近年来,宽带卫星通信市场快速发展。2022年SpaceX公司宣布,其全球用户数已经超过100万。
手机市场也纷纷投入到卫星连接技术中来,在2021年,传言iPhone 13即支持卫星通信(见文章《传遍朋友圈的“iPhone 13支持卫星通信”,支持的究竟是什么?》),2022年9月6日,华为发布Mate50手机,手机即可连接北斗卫星网络发送短报文,小小的智能手机也拥有了“捅破天”技术。
过去10年,宽带卫星技术经历了什么样的发展?未来10年,卫星通信技术又将走向何处?
在2023年2月最新的Microwave Journal杂志中,欧林工程学院Whitney等人发表名为《当前宽带卫星通信市场综述》文章,对卫星市场做了全面综述。原文见文章底部阅读全文链接,以下为此文章的中文翻译(有修改),欢迎留言讨论。
自2012年到2023年以来,宽带卫星产业的发展可以用前所未有、神秘莫测来形容。
本文对过去10年宽带卫星的发展的历史里程碑、系统发展、面临的挑战做了整体梳理。主要关注以下三种卫星系统的发展:
非地球静止轨道(NGSO,Non-geostationary)
低地球轨道星座(LEO,Low Earth Orbit)
地球静止轨道 (GSO,Geostationary)
根据OSSTP在2022年4月的统计,已有超过20个独立实体向FCC提交了美国卫星通信市场准入申请。这些申请通过使用覆盖Ku、Ka以及V波段的共计70,000颗卫星,提供固定宽带服务,部分实体已经开始进行卫星部署。截至2022年12月1日,OneWeb、Starlink等公司共有4,000多颗非地球静止轨道(NGSO)卫星在轨运行。发射数量与在轨运行数量如下图所示。
这些卫星实现技术的技术框架及法律基石主要是在20世纪90年代末到21世纪初建立的,同时在一些早期的系统如Skybridge、Teledesic等做了落地。虽然这些早期的卫星网络系统没有在商业上取得成功,但他们却触发了整个卫星行业的发展。这些努力有且于在国际电信联盟(ITU)内推动建立一些技术及规范标准,也有助于改善FCC内处理卫星相关提案的框架。另外,这些网络还推动了终端、网关、传输架构等的低成本方案技术发展,这些都是当前宽带卫星产业蓬勃发展的重要基础。
图:部分LEO/MEO/GEO卫星系统统计
(至2022年12月3日)
参考文献:
[1].Kriezis and W.Q. Lohmeyer, “U.S. Market Access Authorization Timeline Analysis for Megaconstellation Networks,” Olin Satellite + Spectrum Technology & Policy (OSSTP) Group Industry Reports, Web: https://www.osstp.org/fcc-analysis.
[2].SpaceX, “SpaceX Launches,” Web: https://www .spacex.com/launches/.
[3].“OneWeb Launch Programme,” Web: https://oneweb. net/resources /launch-programme.
[4].R. Barry, P. Bustamante, D. Guo, M. Honig, W.Q. Lohmeyer, I. Murtazashvili, S. Palo, “Spectrum Rights in Outer Space: Interference Management for Mega-constellations,” Telecommunications Policy Research Conference (TPRC), Washington, D.C., September 16-17, 2022.
[5].U. Gupta., A. Tan, J. Liu, W.Q. Lohmeyer, “A Description and Comparison of Modern Flat Panel Antenna Technology for Ku-/Ka-Band User Terminals in Low Earth Orbit (LEO) Satellite Communications Systems,” Microwave Journal, Vol. 69, No. 9, September 2021.
[6].U. Gupta, A. Tan, W.Q. Lohmeyer, J. Liu, “Antenna Performance Specifications for Ka-/Ku-Band User Terminals in Low Earth Orbit (LEO) Satellite Communications Systems,” Microwave Journal, Vol. 69, No. 9, September 2021.
[7].M. Kan, “SpaceX has been selling Starlink Dishes at a Huge Loss,” PC Mag, April 6, 2021, Web: https://www. pcmag.com/ news/spacex-has-been-selling-starlink -dishes-at-a-huge-loss-despite-499-price.a) Tan and W.Q., Lohmeyer, “Modern Low-Cost Phased Array Technologies and Accompanying Fixed Satellite Service (FSS) Regulatory Requirements,” IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology, Waltham, Mass., October 11-14, 2022.
[8].W.Q. Lohmeyer, R.J. Aniceto and K.L. Cahoy, “Communication Satellite Power Amplifiers: Current and Future SSPA and TWTA Technologies,” International Journal of Satellite Communications and Networking, doi:10.1002/sat.1098.
[9].Akash Systems, “A Fundamental Advantage in Technology: The Power of Synthetic Diamond,” Web: https://akashsystems.com/technology/.
[10]. J. Pahl, Interference Analysis, Wiley, 2016.
[11]. “Federal Communications Commission,” USAGov, U.S. Government, Web:https://www.usa .gov/federal-agencies/federal-communications-commission#:~:text=The%20Federal%20 Communications%20Commission%20regulates,a%20robust%20and%20competitive%20market.
[12]. “Amendment of the Commission’s Space Station Licensing Rules and Policies,” 18 FCC Rcd. 10760, 2003.
[13]. “House Committee Leaders Introduce Bipartisan Bills to Update Satellite Rules,” Space News, December 9, 2022, Web: https://spacenews. com/house -committee- leaders -introduce- bipartisan-bills-to -update- satellite-rules/.
[14]. “Expediting Initial Processing of Satellite and Earth Station Applications; Space Innovation,” IB Docket Nos. 22–411, 22–271, November 30, 2022.
[15]. “Request for Orbital Deployment and Operating Authority for the SpaceX Gen2 NGSO Satellite System,” IBFS File Nos. SAT-LOA-20200526-00055 and SAT-AMD-20210818-00105 December 1, 2022.
[16]. “Starlink and OneWeb Reach Spectrum Coordination Plan,” Space News, June 14, 2022, Web: https://spacenews.com/starlink-and-oneweb-reach-spectrum-coordination-plan/.
[17]. “Amazon and Telesat Coordinate their Planned NGSO Constellations,”
Space News, September 21, 2022, Web:
https://spacenews. com/amazon -and-telesat-coordinate -their-planned -ngso-constellations/.
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