* |
    8 W6 G; S4 F7 t! E- ?( i) l% e5 A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。7 s! s+ n& M* c) c( I$ e/ I2 c
    % `* |% S0 U$ X! f
    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。
    / a3 s' s2 s, y2 e, Z+ s
    2 A1 Z0 t3 X. v0 }7 ?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。
    3 s: F8 ^% x9 F$ E( t6 H% v% @# r4 q# |! d2 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。  9 @) v4 L+ t: W8 y2 |

    3 A# q0 v9 ]6 E# U3 S8 l; K, i* @
    & v2 _' J1 V. o5 Z0 z- C1 k! _& j

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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: 2742 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-2-27 00:25:17 | 显示全部楼层
    本帖最后由 pcb 于 2018-2-27 00:28 编辑
    " n1 u& M0 p5 }0 q0 C# X
    : r: O& U- t; h2 B0 C4 b做下算术题
    - m: _0 U/ y% h. s! x. ]2 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。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。”1 y( S2 a2 y! V% X
    8 U  Q  o5 R/ U4 T! X! S6 n
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    0 s7 {1 y$ D  a. X. f
    6 p" l% c, X$ ~/ p地球表面积 510 million sq.km2 ]) q) [0 q0 M* x
    . ^5 R4 Q. R* I" }6 D7 U3 R. ]: o0 O
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    " A! r8 x1 a! ^) y2 ~
    : c( O, F& {6 |北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星$ I& P. F' Q$ z! C: W9 ^' U4 d# G
    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 J" q% G, L: [& I, l3 W* G

    ) h% X, _! p1 ]" ]9 z(5+2) = 7 G, 除以 20万
    ' a0 K( e* U9 W- M9 {/ U9 ]. a% C+ V
    35k. P1 t+ M7 y5 K; L3 }. D) \

    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

    发表于 2018-2-27 00:58:39 | 显示全部楼层
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25
    $ v" G8 @: F5 ^5 L( E做下算术题
    3 A) o* }1 |/ l# H“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 Q) s6 g3 O- G3 M7 T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

     楼主| 发表于 2018-2-27 01:04:19 | 显示全部楼层
    pcb 发表于 2018-2-26 11:253 l9 ]/ w6 d6 }  e
    做下算术题
    2 \; }. D/ b0 K' T7 T* w( u“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。 ...
    : }6 Q% b* X% s0 u) L1 D5 d
    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。! r, g4 U/ x; K4 k1 q4 J( f

    ( U4 j8 A2 W  ^8 R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: 2742 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-2-27 01:16:28 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2018-2-27 01:04
    ) K/ G6 ?/ w& o0 ?) h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, ...

      F" K& z2 E4 e' J; Dso, 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

    发表于 2018-2-27 02:46:38 | 显示全部楼层
    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

     楼主| 发表于 2018-2-27 02:57:47 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-26 13:58 编辑 1 ?$ a+ B- A9 W, l( K: T$ T
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    , w4 B$ c5 W! j# |  c& _. o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 ...
    - g* T% e! o6 O3 v$ J" v$ J

      b) ]# Q3 l! c3 j% H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 o. G+ U$ A  o2 @1 W
    " a+ ~1 ~5 r% F- J
    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

    发表于 2018-2-27 03:30:51 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2018-2-26 12:57' {# B9 F; \& Y! Z' q" ]
    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。
    3 E  s- W& N0 G, \9 B. g
    2 E4 R3 n& r2 }据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    ( d* w4 V( p3 ~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
    22 小时前
  • 签到天数: 3005 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-2-27 03:43:11 | 显示全部楼层
    晨枫 发表于 2018-2-27 03:30
    4 t: P4 `" L1 ?& g7 ~5 ]intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    6 ?5 l3 }2 p; I2 j5 ~' g1 [
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    该用户从未签到

    发表于 2018-2-27 04:52:49 | 显示全部楼层
    北京阿新 发表于 2018-2-26 13:43
    9 }" x2 f. j  B/ w* }# U1 U8 ~  ~相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    0 ^# S6 q. {0 e  F6 o! {
    & s5 J; c. k/ ~) i* d, }6 ?
    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
    慵懒
    2024-2-25 06:51
  • 签到天数: 1179 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 显示全部楼层
    有点意思。7 B+ c' M, }0 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. J5 M& @" h5 t/ v/ 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。+ k9 D9 P8 A( k. L5 [+ l; g$ i
    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?2 g* R# t, H* _5 G' f' m5 `
    8 t  m; Y" p: z1 _" 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。
    ; o2 E) ^7 F" c) Z. Z0 B2 \
    $ F8 r3 ?* V5 o/ U- H! o% _$ R+ E/ J
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

     楼主| 发表于 2018-2-27 07:00:57 | 显示全部楼层
    雷达 发表于 2018-2-26 17:26
    4 h  N' P8 R& ]& @- e有点意思。
    ' }! j( F: A& p1 P“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 ...
    ; M3 g8 U& j- J2 i" T
    / [4 \6 m5 L( D- N# I, B
    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
    慵懒
    2024-2-25 06:51
  • 签到天数: 1179 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-2-27 09:07:32 | 显示全部楼层
    冰蚁 发表于 2018-2-27 07:004 t$ |/ P' k+ B3 @& a/ l/ j' M/ D; ^
    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 ...

    : y; Z4 c) E  K7 U8 P8 Y& Z5 S$ W查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。% j3 A3 e7 w# J& c- o# A- X8 i: e0 K
    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

    发表于 2018-2-27 10:15:38 | 显示全部楼层
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25
    7 f4 Z: C: s+ w# K2 A做下算术题
    % {4 N7 C# a! \“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。 ...

    7 z3 k9 g+ y( O& d+ b7 D' E  A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。& }% u5 \! z6 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

    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

    发表于 2018-2-27 11:50:38 | 显示全部楼层
    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
    4 天前
  • 签到天数: 1475 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-2-27 17:01:17 | 显示全部楼层
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-27 11:50
    - A6 X0 z  Y. O" 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 ...

    $ S/ ~; K! B, v3 t2 d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

    发表于 2018-2-27 17:12:43 | 显示全部楼层
    四处张望 发表于 2018-2-27 17:01
    ; v3 n) R" C9 D" x+ S) C0 o+ s常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    ( n6 A0 X, C1 |. S& J+ a0 T7 J
    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:; D' ^" n+ l) G3 [
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    0 l$ _) {1 R) R0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    / N; Z' c8 X* U5 ?: a! _! t, o1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ! `0 T1 R* I3 ^* F0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行3 G( _: Y; U# A$ {. z
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    6 W5 }2 G# E5 C) y9 J1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    $ K+ i- t# i' `+ n; S2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    & ]3 ?+ n) D9 b  d$ {6 b6 x' n3 m! {- y+ G0 G
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    & V# ~5 p( j4 I- K0 |- p; j" O2 r7 R9 Q7 ?' a. \9 y
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前
  • 签到天数: 1475 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-2-27 17:29:45 | 显示全部楼层
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-27 17:12
    ; F0 O  o8 b+ |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 ...

    ' D+ f  e: r. s  Q/ s8 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

    发表于 2018-2-27 18:01:53 | 显示全部楼层
    四处张望 发表于 2018-2-27 17:298 l' J. P  m: \
    我说的是需求,不是技术

    9 p1 V+ F2 }9 w8 w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

     楼主| 发表于 2018-2-27 19:36:26 | 显示全部楼层
    本帖最后由 冰蚁 于 2018-2-27 06:54 编辑
    + w, y* v) `0 C! F) r! K% _- G
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50) {5 M2 l; r* g, @- A
    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 ...

      H! d/ j4 \. _9 L& J* q! O8 L1 e; |8 ^. Z( c8 \  E$ [2 @
    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。

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    给力: 5.0
    给力: 5
      发表于 2018-3-4 10:50

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