Satellite 2020系列報道：衛星通信何去何從？

文| Blaine Curcio

Orbital Gateway Consulting

3月9日，美國衛星大會（Satellite 2020）在華盛頓召開。到2021年，每年在華盛頓舉辦的衛星大會將迎來創辦40周年。39年來，衛星大會的規模不斷擴大，最初主要是衛星通信業的展覽，如今已經擴大到太空領域的各個方面，涵蓋了衛星制造、中小型運載火箭、對地觀測等幾乎所有商業（甚至政府）太空領域。不過會議的核心內容仍然是衛星通信。

過去幾年，衛星通信行業面臨諸多問題，衛星帶寬的價格下降，通信衛星的訂單減少和部分地區容量過剩等等，因此最近美國衛星大會的總體氛圍比較低落。行業研究機構，尤其是北方天空研究（NSR），幾年來一直預測衛星帶寬出租業務收入將大幅增長，圖1為NSR在2019年1月發布的《VAST和寬帶衛星市場報告》中關于寬帶衛星服務收入的預測。但這一大幅增長仍未實現，現在我們也許該問一問：衛星通信將該何去何從？

圖1 NSR寬帶衛星服務收入預測

Satellite 2020：離開舒適區的衛星運營商

衛星大會通常在大會第二日早上舉辦陣容豪華的衛星通信行業“CEO專場”，今年的CEO專題會僅有歐洲衛星公司（SES）、歐洲通信衛星公司（Eutelsat）和休斯公司（Hughes）的CEO出席了會議，規模相對較小。往年“四大”衛星運營商[國際通信衛星公司（Intelsat）、SES、Eutelsat和北美電信衛星公司（Telesat）]的CEO通常都會悉數到場，有時候在這個專場還有國際移動衛星公司（Inmarsat）、Hughes、美國衛訊公司（ViaSat）的CEO出席。出席本次會議的CEO一起討論了衛星通信行業的現狀，探討了對未來的期望（圖2）。

圖2 Satellite 2020 衛星通信行業CEO專場（圖片來源：Via Satellite）

總的來說，整個衛星通信行業年景不太好。SES公司和Eutelsat公司的總收入中，視頻廣播業務都占到了50%以上，在2019年視頻廣播業務也都出現了不同程度的下滑。不過，兩家運營商對當今視頻廣播市場現狀和未來的態度卻截然不同。

Eutelsat公司的聯合CEO Michel Azibert在專題會中明確表示：Eutelsat公司的視頻業務做得相當不錯，視頻業務占公司收入的60%，成熟市場（歐州）和新興市場各占一半。Azibert還強調，歐州市場正在緩慢衰退，但新興市場仍在增長，Eutelsat在尼日利亞、剛果民主共和國、埃塞俄比亞和埃及的市場正在推出新頻道的服務。

但SES公司的CEO Steve Collar卻不這么認為，他更傾向于視頻廣播業務正在緩慢走向消亡。SES公布的財務數據顯示其視頻廣播業務的收入同比下降10%；與其相對的，Collar對O3b、O3b mPOWER和SES Networks這些視頻廣播業務以外的業務都非常樂觀，他們在SES公司的業務占比正在逐漸提升。Steve Collar還描述了新的愿景：SES公司通過發射多種軌道的高通量衛星，組成靈活的衛星網絡填補地面通信網絡的空白。

兩種不同的對待視頻廣播市場的態度決定了未來不同的策略，Azibert正在為Eutelsat公司的視頻業務加倍投資，Collar則希望在未來拆分公司，讓偏保守的投資者投資視頻業務，讓更具風險承受能力的投資者投資增長更快、同時風險更高的網絡業務。預計在未來18個月內，SES公司將發射其O3b mPOWER衛星中的前7顆，Collar說這7顆衛星是標準化、可擴展的，將使SES公司更快、更有效地擴大全球容量，比采購單顆衛星更高效。

除了對視頻廣播業務的看法不同以外，衛星運營商們似乎都沒有準備好與即將到來的低地球軌道（LEO）星座展開競爭。

休斯公司是一家典型的地球靜止軌道（GEO）星座運營商，同時也是LEO星座的設備供應商，可以向LEO星座出售終端設備，因此休斯公司的CEO Pradman Kaul明確對LEO星座表示歡迎；SES公司的Collar對整個LEO星座的商業計劃表示懷疑，但對SES公司的O3b處于非GEO領域的強大領先優勢非常有信心；Azibert則幾乎難掩對LEO的蔑視之情，他對Elon Musk大會演說中的問題不予認同，甚至認為不值一提，這種態度似乎也無可厚非，畢竟Musk的演講對“星鏈”（Starlink）的商業模式或業務模式細節都講得非常含糊。

但不可否認的是，面對在軌容量不斷增長，帶寬價格不斷下降的未來，Eutelsat公司似乎仍然沒有找到競爭的法寶。

衛星制造商：更多容量的時代將到來

更多的容量將進入市場，這使得衛星通信帶寬的價格將不斷下降，這既是機遇，又是衛星運營商不斷面臨的挑戰。隨著高通量衛星進入市場，可能一顆新衛星帶來的容量增長將比市場上現有的所有容量還多。ViaSat-1就是一個例子，ViaSat-1的容量大于100Gbit/s，比2011年前發射的北美上空所有其他衛星容量的總和還要大，這意味著沒有購買高通量衛星的衛星運營商將無法在價格上與之競爭，而這種趨勢會一直持續下去。

衛星制造商論壇匯聚了6家世界頂級衛星制造商的代表——空客防務（Airbus）、波音（Boeing）、洛克希德·馬丁公司（Lockheed Martin）、麥克薩技術公司（Maxar）、諾斯羅普-格魯曼公司（Northrop Grumman）和泰雷茲-阿萊尼亞航天公司（Thales Alenia Space），制造商們一起討論了幾個行業的發展趨勢：衛星越來越大、越來越靈活、越來越多的軟件定義。這意味著盡管現在市場上的衛星容量已經有了巨大的增長，但未來幾年容量的增長速度還將更快。空客公司指出市場對其一星（OneSat）平臺的需求很大，而泰雷茲和波音也提到市場對其小型GEO衛星的強勁需求。圖3為空客公司基于軟件定義的OneSat平臺。

圖3 空客公司基于軟件定義的OneSat平臺

衛星制造業的新趨勢還包括“數字孿生”（digital twinning），即衛星制造商將在地面創建整顆衛星的數字版本，以便對在軌衛星進行跟蹤、預防性維護、收集和分析數據。這項技術已經在飛機引擎等領域應用了多年。衛星制造商稱，隨著衛星保險費變化越來越不可預測，“數字孿生”技術正成為客戶非常普遍的需求。

洛克希德·馬丁公司的子公司GEOShare算是作為衛星制造商業務轉型的新商業模式，GEOShare的CEO Lon Levin參加了高通量衛星論壇。Levin說該公司將打造一個約500Gbit/s的超高通量衛星，然后將衛星的“使用權”出售給4至5個或更多的客戶，每個客戶購買約100Gbit/s。Levin說通過這種方式，較小的區域衛星運營商也能獲得超高通量衛星帶來的規模化經濟效益，而不需要購買整顆超高通量衛星。雖然這可能對個別運營商及其客戶有利，但也會給市場帶來巨大的新容量，進一步壓低價格，并對沒有升級到高通量衛星或超高通量衛星的現有衛星運營商造成壓力。

在技術方面，衛星制造商正在使用不同的方法來提高有效載荷的效率和靈活性。GEOShare公司能夠靈活地將有效載荷功率從一個波束分配到另一個波束，從而使得不同區域提供的容量更靈活；波音通過與SES公司的O3b mPOWER合作，開發了靈活的數字衛星平臺702X；麥克薩技術公司則一直致力于縮短生產時間，現在能夠在大約24個月或更短的時間內生產出用戶需要的高通量衛星。

圖4 2000-2020年GEO通信衛星訂單數量統計

2020年之后的衛星通信走向何方？

2020年美國衛星大會沒有為衛星通信行業揭示太多的答案，反而提出了更多問題。

衛星制造商很樂觀，認為未來訂單可能會增加。僅從數字看，GEO衛星訂單已經從2017-2018年的低點開始回升（圖4）。但大多數制造商也一致認為，訂單數量雖然在增加，但單顆衛星的大小和金額卻在繼續下降。

衛星運營商顯然面臨著定價和收入壓力。購買大量標準化、靈活的軟件定義衛星可能會幫助一些運營商填補所謂的地面電信基礎設施空白，但這也會導致不購買此類衛星的運營商在價格上徹底失去競爭力，尤其是在快速增長的垂直市場，如消費者寬帶或鄉村Wi-Fi。