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[工程技术] star-link

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  • TA的每日心情
    郁闷
    23 小时前
  • 签到天数: 899 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 g. _$ J% r) g2 s% e( s. r1 ^  m6 k% X
    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。  c& E# K+ d5 _2 f) Q4 C
    " _1 W+ C! o2 h, R3 [
    马斯克的这个项目要建两层卫星网络。8 w/ P# n, t5 R8 L! u

    # ]. ]( v- [# P* o: K5 n! w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。
    ( f& g) S2 z* v+ t! R9 E+ A9 v4 g
    ! W: |; ~4 i3 \+ T0 X1 G8 F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。
    3 Z4 L$ q+ n. f: Z1 Z8 d* H# z9 D8 U2 v: n9 ]$ }: e
    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 ]* ^: [0 \% T" A' B  R

    ; r& z# y2 L# Q* kLEO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。. ?( E- `. `% t) {8 m* ^

    # Q2 v1 `' i& t& |+ ^! J2 MV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。
    0 _, `  B! r( Q
      _; G8 @2 L9 M! K2 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。  : Y& b" q% M) A) o3 U$ m  r
    3 t: X2 a  d1 G. e: J9 B
    * y7 s! t2 L/ A  c" z$ |
    6 N- B) U: j+ Q( s* q% b2 Z& 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
    2 小时前
  • 签到天数: 756 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
    ( S/ _; g7 M  ?, D3 i% b# A! i7 K7 W/ w
    做下算术题2 d7 k  i% ]$ O/ C) J+ 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。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。”7 I' j7 c, m& l# X' Y/ _
    % k/ s$ v( F& [. \& u- b) n+ |
    2547+2478+2493 = 约 7500 颗卫星在VLEO层* M( w3 k2 K' _
    ( L; ?4 H1 ]( D: y9 h
    地球表面积 510 million sq.km
    * c6 h# _$ f& t# t2 f( W
    ) E& v8 z- s, }1 v$ {5 A3 A不考虑overlap,每颗卫星要覆盖 约 80,000 sq.km
    ( }6 |' n' M' z  b, F- R$ z5 u5 K6 x
    / T6 `8 \0 [* Y0 _" P; e北京市面积 16,000 sq.km,按上面的计算分不到一颗卫星; k% S/ L% ^7 I2 c2 E& \+ P
    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?
    7 {$ R4 j0 M* N; j! ^* H& f
    8 e5 e4 V" G# X(5+2) = 7 G, 除以 20万$ }3 {. ~/ _8 Q- [/ B

    : |7 s' t+ n5 b. p# E+ W8 Z35k& j3 N; x  Q: j0 G6 Q* y/ C% H

    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
    9 小时前
  • 签到天数: 831 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
    ( d% Y- z+ N# Y3 @8 f" U, S做下算术题+ ^* m: B! R: p0 F$ e
    “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。 ...

    6 ]$ }" _8 u; z7 E5 u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
    郁闷
    23 小时前
  • 签到天数: 899 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" O2 H: T9 i, a+ `+ ?( b
    做下算术题; d5 a7 f' f& ~' 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。 ...

    , t  o/ J! A! x2 a& q0 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。) b+ \0 j: i" n  s. X

    ) o" [( j/ f2 Y9 a# 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
    擦汗
    2 小时前
  • 签到天数: 756 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
    : Y5 [5 ~  C8 x, N; o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, ...
    1 q8 }- U3 o6 H. \" D/ a/ P
    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
    郁闷
    23 小时前
  • 签到天数: 899 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 3 Y2 w1 R# h# A5 @5 h# J8 c
    晨枫 发表于 2018-2-26 13:469 q7 V, Q1 K2 F1 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 ...

    5 W9 _; o% A( ~1 A  H9 }2 c% q( g+ I; s, f4 Q. 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。
    , W$ _. ?* y. @7 Y: A  g  x' [8 ]( h. g8 K8 ^
    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 12:577 `/ k8 E6 `5 L+ q% 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。2 g% H1 \8 ~9 Z( Y4 L$ ^
    ! i1 B& w8 Q0 ?$ k' c0 r
    据报道是要用一个类似ipad,laptop那么大的 ...

    : o, y; v; u9 w4 R/ e& k. R" ]# ]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
    21 小时前
  • 签到天数: 896 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
    * J; U7 U/ G% Y1 D  B1 Fintended customer base是什么呢?如何与现有4G、5G竞争呢?

    ! v. L; o5 h2 _# k! w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
    / l& J. i6 S5 k$ g& C6 H相当于一个个人便携的移动热点Hotspot~

    2 L9 o9 A0 N0 W" V8 L6 a
    5 T% b& I) c# V% y6 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
    开心
    22 小时前
  • 签到天数: 512 天

    [LV.9]渡劫

    发表于 2018-2-27 06:26:14 | 显示全部楼层
    有点意思。
    + R6 P6 i/ Y# L. r- B% D# 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,理论上“阻塞”的问题不大。
    3 H, D0 ^$ t$ r$ S9 m* e& ]( g. \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。
    6 E1 w0 I9 O4 i, |. k" @# Y  D5 n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?
    ) N- |* [0 N  O+ g% K! P% p0 X& k
    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。' W0 R* `% K$ Y5 t0 x1 ]$ I8 }% e

    , R0 O2 l) @% J4 R! y* c0 _4 `, U& [; |! k
  • TA的每日心情
    郁闷
    23 小时前
  • 签到天数: 899 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* B1 ^: |4 ~1 R6 K3 x( T3 c  T& ~% |1 @  ?
    有点意思。
    , `" T# G9 v0 @" @“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 ...
    : {1 f# T, I: p1 G4 G9 {5 M! @% ^
    7 Y7 q3 a2 G* y+ a, P9 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
    22 小时前
  • 签到天数: 512 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- }. s0 z! K1 W+ C1 E
    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 ...

    # F7 Y, U" F3 U) I查了一下,你说得对, smart antenna 没问题。
    , n' c) Y6 D# ]3 e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
    $ m* \  M% E6 Q. W) N做下算术题
    & w2 n" b% H6 p( C3 K' 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。 ...

    , h/ R3 H8 a! T; o7 _! [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。8 `) u6 M3 f( `5 |/ Z7 [0 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
    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
    擦汗
    昨天 12:36
  • 签到天数: 755 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
    4 L' G4 h+ }, C' 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 ...

      t8 G9 g. H  M3 g/ T2 K' ~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 17:015 r- r& `# I+ U  C4 u. k9 W3 Y# X
    常见的客户访问,上行流量都是小一个数量级的
    $ k3 c: z7 z  j. _+ @9 L+ ~
    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:+ h7 d4 m3 W, K& S+ H) h8 V
    0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行
    , X+ c* Z) a, \0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行0 o2 I9 H6 \5 G& i3 x* l( I! w
    1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行4 A" b$ V/ G; l
    0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行+ z; G  b. A$ g( v4 T
    0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行4 q  z* Q: T( @6 ?7 y7 ?9 v: ~
    1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行
    $ ~  L- J/ \4 e/ M2 }8 ^2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行- L0 \1 F7 b6 F8 w0 o) ?" [
    / j0 Z9 N1 Z4 f% F
    其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率。
    ) r7 [- V$ X6 B) s
    . B! G1 D: v# C8 Y! t$ `# \
  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 12:36
  • 签到天数: 755 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) g6 M1 u) M0 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 ...

    7 q- j+ {" A( ?5 {7 t: m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 17:297 P+ _3 S* S: u. Z4 P
    我说的是需求,不是技术
    2 n" ?  S, [: i% i5 F8 J* 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
    郁闷
    23 小时前
  • 签到天数: 899 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 . n' s- h2 D  r  t$ u
    陈王奋起挥黄钺 发表于 2018-2-26 22:504 ?0 I9 b  W$ q: M- 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 ...

    ' }! f6 d  Y5 Z2 m9 z" U0 d- {5 L5 j) o6 f! e
    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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