讓GEO-NGEO混合系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)

+ Shagun Sachdeva（NSR）/文 沈永言(中國衛(wèi)通) /譯

軍事通信歷來主要靠GEO支撐，來執(zhí)行情報收集、導(dǎo)航和通信之類的關(guān)鍵應(yīng)用。GEO系統(tǒng)天然具有單顆衛(wèi)星廣域覆蓋的優(yōu)勢，GEO-HTS衛(wèi)星出現(xiàn)之后，這種優(yōu)勢更為明顯。另一方面，時延和顯著的CAPEX（資本開支）同樣是GEO架構(gòu)的局限所在。這些缺陷導(dǎo)致了LEO和MEO星座（合稱NGEO，即非GEO）的崛起，它們能夠做到低時延和單星低成本。可是，這類星座也有其不足之處，如系統(tǒng)復(fù)雜、地面設(shè)施成本、頻譜協(xié)調(diào)等問題。考慮到這兩類系統(tǒng)各自的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，GEO和LEO/MEO運(yùn)營商能夠聯(lián)合起來，共同推動混合GEO-NGEO系統(tǒng)向前發(fā)展嗎?

在最基礎(chǔ)層面上，軍事用戶努力尋求低成本、安全和健壯的解決方案和NGEO星座，也就是說，每個方面都有所要求。遵循這個理由，DARPA（美國國防高級研究計劃署）最近宣布了“21點(diǎn)”計劃，其設(shè)計目標(biāo)是以低成本、量產(chǎn)空間載荷和衛(wèi)星總線來開發(fā)一個LEO星座，這絕對在理。NGEO系統(tǒng)在設(shè)計上具有明顯的優(yōu)勢，即能夠更好地抵御敵人的攻擊，并且如果被滲透，則更容易恢復(fù)。

防范間諜和網(wǎng)絡(luò)攻擊的安全是軍事系統(tǒng)的另一個主要先決條件，這正是LeoSat和Telesat提出的新星座模型發(fā)揮重要作用的地方。這些企業(yè)提供的高度安全的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)概念非常適合軍事應(yīng)用，并為最近宣布要組建的“天軍”提供最佳解決方案。可是，保持總的低系統(tǒng)成本又帶來了NGEO框架的復(fù)雜性。盡管單星的制造和發(fā)射成本相對低廉，可觀的衛(wèi)星數(shù)量、相關(guān)的補(bǔ)給成本和地面基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用等，都會加劇整個系統(tǒng)成本。

NSR最近發(fā)布的《衛(wèi)星星座：一個觀念評估報告》對各種NGEO星座做了廣泛的分析。他們期望的資本和運(yùn)營開支，以及每個可能的收入來源都被考慮進(jìn)10年時間的預(yù)期投資回報。雖然NSR認(rèn)為所研究的某些星座具有強(qiáng)大的商業(yè)模式，可以無縫添補(bǔ)目前市場空白，但目前看來，它還得出結(jié)論認(rèn)為，大多數(shù)低軌星座業(yè)務(wù)案例實(shí)用化將面臨挑戰(zhàn)。例如，NSR估計，到2027年，在政府/軍事部分總收入中，只有1%多一點(diǎn)來自于NGEO。

NGEO政府/軍事部分收入份額

TCO（總擁有成本）是NGEO星座、軍事和其他方面的關(guān)鍵驅(qū)動因素，也是目前運(yùn)營商面臨的最大挑戰(zhàn)之一。簡而言之，要么是費(fèi)用（主要是CAPEX）需要下降，要么是收入需要增長，才能維持業(yè)務(wù)案例，這正是GEO-NGEO混合架構(gòu)的用武之地。

GEO和NGEO系統(tǒng)的這種整合可以在兩個層面具體化：并購（M＆A）和GEO與NGEO運(yùn)營商之間的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。這兩者都是通過用心的帶寬管理來優(yōu)化GEO和NGEO系統(tǒng)收入的好方法。

Intelsat和OneWeb戰(zhàn)略聯(lián)盟（雖然最終未能成功）就是這種混合系統(tǒng)的一個例子。GEO運(yùn)營商JSAT和Hispasat同樣宣布對包括LeoSat在內(nèi)的LEO星座進(jìn)行戰(zhàn)略投資。 除了提供更高的收入和更低的系統(tǒng)復(fù)雜性之外，GEO-NGEO系統(tǒng)通過相互補(bǔ)充，可以進(jìn)一步為客戶提供定制化的解決方案。 在這方面，SES已經(jīng)通過O3b星座和即將到來的下一代mPOWER衛(wèi)星捷足先登。

另一層次的集成，是GEO衛(wèi)星可以處理LEO星座的TT＆C操作，并充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的基站控制系統(tǒng)。這可能更具技術(shù)創(chuàng)新性，因此具有挑戰(zhàn)性，當(dāng)然，這與低延遲應(yīng)用程序相關(guān)。按理說，當(dāng)談到NGEO星座時，延遲有點(diǎn)被夸大。也就是說，NGEO星座提供的大量服務(wù)并不需要低延遲作為優(yōu)先條件。對于這些情況，成功實(shí)施這種類型的集成可以減少地面站的數(shù)量，從而降低整體系統(tǒng)復(fù)雜性和相關(guān)成本。

無論這些概念是節(jié)奏緩慢，還是技術(shù)上不成熟，向GEO-NGEO混合系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變似乎都不可否認(rèn)，它導(dǎo)致兩條賽道上的角色的整合。

隨著更多服務(wù)的日益增加以及最新技術(shù)的不斷需要，同時保持成本低、混合商業(yè)-軍事架構(gòu)已經(jīng)成為大勢所趨的軍事解決方案。制造商可以為軍事部門提供商用現(xiàn)貨（COTS）解決方案（否則需要定制的產(chǎn)品），從而在滿足要求的同時保持低成本。商業(yè)和軍事部門之間的這種產(chǎn)品和服務(wù)共享導(dǎo)致了行業(yè)層面的整合。

對軍事領(lǐng)域及其對低成本、低延遲和健壯解決方案需求的進(jìn)一步研究表明，混合GEO-NGEO系統(tǒng)是軍事領(lǐng)域需求的自然發(fā)展的結(jié)果。GEO衛(wèi)星系統(tǒng)簡單和地面投資低廉，而NGEO產(chǎn)生應(yīng)對反衛(wèi)星武器（ASAT）的低延遲和高彈性解決方案。 從“21點(diǎn)”計劃到天軍，政府和軍事太空部門的最新發(fā)展是在軌道層面實(shí)現(xiàn)整合的潛在步驟。