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[工程技术] star-link

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  • TA的每日心情
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1044 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
    ' U- y$ a0 G% b7 h8 w1 |
    * e  ?7 T& ^" {' b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。
    7 c# D" e" B5 O' ?4 v  Y, i& j* F9 `! i# Z
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。
    1 b9 v6 d9 E8 }% V  {& E! q9 K, b; a9 U) l4 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。0 |7 c) j) v7 H6 f
    ( Y$ T& p$ o3 P: ~9 U: H
    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。
    ( ^. N# V6 q: e, n: {9 Y) z+ r: k" J) V, I: v  ?$ W6 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。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。$ n4 Z" H& k! L

    " [. O" f1 W0 G6 YLEO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。
    - u! b. r/ {  `. z9 F7 g  e' C0 Q* d4 K7 e1 X
    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。
    5 \* C* |# x$ o$ s; o
    ; z4 D' G6 ?" ]; k1 `7 A! @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。  : f# H4 J3 T! }; X
    ! N( y; W; |) W8 ~' X3 X9 |; ?: h# U

    3 h) V9 T1 c: v! U* z; v5 ?, {+ a
    6 Y& B: b1 |( Z' U- _6 i

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    参与人数 10爱元 +50 收起 理由
    山远空寒 + 8 精彩
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  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 03:06
  • 签到天数: 900 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
    7 W) B8 e: A# l- n9 B# q
    % U5 p1 ~. q4 P% G( Z: b做下算术题
    8 Y4 r- t8 w4 Q# R) K# 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。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。”, c- u* G' U7 @$ M0 i

    ; R+ t+ K+ T& c6 _2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层
    , N. M9 ]' ^7 `8 N7 \
    / z( \7 b9 f  z6 Z地球表面积 510 million sq.km8 j& {8 U9 f0 c) }

    + j; o5 j# t& K  k5 n不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    # J$ S, L. @* g3 Q0 i) P9 ]4 [7 V2 D+ a
    北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星& j/ r8 W$ l4 L; n0 {+ a! A; `% S' `& w
    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) u7 ^, ]$ O6 i# {" }' C2 j5 S- h/ I0 Z) {5 p4 z
    (5+2) = 7 G, 除以 20万0 J+ x  r& K8 ]  _7 h+ H

    1 Z% d& Q: K& u/ I2 m' P& Y. c35k
    ' C$ q" O% w* i6 [& V

    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
    前天 08:52
  • 签到天数: 958 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 00:252 B% }2 y6 z  o  S
    做下算术题
    % x6 V. L% `# K, h/ X& P# U5 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。 ...
      @1 g* k0 e% O# U9 i, P
    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
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1044 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
    0 S: ]9 v/ l+ w6 P* \7 M: g6 r. A$ }做下算术题- f& ]+ ]* Q, f+ 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。 ...

    / ?2 l' b( a. I- j! V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。- J+ ?7 B: k' S* t# q( H6 M* K

    0 ?- M6 R, O2 L% S6 O$ m7 a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
    昨天 03:06
  • 签到天数: 900 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, B: V% O0 A& g' A+ x( 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, ...

    & B1 a6 b3 ~" H" `- pso, 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
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1044 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 4 L2 I4 m- F1 z+ y3 Z+ `
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:46. s  c5 e8 L  M
    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 ...
    . A- b6 N4 L, T' K0 V  U& H

    " z$ L# @, [2 e1 i, G; C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。/ N5 @+ l9 d  [+ m% m
    1 D6 n! k1 p, ^5 F
    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
    0 R: g/ ?2 z2 ^% O+ 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。5 A1 v: A9 b" v: y1 k0 |0 R( c
    + E0 p4 y5 ^3 y7 x4 f" q
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...
    3 d; \6 B" J' {; Q
    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: 1038 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- y, W- B+ t# N( i. D$ a
    intended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    . u3 \) X8 k5 y1 P( z; Y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
    ! C! G4 n2 n! o! k相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~
      G8 P+ s3 [& T3 I, E+ q

    6 j2 g6 x- F7 ]. n- [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

    4 小时前
  • 签到天数: 622 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 显示全部楼层
    有点意思。
    ( `! r/ U4 U5 i5 n3 W: M“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。
    1 ]0 Z+ K3 [' ]5 RVLEO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。
    $ W( ~4 P1 v% I% f, [, u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?/ {6 J6 a6 q  h& C+ v3 x' T
    9 D' M1 M6 `0 m
    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。; ]. P$ E' Y4 X% p1 Q* H( t7 M& b
    $ A' p7 q; x. i
    , n& @% X6 S7 J) R9 l% n
  • TA的每日心情
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1044 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
    ' b% Y$ L1 G: W$ |0 Q* K有点意思。/ y: m& V. T) `8 m& L+ H$ `
    “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 ...
    # h5 W; c8 u8 r' J

    * {' e, M& j1 a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

    4 小时前
  • 签到天数: 622 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
    8 j& J& c3 v, o' X5 v; q4 }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 ...
    2 \: J! L& u  `
    查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    % j. B  U- |- N2 W8 [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' ~4 h4 h  y5 `, X/ a( a
    做下算术题
    ' H5 i1 q' M( W. t; s% W. `! u# j3 v4 W“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。 ...
    . T8 Z( |  h- m
    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。
    ) [& V: b1 g7 d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
    前天 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
    奋斗
    前天 00:10
  • 签到天数: 846 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! H7 n0 T( w1 V3 j2 ^2 L
    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 ...
      w. h! G1 \: w1 `) I
    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
    前天 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
    9 ^# m) l0 J/ j" Z常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    0 u6 i9 K, m. s* P+ T% ~" w6 I! y% y: N
    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 r/ {, m& L6 p0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行& M8 c3 j" `: Q( V; S2 A9 t
    0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . z$ q+ I& T5 _, j8 Q# l7 u1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行
    . C: k0 }6 U& I0 R. x0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行: ^# M+ {, B, G& Z
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行, z; \& M7 b/ a
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行. |; D5 K; f; m. J9 ~9 C
    2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行
    2 x- T, P3 d* o
      |! G( S* [1 k其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    & O! O- v) s2 K+ Q) B0 ?2 `4 o6 X& W6 j$ ~  d
  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 00:10
  • 签到天数: 846 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: p  a& H# X  h  q$ K) R, @+ ?
    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 ...

    2 i' N$ ~6 x- e$ w9 _" D我说的是需求,不是技术
  • TA的每日心情
    开心
    前天 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 17:29
    $ Y3 g$ E  u  P5 m8 G我说的是需求,不是技术

    " Q# Z7 m& B! Z' L+ p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
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1044 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 6 i9 T" H/ k3 Y& o) d0 M6 z" ]
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:500 F9 @9 Z  t$ X" `# t$ [
    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 ...

    ( b( ^# v9 s" @9 N% @: H1 }. P+ z, i2 I2 \: M/ p7 {# b1 J8 A+ ?0 O
    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

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