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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 ; \% w: @1 @* S* Y2 b1 E

    : q3 P: Y$ G1 Z# |- z$ s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。- ~, ?# v" v/ m0 K1 p: O
    - F6 ^$ b% f7 J0 Z  g& w" b, n
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。# N( F. Y) @8 o9 t$ [
    4 O6 j& W, P: z
    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。+ b, ^" P+ q% X, F2 l: Q
    ' U1 Z8 C+ L: w4 V% J
    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。
    5 \7 `$ ^+ o9 V! r& J! Q: D- g* [) V& B0 T5 U) F
    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。
    9 R. m8 |) ^# i& Y: K% k6 y" e( V9 j4 g" h. b9 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。
    ) G9 `. w2 T( O$ S; h6 ~$ Q7 ]1 Y7 Q, n: t
    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。
    % Z/ U# ~3 K4 a' P% m* p7 y: l6 V( r, J$ N5 s& v$ i
    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。  
    ' r1 e8 b2 j& v. I; _
    & r  ^, s  o9 e7 v; R+ g- b$ c: t
    3 q) z4 v  C) Q% A$ |$ X
    # p, `! f* Q) R& j& X+ I

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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
    前天 22:53
  • 签到天数: 3172 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
    4 {# g" L, ?% w
    $ m* o6 D" ~& j' V做下算术题
    ; W$ x) D) r! d& 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。”5 e* w% `$ w4 d' ~. r
    # X3 s, V. ]/ |* m' G+ c
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层5 L& a: W8 Z4 c1 S, y
    : C& D# ^4 Y7 V" q
    地球表面积 510 million sq.km7 u. y8 i, e3 D
    * C, G5 F& `& k* z
    不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    # h0 @2 t: X' r. j3 |& C. ?
    ; [6 K- S' }) q9 G北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星
    7 z7 E: A0 [1 ?! P& Z( a; Q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?0 j# @. S, H2 Y. X: c
    # m1 V, U* S: h* ^4 g4 I
    (5+2) = 7 G, 除以 20万
    ; c8 \4 J5 U& i2 j' p9 m5 H) r
    2 p2 i  J) c4 s. e3 D  C' C35k; f$ t1 b' T& F' M; P1 X

    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
    ' i0 r! v( I/ h9 h- y做下算术题
    ) B3 T, T( ~9 u1 [$ R. y“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。 ...
    1 ^" I0 K4 f. v8 t1 {
    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
    2 B" b" A8 U5 K做下算术题" e4 C" Q  Y3 d+ D3 G" |; n
    “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。 ...

    1 X4 W, ?/ G3 r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。
    0 o8 F  V4 B7 ]0 \$ B- p1 M+ T9 W; y( s  ?$ U) A" O& x! t/ S7 @
    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
    前天 22:53
  • 签到天数: 3172 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
    1 J& j. T" L2 u" i. P( l# w# 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, ...
    ; E/ n" m: D% {- d2 P. k# }; n
    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
    ; m- E6 u2 `6 c" y
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46% E; p8 [" `9 n. h* j- U
    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 ...

    / P- {2 M7 D1 f( H" _2 K/ e8 j4 i2 u
    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。0 R2 u* x5 {/ ^) w

    9 S( J6 i- F. e& f7 E  a! o- E6 ]" V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
    - J! J7 h+ H* L* n5 m8 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。7 K4 l# `. k3 u$ E
    $ D) U6 w/ W6 M3 I1 B* D: x
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    4 Q5 Y+ P  B% x. V/ _9 ]/ U7 z
    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
    5 分钟前
  • 签到天数: 3476 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
    4 ?0 H' ]3 U" n" D' z9 S' ?" |9 W2 @; mintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?
    $ r: A! j9 g! F
    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# N# I* Z* j5 \% a
    相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
    - [; L$ Y) W/ [/ T+ |, q$ }

    , p0 W/ O, A1 a* @! {9 J2 W# I. e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
    擦汗
    2024-12-25 23:22
  • 签到天数: 1182 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 只看该作者
    有点意思。
      g# `3 w- I3 {/ d8 [“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。8 ^. y' Q, P& d- d+ o; {
    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。
    , A1 G8 w+ P9 `: G+ 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?
    . K9 ^8 x# n2 O# s* i2 J( Y2 \- ~0 B* k/ m: v% T( D, |4 T- t
    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。( r4 a% p6 m- S9 |- x  K

    - X/ Z( p: L# [6 P* s
    0 h1 T# E, _* C1 z  W3 z
  • 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# V: [4 l# F7 w6 `有点意思。8 Q+ N- c9 ]% [4 V+ N# D# u
    “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 ...
    # C" e7 j- H+ _0 u& Y+ Z6 c
    ' Z/ N# W! I* q, Q1 F
    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
    擦汗
    2024-12-25 23:22
  • 签到天数: 1182 天

    [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% W/ T3 G" V; {% c, ]+ X
    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 ...
      M! u# X% x; c
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    ) j# Y; g4 C! N- Z# W, A+ ]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

    14#
    发表于 2018-2-27 10:15:38 | 只看该作者
    pcb 发表于 2018-2-27 00:25
    - `1 ~- N4 `5 l; m! n) I9 r做下算术题7 p8 n, n& s0 y' K; G" @8 k- 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。 ...
    4 Q( @5 @# @. f1 u# v7 f$ 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 m+ |3 U0 Z1 w+ z! O
    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

    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
    无聊
    5 天前
  • 签到天数: 1640 天

    [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 11:50
    ) e0 G! g" u0 z% X! }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 ...
    : T, v: z( P% a: B6 a3 N& h9 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
    2020-9-28 03:33
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]金丹

    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 17:011 H# Q( D$ N/ q* F# p* Y  q
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    8 \0 a: ?1 q# v! v8 s% p& h: z
    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:
    , _- E# L- t! Z% d# [0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    6 G$ E+ g& [& w5 ]8 t0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行: U& Z* K$ I! z$ k
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行3 n$ }$ t& K$ Y' y
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行8 K' l8 I- I: m% v2 F
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行
    / k/ O. P" S; k  }% A1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行* Y& q; P' x# v1 J) |# D2 B, r
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    . [) a! d% A# A1 M) N1 E* p& w/ t7 ~3 |8 @2 X' q% E8 B4 s
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    7 v5 P/ F. D& }' A+ j% I( k! P! X4 c0 w0 X
  • TA的每日心情
    无聊
    5 天前
  • 签到天数: 1640 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 17:127 [, C" [0 r( v6 D# 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 ...
    ) O+ v" T  E4 d
    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

    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
    1 g( b0 E* t7 A3 ^& |我说的是需求,不是技术

    " H& X6 ^5 y, X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 6 n# {1 d) d9 v2 y9 [1 i4 M! p
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:50' F( P9 a& ]* P
    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 ...

    2 v3 o! `8 a) q( F: C0 c' K8 P
    % ~& v$ R& J$ g/ J2 O1 X7 d% ^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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      发表于 2018-3-4 10:50

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