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[工程技术] star-link

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  • TA的每日心情
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 958 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
    4 ^; N* z; [4 \4 i' _4 Z3 ], a1 Z1 `" z0 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。, u2 P! k7 A" k4 `* @# l4 {2 U
    # p$ J$ z. j  `
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    / I0 ~( Y" r+ Y% ?. O1 m0 Y% a; {) C. {8 U
    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。! W2 F/ {( ?3 q* a) f
    5 z! ]+ L6 t, G- C! M. 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。
    - l! a" Y8 z# ~1 t! \9 h  ?- }
    . q9 p0 D. E' _) ~5 l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# |, i- y( D" Q5 r6 r
    & B) E; A, Z5 N8 x; ^) K1 W% y' 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。" K+ [7 V$ Z2 c% E9 ?

    * o. I) B) R; B1 B7 g6 iV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。+ N7 R' P! j4 f- _3 A, i

    " |% @$ A6 E8 ^1 C9 H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  E, H' V$ C7 P0 _* h% G
    * i! l4 ^7 H9 g% M, [* B

    % H/ l2 X5 x$ n" T+ ^" Y6 d& n8 Q; V

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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
    擦汗
    1 小时前
  • 签到天数: 813 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 , ?3 R9 F% m5 i% p; p6 ?
    9 |0 ?) \; p7 e3 R
    做下算术题2 s$ Q9 k! e9 p; w' L. A5 l1 x0 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。”' Z- Y3 P* b: k% B! A7 m( K
    : U( H5 F$ P. J3 _9 r
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    ! I" X& F; ^  h0 q; H6 T! _: W
    ( V  t1 c8 E1 K  i$ E2 z2 P& M地球表面积 510 million sq.km% w9 }! V6 N6 F0 [+ Y& j4 Q, p0 i

    & H; b- n, b4 F0 \* }2 e! a0 W: T不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    ) R& I! r* W( {% e) T
    9 r$ l: s3 D% ]$ s* ?3 g7 t4 P北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星8 C. D" j- ~0 m' }. u# J4 D0 Y1 _: ]
    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?+ _, f& L$ T" [' W
    3 u. v" _+ n; D+ M& z
    (5+2) = 7 G, 除以 20万
    " O: s; k7 A/ a2 J1 j  X( T. @, H3 Y- y9 i
    35k6 `# R- I5 r: ?1 \( [% O( _

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    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
    2 小时前
  • 签到天数: 886 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
    0 H6 z  {2 y1 P- v, n0 a做下算术题: ^* w( T* g+ \( y5 J( m0 l( i
    “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$ H- h) H/ P- A4 P3 @) I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
    10 小时前
  • 签到天数: 958 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# n2 X3 g# J  ^$ ^" l
    做下算术题. z4 ]( B$ X* ~
    “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。 ...
    * Z: [3 H" ~! G- 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,大家散场出来都拿手机出来,结果电话都打不通。- e: \8 a$ B6 {* C+ {( h

    9 S2 M, X9 f6 I: i' O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
    擦汗
    1 小时前
  • 签到天数: 813 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  z8 _1 ^  z" a4 C$ A9 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, ...
    % I# ?0 S' D% H7 ^- O# L" r/ J
    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
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 958 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
    # r( t  }( b' P
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46
    6 h# S) z  G$ q" m9 A$ K& i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 ...

    5 t% d0 S4 z; t7 D0 y% {+ F- }/ N6 c: h1 ?; M5 M: }
    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。( J1 R0 A5 [" S! t1 k6 B

    / F# |8 K( K" W! f% f9 }' t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
    ) i; V8 E" P2 L2 y# h; c( a( o, d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。
      H( x* Z' K  W" g
    . V% E  K# S1 g' C% K据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    " ~1 A' `. x* j2 g2 v/ c# l% D% J
    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: 949 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. a( [  }0 Q& d. j$ f
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    ( b" P+ b: T  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
    + E; c3 b2 Y+ q: A/ {5 e2 B8 D相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    7 I! ?4 ?8 a: o; m

    & O: ?; X/ h4 z; K9 B/ G3 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
    开心
    昨天 00:12
  • 签到天数: 559 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 显示全部楼层
    有点意思。
    5 ~, J6 Z8 g, ]; q8 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,理论上“阻塞”的问题不大。! W: y) C' T& H4 \! q) F+ v5 ^
    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。
    9 g  R7 X: p/ f  k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?' f1 a/ l+ }( h* _/ V
    2 |9 }2 d$ A0 u! C# P
    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。
    2 m& b& a8 d; O. F9 c; R+ D& k1 `6 u0 d! q

    ( N9 j8 n+ E+ [6 p6 o
  • TA的每日心情
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 958 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: D# f+ ^' Z  }: F- H) {, t  S
    有点意思。
    $ n" ?$ P9 Y% a7 Q: R- `0 q6 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 ...

    & u! c: w& a  o& `9 Z. F
      V2 M4 m# q# h9 M* D7 i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
    开心
    昨天 00:12
  • 签到天数: 559 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 07:005 X6 @& }. i# e) {& J
    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 ...

    & |% R( j' O9 V9 S- o1 c) ?查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    : H2 o- v5 }5 o7 ?! L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/ t" Y2 a3 a2 L) |7 M! z9 x
    做下算术题' A2 ~$ ^' c2 z/ 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。 ...

    3 f' U* H$ b( t) L, ~: r7 {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。
    6 p5 S/ U% m5 g7 `; W* g/ \7 _9 X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
    穿着裤衩裸奔 + 4

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  • TA的每日心情
    开心
    2016-11-2 22:09
  • 签到天数: 15 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
    前天 12:48
  • 签到天数: 788 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
    7 N; k7 k$ p7 {4 ?7 m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 ...

    % K$ e: k! i5 }% p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
    2016-11-2 22:09
  • 签到天数: 15 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 17:013 n) z8 f+ u% {2 C7 W. E, j9 |# H
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的

      |4 l, U) f% X  g/ K" 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:9 J4 |; e- U" E0 {3 p( v
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ) P; ]' g* b* p, p- l! ?6 V. ~0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    ) C3 u8 |0 F: r9 W  }1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行1 L6 \2 e, P+ I, F' [+ S5 {
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行
    ; p; M. Q" i0 h9 t9 ?6 ^, I. w0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 H; b7 ?7 j3 S2 d* D. V1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行. W* _2 a" \5 J8 s3 ?( B+ S
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行+ ^% ]: V5 [2 O2 }; Y2 q

    3 Q4 i% K! k. ]. M& }5 b其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    % I0 f# B& S1 g
      w2 l! u1 ]$ W! @" X5 C
  • TA的每日心情
    慵懒
    前天 12:48
  • 签到天数: 788 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
    * A0 @( c2 t8 q0 C( J8 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 ...
    ( [  k: T+ r/ x2 J  L/ l  U1 R
    我说的是需求,不是技术
  • TA的每日心情
    开心
    2016-11-2 22:09
  • 签到天数: 15 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
    / j9 |, @1 U' v6 P, h8 }9 W" i% l0 J$ ~我说的是需求,不是技术

    1 W0 Z9 P$ f  D; u" B/ V, i) I9 b- G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
    10 小时前
  • 签到天数: 958 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 1 z; A; Z1 h! q
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50
    ; \2 E% @% E: K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 ...
    0 w. S/ R% W' k+ L& @( i* N( D+ E
    ) }9 E# s. p7 ~5 h: N; I
    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
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      发表于 2018-3-4 10:50

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