近期,低軌衛星通信成了熱門話題,不僅有星鏈衛星與中國空間站擦肩而過的事件,也有國內自主研制的6顆低軌寬帶通信衛星正式出廠的好消息。與GEO同步軌道衛星相比,低軌衛星具備更低的時延,更適合作為衛星移動網絡的主要載體。
如今衛星網絡已經成了未來國家乃至全球層面網絡部署的關鍵一環,我國也正在加緊這方面的布局。今年1月26日,國家發改委和商務部印發了《中共中央、國務院關于支持深圳建設中國特色社會主義先行示范區的意見》。這其中明確指出,放寬通信行業準入限制,支持衛星應用企業申請衛星電信業務運營許可,并允許它們在全國范圍內開展衛星通信業務。
《意見》原文段落/國家發改委
很明顯,國家已經看到了低軌的戰略價值,但在具體的部署計劃上來看,我們還是落后國外的。筆者這里列出兩個典型的衛星企業,一觀他們的低軌衛星計劃。
Inmarsat
位于英國的Inmarsat可以說是海事衛星的領導者,航運從業人士想必都很熟悉這家公司。全球范圍內約有13萬船舶隸屬Inmarsat的安全客戶,其中三分之一都接入了其寬帶服務。去年七月份,Inmarsat宣布了Orchestra,一個針對高密度用戶和海事的地面與在軌5G網絡,借助的正是LEO低軌衛星。依照其CEO的說法,目前計劃的LEO衛星發射數量在150到175顆這個范圍內,可以說還是比較小規模的。
而就在去年底,Inmarsat成功激活了其首個LEO衛星有效負載,并在為Orchestra項目進行一些概念和系統配置上的在軌測試,比如LEO衛星對地通信和LEO衛星對GEO衛星的通信。這整個系統將與GEO同步軌道衛星、HEO高軌道衛星以及地面5G網絡無縫結合,為移動和政府客戶提供強大的全球通信方案。
GlobalXpress衛星/Inmarsat
Inmarsat更是放言道,Orchestra將成為全球網絡中首屈一指的存在,無論是連接性還是容量,無論是與正在計劃中的網絡還是已有網絡相比,它都將提供最快的平均速度和最低的平均延遲。之所以能夸下如此海口,是因為Inmarsat用到了軟件定義的衛星有效負載,可以依靠重新編程來測試不同的網絡通信概念。在目前的計劃中,Orchestra將無縫結合Inmarsat的EleraIoT網絡(L波段)和GlobalXpress航空與海事網絡(Ka波段)。
不過去年11月,美國衛星通信公司Viasat正式宣布,將以73億美元的價格收購Inmarsat公司。且不說Inmarsat的Orchestra項目能否做到宣稱的那樣,但在這次合并后,無疑有了更多的資源來擴展其衛星通信業務。而Viasat也終于得以進入了他們看好的海事衛星通信領域,畢竟全球海洋面積占了71%。
OneWeb
SpaceX的星鏈雖然已經憑借數量優勢占據了霸主地位,但從數量和商業化方面僅次于星鏈的還有OneWeb。去年12個月時間里,OneWeb一共開展了9次發射行動,而12月底的36顆數字通信衛星標志著其計劃內的LEO低軌衛星部署完成了60%以上。當然了,OneWeb與星鏈一樣,制定了多階段的計劃,前期的648顆衛星只是第一階段而已。
OneWeb衛星/ OneWeb
OneWeb目前已有394顆通信衛星在軌,與星鏈動輒每次50顆到60顆的發射相比,OneWeb選擇了每次發射34或36顆低軌通信衛星。OneWeb的648顆衛星組網計劃預計在2022年底完工,屆時OneWeb將開始提供全球衛星互聯網業務。OneWeb的衛星并沒有采用星間鏈路的設計,而是該用多個關口站來部署衛星網絡,分別使用Ku波段和Ka波段來完成用戶與衛星通信和關口站與衛星通信。
盡管OneWeb頗有迎頭趕上的趨勢,可這也是靠資金投入做上來的。衛星業務可以說是一個燒錢的無底洞,國外不少衛星公司都面臨著負債和破產的局面。OneWeb就曾在2020年初申請過破產,最后被印度通信巨頭Bharti和英國政府拯救。
小結
其實從國外兩家公司的部署計劃來看,衛星通信公司要想部署高質量的天地融合網絡,必然少不了與傳統電信運營商的合作。還有一個顯而易見的點,那就是國家的支持在其中也占了比較大的比重,如若沒有國家的支持與監管,這些衛星通信公司還沒有開始部署可能就支撐不下去了。
好在我國擁有豐富優秀的衛星發射經驗,相信不久國內也會像海外市場一樣,涌現更多的衛星通信企業,在低軌衛星上做出探索和創新。但這個進程必須要趕緊加速了,有限的軌道資源正在被不斷別其他企業獲取,未來衛星避讓肯定是一個逃不開的話題。
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