五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】瞎猜 Musk 想干什么 -- 铁手

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家园 移动终端,基站是固定的;低轨道卫星通讯,终端

是固定的,基站(卫星)是移动的。

做移动通信的人的思考死穴是,一个基站能服务多少个手机,这个问题的反问是一个手机在一个地点能选择几个基站。这个问题的答案显然取决于运营商在某个具体位置附近的基站配置,全无规律可言。

低轨道卫星通讯不一样,卫星轨道星历是公开已知的,可以用软件轻易计算出过顶卫星的时间方位轨迹以及数目。比如北京20几层的窗口玻璃后还是能“看见”相当数目的Starlink星的(当卫星部署完毕)。

家园 我说的终端是指的手机这样的设备

确实低轨卫星的速度非常快,终端会在不同卫星间快速切换。但是对于手机这种设备不可能做的很大,所以增益不会很高,很难实现稳定的高速数据传输。看见和高速通信完全不是一回事,不谈网络速度就是耍流氓。

我一直的观点,低轨卫星是个好技术,作为地面基站的补充。想代替地面基站,至少在中国不行,美国行不行我不知道。

家园 通讯是双向的,手机发射功率大了老百姓怕。

普罗大众明白用手机不得脑癌这才几年啊?!LOL

卫星终端用相控阵天线的一个理论可能是,一个普通用户可以同时和几个卫星传输数据。

家园 不是怕不怕的问题,就两个指标带宽和信噪比

同时和两个以上卫星进行通信类似于5G里的mimo,确实可以提高容量,然而对于其中任何一个卫星而言还是看带宽和信噪比。

家园 移动通信的Mimo不是有名的中看不中用。LOL

手机天线发射(辐射)功率有安全上限。

家园 有效果,但肯定不是线性提升

现在主要提升的手段之一就是mimo。

手机发射功率有辐射安全的考虑,更多的是功耗,手机那一点电池可经不住大功率功放。

家园 大气衰减主要是水汽氧气对电磁波的吸收

对远距离通信影响大的一个是24GHz的水汽吸收峰,一个是60GHz的氧气吸收峰。60GHz处巨大的氧衰对室内通信有可利用之处,对室外远距离通信则是灾难。60GHz以下除了24GHz,其他频率的氧衰水衰都还好,主要是距离带来的路径损耗,和距离平方成正比。此外,路径损耗还和天线尺寸成反比。因为天线要有效工作,其尺寸需要和半波长相当,所以等价于路径损耗和频率成正比。频率越高波长越短天线越小,用于接收的面积小了,接收到的功率也就越小。不过频率高了可以在相同的面积上多放几个天线,只要天线阵的接收面积够大,用相控阵技术合并的增益可以补偿一部分路损。

家园 这就是移动终端覆盖受限的根本原因

终端发射功率受限

移动通信终端最大发射功率0.2w,starlink的地面站最大发射功率4瓦。如果把直径半米的天线阵缩小到手持设备那么大,就算20cm吧,这个发射功率还要乘4才能达到相当的水平。

家园 多星协作对应的是多基站协作comp

但这是要占用临站/临星的带宽的。如果那颗卫星负荷不满,那当然可以有增益,但是在人口密集地区这个可能有多大呢?据说现在starlink单星下行也就1.4gbps,跟一个5G基站的容量差不多,却要覆盖大得多得多的区域。除非是城市周围几百公里以外荒无人烟,看到的卫星都为一个地方服务,的这种情况才有意义。

顺便说下,5G毫米波multi-panel的收发技术早就开始玩了。不是什么新东西。

家园 5G毫米波的移动终端也用相控阵

因为必须补偿路损。但是尺寸小一些,另外还要考虑不要被握持手和人体遮挡,所以手机上虽然有好几个小相控阵,但即使理想情况下也不可能把整个手机面积都利用起来当作天线。

以starlink直径48厘米的地面站的相控阵天线为参考,starlink如果要提供手持设备,天线尺度至少比地面站要缩小一半,至少损失6db,考虑实际能部署天线的面积,再扣掉被遮挡的面积或者人体遮挡的穿损,这个损失要增加到至少12db。starlink地面站发射功率4瓦,手持设备无论从电池容量还是健康角度都不允许这么高的功率,1瓦就顶天了,这在上行又是6db损失。

这种损耗不是多星协作能弥补的。因为相控阵同时指向多个方向,每个方向上的波束增益会相应下降。

家园 在美国西部应该可以

地广人稀,下图一个点代表一个town

点看全图

能不能挣钱就不知道了

家园 我看三星那个毫米波手机就是

加了三个高通的28GHz模块,每个有8个通道,应该能做到一百多度的扫描。好像还特意在侧边放了一个。

过去有一个死亡之握的说法,就是在某种角度抓手机会遮挡天线。对于毫米波只会更严重,被遮挡以后几乎就没增益了。

家园 你这个才是民科,这就是一新版本的铱星系统。

5G比4G速度快,根本原因还是采用了MIMO技术,一个AAU上64/128个天线,快成相控阵雷达了。

5G基站想达到高速率,终端到基站的距离只有一两百米,天上的卫星,到终端几百公里距离,上下行功率受限情况下,能有多高速率?

4G时代,前几年数字是中国移动有70万基站,联通电信加起来有70万基站,140万基站服务中国13亿人,平均每基站服务1千人不到。这样才能达到每用户维持一定的上网速率。

starlink这个,一万卫星服务70亿人,哪怕单卫星带宽容量是基站的10倍,每用户能维持多大上网速率?

这玩意就是一个新版本的铱星系统,吹的很高大上,实际上也确实很高大上,最终结果是随着地面无线通信的发展,市场被压缩到荒漠、海上、高山等等非常荒僻稀有的通信场景。最终下场如何,可以参考铱星系统。

通宝推:ton,菜根谭,
家园 这套东西最大威胁是占领轨道并且形成新的导弹监控系统吧?
家园 算是典型的:七个坛子八个盖,盖来盖去没穿帮
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