+ Thom Fain（Via Satellite）/文 沈永言(中國衛(wèi)通) /譯

如同LEO和MEO中的巨型星座開始上線一樣，高端移動(dòng)市場中較新的終端技術(shù)和電調(diào)控天線正在迅速推進(jìn)地面技術(shù)。它們之間的同步性將取決于新的參與者，以及行業(yè)資深人士。他們正在利用自己的新技術(shù)來努力吸引新客戶，并為全球尚未覆蓋地區(qū)帶來寬帶容量。

在地平線之上，我們可以看到一個(gè)百分百通過寬帶互連的地球，因?yàn)樾碌木扌托亲殉霈F(xiàn)于LEO和MEO之中，至少這是大家的愿望。

隨著今天衛(wèi)星容量的最大化以及對HTS需求的不斷突破，毫無疑問，地面天線系統(tǒng)正在快速發(fā)展，以跟上不斷增長的寬帶需求。

加拿大C-Com公司于2000年初開始生產(chǎn)移動(dòng)天線系統(tǒng)，該公司致力于為不斷增長的平板天線市場提供新的系統(tǒng)及解決方案。C-Com與滑鐵盧大學(xué)成立了合資企業(yè)，希望將模塊化有源相控陣系統(tǒng)推向市場，以便與已經(jīng)先聲奪人的一些初創(chuàng)公司競爭。

C-Com已經(jīng)在小范圍內(nèi)進(jìn)行測試，他們希望在明年初能夠推出產(chǎn)品原型。

“我們注意到，巨型LEO和MEO星座項(xiàng)目在不斷推出，這是投資新型天線的機(jī)會。”C-Com國際業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Drew Klein說。

雖然C-Com對未來巨型星座的前景顯示出興趣，但對于年輕的初創(chuàng)天線公司們設(shè)定的預(yù)期值，該公司目前持較為保守的態(tài)度。

“很多降低成本的預(yù)期可謂雄心勃勃，但除非得到大量補(bǔ)貼或與其他服務(wù)捆綁在一起，否則可能無法在導(dǎo)入年份實(shí)現(xiàn)?！盞lein說。“今天，大多數(shù)人的選擇對象是機(jī)械式拋物面或平面固定面板系統(tǒng)，這主要是由于相控陣天線尚缺乏可以與這二者競爭的成熟技術(shù)。但隨著MMIC技術(shù)的進(jìn)步，相控陣將受益于規(guī)模經(jīng)濟(jì)?！?/p>

④Dante Alighieri,‘Inferno,vii.67-96’,The Divine Comedy.trans.H.W.Longfellow.

圖1 Phasor天線效果圖

然而，寬帶平板天線系統(tǒng)存在局限性，不具備自動(dòng)查詢能力。本質(zhì)上，它們的工作模式與傳統(tǒng)的主要天線是一樣的。

與新銳天線企業(yè)Phasor和Kymeta相比，作為該產(chǎn)業(yè)的老玩家，C-Com期望能有所不同。他們的Ka頻段產(chǎn)品最初將首先投放于商業(yè)市場，然后再發(fā)布到消費(fèi)者和企業(yè)市場。

目前已知的海上和空中移動(dòng)連接市場的未來，取決于Klein所提到的成本效率，因?yàn)樾绿炀€系統(tǒng)集成了軟件，來控制電子天線部件，它將主動(dòng)控制過去用機(jī)械手段來實(shí)現(xiàn)的——波束形成、指向、采集、重新采集、動(dòng)態(tài)調(diào)整和鄰近衛(wèi)星干擾消除。

簡而言之，地面系統(tǒng)必須趕上衛(wèi)星太空競賽的節(jié)奏。

為了盡量多地覆蓋全球、消除盲區(qū)，GEO和LEO/MEO技術(shù)不僅必須協(xié)同工作，以保證不同類型終端相互通信，而且對天線系統(tǒng)的需求必須與物理上可行的方案相匹配。隨著相控陣系統(tǒng)的快速成熟，這些LEO/MEO和GEO系統(tǒng)相互操作的需求與趨勢，激勵(lì)了Phasor的首席執(zhí)行官David Helfgott，他稱之為潛在的“轉(zhuǎn)型”。

Helfgott說：“在線容量如此之多，衛(wèi)星連接的經(jīng)濟(jì)性將大幅提升，使其能夠被越來越廣闊的市場所采用?！?/p>

經(jīng)過七年的發(fā)展，Phasor的電調(diào)控天線今年開始在商用領(lǐng)域進(jìn)行測試。這些天線厚度僅為2.5厘米，采用共形設(shè)計(jì)，以便在更大的180度范圍內(nèi)掃描。雙波束技術(shù)使LEO和GEO可互操作。

圖2 Kymeta天線

互操作性的承諾

考慮到多數(shù)寬帶巨型星座尚未建立，這個(gè)互操作性如何真正大規(guī)模發(fā)揮作用仍然是個(gè)問題。在許多情況下，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在構(gòu)建他們的星座基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，并不確切地知道地面終端如何上線并進(jìn)行通信。

隨著納米衛(wèi)星越來越多地被使用，使得這些終端肩負(fù)以額外功率運(yùn)行的責(zé)任，以便以最小的功率來放大信號強(qiáng)度并傳輸?shù)叫l(wèi)星。

與L3 GCS合作開發(fā)DarkWing寬帶衛(wèi)星通信終端的AvL技術(shù)公司已經(jīng)注意到了這種權(quán)衡。他們的工程師正在努力滿足軍事和飛機(jī)客戶的需求，這些客戶需要能夠與多種類型的衛(wèi)星通信的，輕便、小型和更便攜式的系統(tǒng)。

AvL技術(shù)公司營銷總監(jiān)Krystal Dredge表示，AvL與C-Com和Phasor分享其對互操作性未來的看法?！爱?dāng)LEO衛(wèi)星在上空移動(dòng)時(shí)，在調(diào)控發(fā)射波束管理、從一顆衛(wèi)星到另一顆衛(wèi)星的切換、并避免干擾其他衛(wèi)星方面，存在重大挑戰(zhàn)?！彼f。

盡管難度不小，天線公司們并沒有停下向前推進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和用例測試的腳步，而這些技術(shù)正是投資者（和巨型星座開發(fā)商）們期待在不久的將來能夠量產(chǎn)的。

沒有一家公司可以通吃

由于美國軍方和其他高端應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ζ髽I(yè)市場的需求持續(xù)增加，HTS市場空間將有多個(gè)獲勝者。

例如，LeoSat認(rèn)為自己是國防市場的顛覆者。傳統(tǒng)上，該市場依賴于GEO系統(tǒng)。

動(dòng)中通軍事應(yīng)用將依賴于較新的相控陣系統(tǒng)，供應(yīng)商將與軍方簽訂合同，以便在空中、地面和海上為飛機(jī)通信、無人駕駛及有人駕駛交通工具的通信提供服務(wù)。

“軍方使用靜中通、可背負(fù)的平板天線已有多年。最近，這些天線已經(jīng)從單收演變?yōu)殡p向通信，并且它們已經(jīng)從商業(yè)Ku頻段發(fā)展到商業(yè)和軍用Ka頻段?！盌redge說道。除了AvL，她還曾為國防供應(yīng)商工作。

軍方從商業(yè)市場中獲得提示并非微不足道，其希望在于，隨著這些新型相控陣系統(tǒng)應(yīng)用的繼續(xù)普及，在不久的將來，它將有望到達(dá)更多的低端市場。

盡管如此，Phasor和Kymeta這樣的主要參與者仍然專注于高端市場的競爭，因?yàn)槠浞秋柡托枨笠驯蛔C明是這些新技術(shù)的成功驅(qū)動(dòng)因素，及其市場回報(bào)在今天的終端經(jīng)濟(jì)學(xué)看來是合理的。

利用寬帶帶動(dòng)大眾觸網(wǎng)

Phasor自己也承認(rèn)永遠(yuǎn)不會處于食物鏈的底層，而且，世界上超級游艇數(shù)以千計(jì)，漁船數(shù)量達(dá)百萬。接受采訪的當(dāng)時(shí)，Phasor就有六名工作人員正在海上，不能通過FaceTime與家人聯(lián)系，不能通過Skype與家人通話。

如同某些新興經(jīng)濟(jì)體的航空市場那樣，海事市場正期待被服務(wù)。

為了說明這點(diǎn)，高GDP國家的航線簽署了大的新終端合同，它聲稱裝備了最新的相控陣系統(tǒng)——ThinKom KU3030。這是一個(gè)有效的行業(yè)基準(zhǔn)，但是，在經(jīng)濟(jì)上，這些系統(tǒng)用于存在某些巨大覆蓋缺口的新興經(jīng)濟(jì)體還不現(xiàn)實(shí)。

對于總部在英國，專注低成本、全電掃衛(wèi)星天線的Isotropic的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來說，這是一個(gè)機(jī)會。該公司為OneWeb研發(fā)的兼容終端旨在通過超前的方式為新興市場提供超低成本的寬帶，以彌合數(shù)字鴻溝。

“我們正處在一個(gè)十字路口，同時(shí)在線分配大容量的需求需要一個(gè)一步到位的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變是地面終端的經(jīng)濟(jì)性和市場現(xiàn)有產(chǎn)品的較量?！盜sotropic的創(chuàng)始人John Finney說。

圖3 Isotropic概念天線

雖然OneWeb可能需要更多資金才能上線，但SES的O3b mPOWER網(wǎng)絡(luò)注定要取得成功。有了它，衛(wèi)星會將三倍數(shù)量的TB級別寬帶通信回饋給消費(fèi)者。

Finney說：“我們正賦能運(yùn)營商提供大量的兆比特。所以，你這樣做的唯一方法就是遠(yuǎn)離高端細(xì)分市場，這是其他人關(guān)注的地方，這個(gè)顯而易見?！?/p>

Isotropic的目標(biāo)是成為連接印度、非洲和拉丁美洲較小的海上船只和航線的市場領(lǐng)導(dǎo)者之一。他們認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一個(gè)方法是將終端系統(tǒng)的價(jià)格降低70%至90%。

“這種范圍取決于它是否需要單波束或多波束、孔徑尺寸，是否具有集成調(diào)制解調(diào)器。一般來說，我們試圖在不影響性能的情況下，實(shí)現(xiàn)這些終端價(jià)格的大幅下降。事實(shí)上，我們在努力提高性能。”Finney說。

與高端供應(yīng)商相通的地方是，他們制定了一項(xiàng)策略，通過利用制造能力實(shí)現(xiàn)終端設(shè)計(jì)商品化，并假設(shè)大規(guī)模市場會在未來某個(gè)時(shí)候出現(xiàn)。

Isotropic正在嘗試一種明顯不同的市場策略，SES、Inmarsat和OneWeb都通過與之成為合作伙伴關(guān)系，給該公司投了信任票。在出貨的第一批產(chǎn)品中，就包括Finney團(tuán)隊(duì)的較低價(jià)格設(shè)計(jì)，以滿足消費(fèi)者寬帶市場的需求。

“憑借我們的模式，我們應(yīng)該能夠通過OneWeb，或者能夠利用5G供應(yīng)鏈，或者汽車聯(lián)網(wǎng)市場啟動(dòng)，來獲得成功，這將成為額外的獎(jiǎng)勵(lì)?！盕inney補(bǔ)充道。

時(shí)間將證明哪種戰(zhàn)略將取得最大的成功。人們已達(dá)成共識，并期望這些演化技術(shù)的結(jié)合，能給明天的衛(wèi)星星座帶來活力。