设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 1252|回复: 38

[工程技术] star-link

[复制链接]
  • TA的每日心情
    奋斗
    2 小时前
  • 签到天数: 1098 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 " ?0 D0 d) R& M+ V: W9 p1 r  P! q
    * E+ ?6 x0 x' R, g/ ^. k' u
    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。
    # o( w5 _6 t# C% N. r7 g' Y& t- C. G( A0 v& S
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    0 c+ p, }, S3 E  }+ a3 y: U, x4 ~( 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。
    : Z  f+ D2 I% {1 f$ G8 x  m, {4 y
    0 g% N5 a( H- 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。
    8 l$ d! r( `- N* a% _
    , y0 j! E. m  J8 O4 s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。
    0 R. }' ~7 l$ T2 ^* j2 w2 h/ l/ a4 W# Z7 k3 r4 g: ?4 g
    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。* q' Y3 c6 W; ^, {, u. c8 c9 p

    % f  [* B% {/ l6 y+ \9 `: V3 ^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。
    ; f0 S+ [8 g" F# h( K; A% a! l4 @- O  k/ L) B
    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。  
    6 e2 {5 Z; @1 z1 z
    ' x% K3 C0 T8 f( K" ]
    ; r& b- A& w2 r1 I1 j' K! K+ o0 E/ y) k+ Z1 u

    评分

    参与人数 10爱元 +50 收起 理由
    山远空寒 + 8 精彩
    常挨揍 + 6
    穿着裤衩裸奔 + 4
    一目十行 + 6
    MacArthur + 4 谢谢分享

    查看全部评分

  • TA的每日心情
    奋斗
    6 小时前
  • 签到天数: 952 天

    [LV.10]大乘

    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 * e  Q$ o6 _- p& o$ e. C( Z7 f% I
    # I, I* J+ d+ B' c. R
    做下算术题( S0 |! H5 o1 K4 `
    “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+ O' S6 L3 z) b
    5 `* p9 X3 C; l6 T3 y8 c3 Z2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    ; ?! H6 N6 Y# ?- O' `, @  @, Y) o. |
    地球表面积 510 million sq.km
    , E4 I* f3 ], O- W% C
    4 M! `$ u2 S; p/ V1 y$ p不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km3 Y$ d4 E5 B. ?$ r, E( m
    % x8 _/ v$ D/ l; {0 F
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星2 {0 f) ~+ K0 Y: Q0 @
    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?- G! ?9 g$ d0 v7 X7 L; l) L/ W
    " S& u/ j9 o/ I& @5 Y+ m) ]
    (5+2) = 7 G, 除以 20万& }0 [% e1 x6 X+ l0 c& j$ e6 ^, C
    8 Z% W& h  K- _) q
    35k
    # J# x. g; G4 I! s/ b" 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
    回复 支持 0 反对 1

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 09:05
  • 签到天数: 988 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
    . e% i" T- D& J; |9 i做下算术题
    3 E6 F. |" q; j: k* 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。 ...

    2 t/ k0 x9 t/ k8 Y% h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
    奋斗
    2 小时前
  • 签到天数: 1098 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
    , P4 z. @/ P+ C0 B. h) W' ~做下算术题
    + x' ^+ ~( v) B! F  I2 ]4 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。 ...

    , {( V9 H, Z* X" d! g' j9 ~  H- Z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 O" O! [2 u% S+ k! w+ t/ i( |: u( _6 Z4 G
    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
    奋斗
    6 小时前
  • 签到天数: 952 天

    [LV.10]大乘

    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
    " V1 ~( ~/ x$ w) r3 m2 Z2 D  o( i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, ...
    7 B5 K; u, u) v
    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

    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
    奋斗
    2 小时前
  • 签到天数: 1098 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
    & X) B  k' M6 D6 G- H
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    1 E1 S$ r: c: u* g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 ...

    " S# S% M7 x, h  t7 V$ ~( C1 {, s' M( J# e
    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。
    ( }, _$ q$ o. M6 [- b- Y% ~; q7 R4 R3 J  [: P' Z
    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
    2 ~" d' [9 Q0 `" {9 I% 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。
    1 _  P' E# v8 q+ e$ w% v( X. X+ K
    % t" p. I$ B: d) S# h据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    7 K2 }; j- m& ?/ ~) Y  X0 p( t
    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
    6 小时前
  • 签到天数: 1093 天

    [LV.10]大乘

    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
    $ i- x! K1 j5 W% H1 }* Jintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    $ Q) ^3 V2 n2 ]
    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
    ' Y( g; i0 ]; V0 W. u" `相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    & p* l7 `5 o' l3 z3 `# h

    9 n. v; X8 M2 ?% ?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
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 658 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 显示全部楼层
    有点意思。
    # ?0 X6 z1 X# g$ B“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。' Q/ m1 m  p6 }! @5 Z: q+ K
    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。! O8 Y! |! [. Z7 `
    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?
    & \  N0 m# d1 \( H1 ?3 P; D) b% u2 O% m: u
    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 ^& D! x+ M- _6 @0 u3 j$ b- h2 X9 n; u# e  u/ m  O

    7 G4 Q/ v- Z: u3 w& X7 R5 r. r
  • TA的每日心情
    奋斗
    2 小时前
  • 签到天数: 1098 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: t* H6 }1 B% Q# U/ u
    有点意思。- q( `! d  }; n7 w/ Q' Y5 ~3 X
    “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 ...
    - G" G0 I6 b# j! i; w  ~9 I' M
    4 g2 p. |! t) Z0 i& \. V
    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
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 658 天

    [LV.9]渡劫

    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- o5 d8 ~  x& O( f, 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 ...
    5 {" x: E5 J% F
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。  u1 Z0 V) R! S0 V% J  B, Z
    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

    发表于 2018-2-27 10:15:38 | 显示全部楼层
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25! \3 f) _# V$ F$ f# @& p2 i& H
    做下算术题5 s0 T% 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。 ...
    ' G: Y6 ?+ a1 o: i# |, k
    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。
    9 |, z6 z/ k+ e1 b& M才是VLEO

    点评

    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

    查看全部评分

  • TA的每日心情
    开心
    2018-10-19 23:33
  • 签到天数: 16 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

    昨天 01:07
  • 签到天数: 891 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
    & ^, y0 R  t" Q0 m' B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 ...

    ' i3 n0 ^3 s! y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
    2018-10-19 23:33
  • 签到天数: 16 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
    - i* b5 r4 a- _4 x常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    - q; Z7 R8 z9 Q% f% O9 a
    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:
    8 o& O7 H" D/ v1 I7 n0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    + ?. }" `3 v- M2 K7 t0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行7 k4 f- c# r! p" A/ b$ K; O
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行& R* ?/ {0 {) T8 I
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    9 {9 D' b& {* u" f, q# j0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行  s2 D+ |6 F. `
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    0 ^% h% T, i& M' C+ N/ ^' B- ~8 B2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    8 x1 F* r0 f& A& ^/ F* I# ^  f
    4 a: E, e  G( u$ y- Z; _; z; K# s其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。% ]3 s8 P. O; y. r# v! |0 G

    1 m" T* L  F4 o9 Q  R
  • TA的每日心情

    昨天 01:07
  • 签到天数: 891 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
    / {, O  c) f  F, }  m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 ...

    7 n2 _2 H/ X4 p) t9 @我说的是需求,不是技术
  • TA的每日心情
    开心
    2018-10-19 23:33
  • 签到天数: 16 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 17:292 E& U7 f* u5 \( y' T7 X' A) Z
    我说的是需求,不是技术
    + b4 n% O) E8 M) V$ ?6 n& f' t
    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
    奋斗
    2 小时前
  • 签到天数: 1098 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
    8 r& I; z( x9 v5 B, c! r0 e
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:503 P8 s1 K' c: N8 B
    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 ...

    % w3 P2 G  f& @6 N. x7 r! d9 W, |8 `! a9 Q; t1 y
    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   

    GMT+8, 2018-12-15 06:56 , Processed in 0.066952 second(s), 29 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表