产业观察 | 合作是LEO蓬勃发展的关键
作者 | Adrienne Harebottle 《Via Satellite》
译者 | 沈永言（中国卫通）
卫星行业的LEO竞赛已经开始，许多新老公司已经开始研发自己的星座。这些小型星队旨在响应各种服务要求，包括物联网（IOT）、对地观测和通信。此外，满足日益增长的宽带需求也具有越来越大的吸引力。正如它们明显削弱了GEO卫星订单一样，似乎越来越多的公司也在考虑加入较小卫星、非GEO的争夺战。
虽然人们认可LEO目前处于中心位置，同时也认同庞大的小卫星星队有可能（至少在理论上）改变卫星互联网和通信的传统模式，但变化将从何而来目前还未可知。在这些星座进入轨道之前，我们只能留意这些卫星所带来的影响。
可以确信的是，除了发射这些星队之外，还需要克服大量挑战，才能释放这种潜力。Comsys作为一家专业电信、卫星和VSAT系统咨询公司，其高级顾问Susan Bull指出：“现在，卫星产业正站在悬崖的边缘，要么坠入深渊，要么一飞冲天。为了成为后者，需要具备许多条件，而且其中很多都需要经过认证并取得成果。”
她表示，如果这些LEO的承诺得以实现，不仅用户将从全球连接中受益匪浅，而且卫星行业也可能会在电信市场中占据重要优势。
Bull解释说，精明的商业计划、前所未有的合作和技术是LEO强势表现的关键。在技术方面，天线问题是LEO解决方案的关键组成部分。不解决这一问题，我们将无法在不同星队的卫星之间切换，这是为了真正实现高速高带宽承诺所必须的。
“我真的质疑LEO运营商是否能够满足所有带宽需求。他们是否能够始终以如此快的速度和如此大的容量提供这样的带宽？对于包括GEO在内的任何运营商，我们都可以讨论可实现的高数据速率，但是等到真正审视这些服务时，用户是否真能得到这种速度？实际上，存在带宽限制和服务提供商降低数据速率的问题，要么是客户使用了如此多的带宽，要么是在特定时间该卫星上有这么多的用户。“她说。
解决方案是根据对带宽的需要，使单个终端在不同星座之间移动。这将使运营商能够始终以高速兑现高数据速率的承诺。因此，需要解决天线和软件定义网络的问题，这也意味着需要实现星队之间以及卫星运营商之间的合作。
“LEO背后的的关键不仅仅是技术，还有商业战略。至关重要的是卫星运营商之间的合作。能够在这些卫星之间切换，都要回到我们必须合作的这个事实上来。每当有一些新系统出现时，我都感到这种合作是关键点之一。”
对地面设备进行检查，争取卫星运营商之间的合作并实施互补的商业计划，只要做到这些，卫星将在电信市场占据上风。如果LEO运营商联合起来，并且在LEO、MEO和GEO之间共享带宽所需的地面天线，那么电信公司怎能忽视这种对真正的全球覆盖对其未来绝对至关重要呢？
“如果我们回顾20世纪80年代，卫星对国际电信来说绝对至关重要。然后是光纤和随之而来的一切，他们开始将卫星视为市场的一小部分，而且大多数只是将它踢出了他们的生意。没错，我们仍然有像Telefonica和BT这样的例外，但是，大多数公司仍然认为卫星业务是次要的，甚至不值得他们花时间。我想知道，电信公司未来是否会因为无视LEO而后悔莫及。”Bull说。
那么LEO卫星运营商有多大可能实现这种合作呢？随着越来越多的LEO网络上线，竞争不会增加吗？起初，这似乎是合乎逻辑的结果，但经过深入考虑，我们发现并非所有LEO星座都是竞争对手。例如，在频率方面，很可能在LEO中使用Ku或Ka频段的卫星与基于GEO的类似频谱的宽带系统存在竞争，而不是LEO中的另一个网络。这些LEO系统之间的差异越大，竞争就越少。
在谈到LeoSat、OneWeb、SpaceX、Telesat、Iridium和Eutelsat时，Euroconsult的常务董事Nathan de Ruiter解释道，在查看大型知名玩家的LEO星座时，有几种方法可以区分这些系统。
“在资本支出（CAPEX）、系统推动者和合作伙伴、系统设计以及目标市场方面都有很大的不同。最明显的差异可以在目标市场中观察到，部分原因在于系统架构。例如，具有卫星间链路的LeoSat将满足高端需求点，OneWeb提供全球覆盖。”de Ruiter说。
de Ruiter补充说，Iridium和Eutelsat都针对IOT或M2M应用的低数据速率通信，而其他公司则针对具有重叠和互补用户段的宽带应用。“例如，LeoSat面向高端专业用户提供高容量宽带市场，而OneWeb旨在为所有专业用户和消费者提供‘处处皆网’。”
在财务方面，所有卫星星座都需要通过与客户签署发射前承诺来展示和验证市场需求。de Ruiter说，“如果你先构建星座，且它们合理运行”将不会让你陷入财务困境。他补充说，在财务结算后，运营商将不得不迅速扩大商业业务，以展示财务回报并满足相关协议。
“所有星座项目都在致力于克服监管、财务、商业目标和用户终端方面的挑战。我们预计，一些项目可能会联手降低项目风险，并克服运营挑战。”de Ruiter说。
de Ruiter补充说，面对风险，合作可能有助于克服一些障碍，但我们还有其他理由对LEO项目取得成果持乐观态度。首先，现有卫星制造商已经证明有能力和经验提供可靠的卫星系统；然后是这些致力于LEO卫星星座的GEO运营商背后的经验和资金；最后，是来自Bharti和Softbank等移动网络运营商的兴趣和承诺。de Ruiter解释说，让移动网络运营商作为分销商参与，可能成为建立市场准入和推动商业成功的关键决定因素，但他补充说，也有理由感到悲观。
“有低成本终端可供使用。尽管电子操控的平板天线技术取得了进步，但低成本用户终端的可用性仍存在很大的不确定性。用户终端成本可以显著推动某些用户群的总拥有成本，从而推动或打开业务局面。”他这样说道，并指出上市时间也是一个因素。
“获得市场准入和发展本地分销网络所需的时间，可能会大大延迟进度和商业回报。最后，竞争日益激烈的GEO/MEO通信卫星系统（如Viasat-3或O3b mPower）将在同一时期发射。”
正处于历史性时刻的LEO面对这些重大挑战，是否能顺利过关，最终改变我们已知的通信和连接方式？让我们拭目以待！
Telesat、Eutelsat、Iridium、LeoSat、OneWeb和SpaceX都有基于LEO的项目，但是他们的计划和目标是什么？各自的特点又是什么？让我们来看看这些星座的先进之处和他们的实力。
继2017年获得美国联邦通信委员会（FCC）批准建立117颗Ka频段卫星星座之后，Telesat于2018年1月将两颗试验卫星中的一颗送入轨道。在随后的11月，FCC批准了新的监管协议，允许Telesat在V波段范围内扩展其星座。加拿大卫星运营商已经向 空客公司授予了研究合同，并选择了Thales Alenia Space和SSL来评估星座的结构。据卫星运营商称，其商业计划基于大约292颗卫星，但其信心满满认为有能力控制512颗卫星，这是FCC授权数量的两倍多。凭借拥有全球4GHz Ka频段频谱的权利，Telesat计划在2022年开始全球服务，该服务将为海事、航空、远程企业和政府提供高速宽带，并覆盖基站中继。
Eutelsat在2018年3月订购了第一颗LEO小型卫星，并称之为瞄准IOT的“第一步”。这颗名为ELO（意味着Eutelsat LEO用于物体）的卫星将于2019年上半年发射。由于需要低比特率连接，卫星运营商已选择使用Tyvak提供的针对窄带的纳米卫星。同样，Iridium也瞄准了针对IOT或M2M应用的低数据速率通信。与Telesat不同的是，Eutelsat正在低调进入替代轨道，因为其单颗卫星旨在测试LEO在物联网领域的商业案例，而不是提供商业服务。如果测试能够证明技术能力和商业模式是可行的，那么很可能会启用一个更大的IOT专用项目（如果不是星座的话），但是，到目前为止，这个项目还没有包括在公司的资本支出计划中。
Eutelsat瞄准的IOT新垂直行业包括智能城市、采矿、农业和运输，以及安全和预测性维护等应用。
Iridium唯一发射提供商SpaceX于2018年12月30日完成了价值30亿美元的Iridium Next星队升级发射，其75个卫星星队由66颗主用星和9个在轨备份星组成。
Iridium Next工作于L频波，提供的信号较为强大，非常适合安全通信。LEO卫星能够在其全球覆盖范围内的任何地方为用户提供语音和数据连接。该公司为海事、航空、陆地移动和政府垂直行业的用户提供服务。与Eutelsat类似，Iridium面向IOT或M2M应用提供低数据速率通信服务。
LeoSat目前正在与Thales Alenia Space合作，建设由多达108颗通信卫星构成的Ka频段LEO星座。该卫星运营商迄今为止有78个Ka频段卫星已获得美国FCC的批准。根据该公司的计划，预计将在2020年发射这一星座，并计划通过激光链路连接所有HTS（高通量卫星）。这将创建一个基于空间的光学骨干网，无需任何地面接触点，其工作速度比地面光纤快1.5倍。这些卫星间链路也意味着LeoSat非常适合满足高端需求。2018年9月，该公司获得了价值超过10亿美元的商业协议。它还致力于开发地面系统，并与电控天线（ESA）系统开发商Phasor Solutions合作。
一旦投入使用，该星座将提供高速、安全的通信和带宽。该公司将面向高端专业用户的大容量宽带市场，为能源、海事、政府和企业垂直市场提供服务。
与LeoSat类似，OneWeb将寻求为专业用户和消费者提供宽带。不同的是，OneWeb提供全球覆盖，而不是满足高端需求。OneWeb正在努力生产900颗联锁卫星，以便让星座波束覆盖整个地球。小型、低成本的用户终端将与卫星连接，向周边地区发射3G、LTE、5G和Wi-Fi，其目的是让在这些地区生活、工作和学习的人都能使用这种连接。到2022年，OneWeb要连接每个未联网的学校。到2027年，该公司计划连通数字孤岛。这项服务还包括家庭、联网汽车、火车和飞机以及基站回传。前10颗卫星计划于2019年发射，随后OneWeb将于2020年开始提供宽带接入。
该公司称自己处于开发其计划星座的“早期阶段”，但它已于2018年2月推出了两颗试验卫星。一个月后，FCC批准了其使用Ku和Ka频段的4425颗卫星的初始星座。不久前，FCC于2018年11月批准了SpaceX提出的卫星星座，授权SpaceX称之为极低地球轨道（VLEO）的另外7518颗卫星。根据FCC的规定，在2018年3月份获得授权后，SpaceX需要在6年内发射其至少一半的星座。在9年内，必须启动完整的星座。SpaceX计划在2020年或2021年开始使用800颗卫星。
该星座旨在提供宽带通信，SpaceX曾表示，世界许多地区都对宽带通信有很高的需求。因此，该公司的目标是为全球宽带通信服务欠缺地区提供宽带连接，并为城市地区提供有竞争力的服务。