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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 7 V/ i7 r& Q! B
    # X' \' ?) F/ ]/ V' E% X( M8 m
    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。
    5 X+ I* i# C! @: K9 q0 t( Y/ k0 f. c' f+ G" f. r
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。: V( a8 Y) v( q9 u6 e0 B" D
    3 c, D* _+ d0 a! m8 _% C! D7 ]% F
    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。1 x( P/ W; h) Y: U
    / T/ x: X% l9 I3 E9 n+ P
    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。. e- j8 @  [" p" X3 {. A

    5 c! `& a) |: L5 E" i+ 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。2 z: }5 Q! ?" M- o. O

      x$ x$ i( }" Z$ LLEO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。$ T5 P9 V; }# T: P2 o4 a

    1 H. F! l# U  ^: E& {9 hV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 }" l/ T6 M7 L  N1 X  G# k
    4 ^5 T# H& s/ J1 r$ r4 }. v5 w
    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。  
    " \' H' G/ t" q6 w( g& s* \4 h' i/ [7 ~+ s( ]1 x& G$ ~7 q
    ( @; K9 c' c: t( u& Y- }3 z

      Q# W3 l) \6 w, z

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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
    16 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
    / J1 C% W1 g7 }4 p' X; g- i4 T6 S& U9 e5 o3 B
    做下算术题& }0 r5 _6 a, Q2 a+ ~  t1 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。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。”* o; E# P5 X* D$ T, r! p; a
    & Z$ ]% M7 ^* I
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    6 f. \! Q# T  o. {; j$ Z4 t
    5 y4 z7 v2 [% @: m地球表面积 510 million sq.km
    0 R+ P  y1 V! V! c4 B. {8 R) ?5 Q- @' S! |0 q4 r9 W$ P, W
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    % m# @  U1 S$ A+ r" f/ N) F& @1 g9 i3 L( n( @2 l" s6 L2 \
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星9 y- r3 K) X& Q6 m  g' k* |. n7 n
    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 v, g$ v" ]& S& Q5 X3 x. t2 X# |$ f  C; m/ L  {1 A$ ]9 Q" w& q. {
    (5+2) = 7 G, 除以 20万" ~/ A/ H/ @: P4 N
    . r$ ]$ z: X5 p
    35k
    ) P$ s  `& e0 z/ k6 O' D0 I, ]

    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
    6 J* b( ?5 {+ Q& S5 }/ ^  A做下算术题
    3 {8 ?3 B; U4 W$ U! h. c8 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。 ...

    ; \5 D+ m% N; H: t$ F$ s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 11:25
    - O/ |, K, r& N  A# u( }做下算术题* C& F% |' o2 ~* i. y6 ]) 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。 ...

    * E  z/ Q, I; v9 x/ f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。
    : M% @. N( y* O$ e6 X" x8 A& q& R( W, h# z
    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
    16 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
    # r6 U. ^; F. u2 _& 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, ...

    3 g7 O' n9 [% z& |  _- g4 ]' D7 cso, 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
    8 n+ I. T' G5 _$ M
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46/ w3 U' S; a% V. R8 L  y4 Y
    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 ...
    4 ]. n( v! f8 \) t( w. [
    6 a( R9 c( o7 b
    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。
    , Q8 m% Y/ G7 m- ?) ]( l6 F$ O& Z5 J/ u
    $ ?, R% b' t7 C" j5 {) 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

    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
    ; a5 s0 C+ e- f0 d: Z: V- d# 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。
    * @& n( r3 @7 t) K. c9 V
    ; m/ R% u! k' _' Z9 c; t据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    ) ^& @! w8 M& K# ~$ ointended 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
    15 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
    " C: R6 r+ M. m! ]* J( ~5 Pintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    ' T+ `" K  n( f
    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$ T0 J& _/ d3 q, q
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    % K6 t9 L2 i+ l6 s% N9 g. t3 L! k

    & o! p+ H) b8 N" ], X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。
    ) ~0 {, ?" \  o1 x/ i0 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 Z7 V0 O/ ]* i6 n+ S- eVLEO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。
    6 H1 f2 F: X  v, w0 K# C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?
    $ d0 |, U0 O  x# H1 _" F: b/ q6 F7 I- |! Z3 |! W
    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。
    5 g, a% j- {+ g" I( i' r) f* b. l2 V* a/ {6 j; g

    " H" r9 O: J5 ~3 u% b; f2 ]6 N9 }0 K
  • 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 17:266 A( B* g3 O( Z9 T2 z
    有点意思。0 ~9 n# p# B; a+ K6 j: v: A
    “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 ...

    , u; i7 }( T3 o8 p- F2 I* v$ ?5 g! T' E- |  C: ]9 i, [4 W
    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 07:00
    ; t; c+ T" d8 c& 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 ...
    ; E8 }" o6 ]: n/ P  H3 Q' L
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。( w  r9 p  M" U) ~9 `' F
    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 00:253 b! r. u0 z- U3 Q' Z6 {* J
    做下算术题
    3 @) d+ P) Y+ K3 q3 k5 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。 ...

    , a, m" M) o, i" z# \6 @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。4 n8 T7 ^# z4 s  P1 `
    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
    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
    : M! U7 R% Z+ O; p4 \  N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 ...
    ) z7 t5 p7 q2 Q, u+ b& n8 x2 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
    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
    + c1 K2 T1 X4 A' ?$ {常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    0 a% s* O% M; {3 e7 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:
    # @" _5 n9 j# F  U0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行; \0 `& M2 s$ i: C) o% V9 P* T
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行8 K. Y+ b" B4 r9 j1 t* G, r$ J+ i
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行: w; p% X0 T9 C- o; ?. W
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    $ V% C; r% i( C: S+ }/ x- S0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行/ ]. O; [  O6 \3 W3 V
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    , I4 e% J2 J$ `1 g5 Y2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行  x5 J! v- \; ~+ ~
    ! E7 n0 y8 @7 {
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    , y% i! h1 Q5 d$ m3 H) t: T% e9 L
    : P# j6 b; w& }% C, B/ O! X
  • 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+ ~/ E! O. B4 \! X+ 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 ...

    % O1 e$ p7 F( E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 17:29" N9 H/ P8 m% x2 C: G- C
    我说的是需求,不是技术

    ! ~# y2 c/ w* k  K" 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

     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
    ( J7 L) ~9 h* N7 N
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ' }) \2 v8 L! [) f9 `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 ...

    7 i* W0 ]* m* f7 O+ W4 W* _# ^% D7 S+ O4 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
    给力: 5
      发表于 2018-3-4 10:50

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

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