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国外卫星宽带产业发展现状与趋势

2011-06-11王余涛北京空间科技信息研究所

国际太空 2011年12期
关键词:波束频段宽带

王余涛(北京空间科技信息研究所)

□□进入21世纪以来,卫星宽带接入服务借助于影响全球的宽带互联网浪潮,以地面宽带网络难以覆盖的区域为起点迅速崛起。目前,国外卫星宽带产业已进入高速发展时期,产业链各个环节不断完善,空间和地面段技术推陈出新,产业化发展取得了阶段性成果。本文在分析国外卫星宽带产业发展现状的基础上,对国外卫星产业发展趋势进行了总结。

1 引言

随着全球信息化程度不断提高,宽带互联网已经成为不可或缺的信息获取手段和信息传播媒介,在社会生产和日常生活中发挥着日益重要的作用。然而,即使按最乐观情况计算,在全世界范围内普及光纤宽带连接仍需要耗时20~25年的时间,并投入10万亿美元的巨额资金。

卫星宽带接入服务的出现,打破了地面宽带网络在地域覆盖上的局限性,为尚未接入宽带互联网的用户提供了地面网络之外的全新选择。此外,与传统地面宽带网络相比,卫星宽带网络还具有终端部署方便快捷、链路成本与传输距离无关、不受地理障碍和灾害影响等独特优势。

目前,我国固定宽带用户数量已稳居全球首位,但却仍然面临着宽带普及率低、区域发展不平衡等问题。截至2010年,我国注册的宽带用户普及率仅为9.6%,而全球平均水平则为24.3%。同时,我国东部地区固定宽带普及率为13.3%,比西部高出9%。卫星宽带技术不仅可以解决我国复杂多样的地貌特征和极不平衡的人口分布所带来的“宽带普及难”的问题,并且能够有效推动我国信息化进程、促进我国经济发展。因此,研究国外卫星宽带产业的发展现状和趋势,对我国的宽带普及和信息化建设具有一定的参考价值和借鉴意义。

欧洲通信卫星公司的“Ka频段卫星”

目前主要卫星宽带运营商的基本情况

2 国外卫星宽带产业发展现状

2010年,全球卫星宽带服务总收入约为11亿美元;同时,全球卫星宽带用户数量继续保持快速增长,从2009年末的接近150万增加到2010年末的超过170万。北美仍是全球最大的卫星宽带市场,占据了全球卫星宽带市场约70%的收入和近60%的用户。紧随其后的亚洲和欧洲市场尽管近年来发展较快,但与北美市场之间的差距依然较大。

掌控全球卫星宽带市场的几家运营商均来自北美、亚洲和欧洲这三大卫星宽带市场。其中休斯通信公司(Hughes Communications)以及于2009年收购了狂蓝公司(WildBlue)的卫讯公司(VIASAT)是目前全球最大的卫星宽带运营商。紧随两家美国公司之后的泰国通信卫星公司(THAICOM)在发展本国市场之余,还在地方政府补贴的帮助下顺利攻占了澳大利亚和新西兰市场。而位于欧洲的SES Astra公司、欧洲通信卫星公司(EUTELSAT)和阿万蒂通信公司(Avanti Communications)在相互竞争市场份额的同时,也开始大力开拓非洲市场。

目前,全球主要的卫星宽带运营商的收入逐年上升,用户基础和市场范围持续扩大。随着全球市场的进一步成熟,卫星宽带产业即将进入高速发展期。北方天空研究所(NSR)预测:到2020年,全球卫星宽带接入服务收入将超过51亿美元,卫星宽带用户接近600万。而欧洲咨询公司(Euroconsult)则更为乐观地预测2020年全球卫星宽带用户将超过1400万。

尽管两家公司的预测结果相差1倍以上,但可以确定的是未来10年甚至更长时期内,卫星宽带产业都仍将继续保持高速发展势头。为此,几家主要的卫星宽带运营商争先发展下一代宽带卫星系统和地面终端技术,并不断调整和改善运营策略,以满足未来不断增长的市场需求。

多点波束卫星是卫星宽带产业的基础

1994年,休斯通信公司就率先开发出了能与个人计算机连接的DirecPC卫星接收系统。与20世纪80年代问世的卫星电视“直播到户”(DTH)服务一样,最初也几乎没人看好卫星宽带技术。然而,正如卫星技术和数字压缩技术拯救了“直播到户”服务一样,21世纪初多点波束卫星(multi-spot beam satellite)的应用也成就了卫星宽带产业的崛起。

2005年6月,狂蓝公司开始通过向加拿大电信卫星公司(TELESAT)租用的阿尼克-F2(Anik-F2)卫星上的30个点波束向美国提供卫星宽带服务。6年后的今天,多点波束卫星已经成为卫星宽带系统的标准配置。

2010年11月,阿万蒂公司的首颗宽带卫星—高度适应性卫星-1(Hylas-1)成功发射。同年12月,欧洲通信卫星公司的“Ka频段卫星”(Ka-Sat)也相继发射升空。至此,除SES Astra公司之外的主要卫星宽带运营商均已拥有专用的多点波束宽带卫星。

同时,“Ka频段卫星”也是全球首颗“高吞吐量卫星”(HTS)。这颗造价高达4.9亿美元的卫星可生成82个Ka频段窄点波束,卫星总容量达到70 Gbit/s。目前计划中的HTS卫星还包括卫讯公司公司的卫讯-1(ViaSat-1)和休斯通信公司公司的“木星”(Jupiter)卫星,将在2011~2012年发射的这两颗卫星的总容量将分别达到140Gbit/s和100Gbit/s。

在“Ka频段卫星”于2011年5月31日正式投入服务后,欧洲通信卫星公司公司顺势推出了目前全球数据率最高的Ka频段宽带服务,其下载和上传的最高数据率分别可达到10Mbit/s和4Mbit/s。欧洲通信卫星公司预计“Ka频段卫星”可为100万用户提供服务,并将在3年之内为公司带来1亿欧元的年收入。

阿万蒂公司的“高适应卫星”

北方天空研究所预测的全球卫星宽带用户数量

全球主要的多点波束宽带卫星

地面终端技术促进天地系统协调发展

卫星宽带产业的蓬勃发展除了得益于多点波束卫星之外,相应地面终端技术的进步同样功不可没。当前全球卫星宽带地面设备市场基本被休斯通信公司和卫讯公司所垄断。休斯通信公司的HN和HX卫星宽带系统已经销售到全球超过100个国家,卫星终端出货量超过250万部;卫讯公司的“冲浪波束”(SurfBeam)卫星宽带终端的全球出货量也超过了80万部。

2011年7月,卫讯公司在“冲浪波束”系统的基础上推出了首款支持新一代宽带卫星的“冲浪波束2”(SurfBeam 2) 地面系统。“冲浪波束2”系统在“冲浪波束”系统的基础上增加了网络加速模块,以及更加强大的网络流量处理和管理功能,并兼容标准的DVB-S2传输。卫讯公司称,“冲浪波束2” 系统可以实现新一代卫星功率和带宽的最优化,并使得能够与地面方案竞争的高速卫星宽带服务成为可能。

卫讯公司的“冲浪波束2”系统目前已经配合欧洲通信卫星公司的“Ka频段卫星”,应用于Ka频段的“双向”服务。而休斯通信公司公司也早在2009年10月就与阿万蒂公司签订了价值2400万美元的合同,用于为阿万蒂公司的高度适应性卫星-1提供8座地面站和5万部用户终端。

“Ka频段卫星”点波束示意图

采用卫讯公司“冲浪波束2”技术的“双向”用户终端

目前主要卫星宽带终端的性能指标

作为欧洲通信卫星公司和阿万蒂公司的主要竞争对手,SES Astra公司则于2011年8月宣布:该公司将通过新技术公司(Newtec)基于Sat3Play技术的用户终端完成“天体2连接”服务由Ku频段向Ka频段的过渡,并将在2012年第四季度开始,使用新技术公司和吉来特公司(Gilat)的Ka频段用户终端全面提供Ka频段的下一代“天体2连接”服务。

在Ka频段点波束宽带卫星即将大范围投入运营的背景之下,国外卫星宽带地面设备供应商之间的战争已经悄然打响。而SES Astra公司在地面设备供应商选择中采取的开放策略,正好为其他卫星宽带地面设备供应商提供了与休斯通信公司和卫讯公司争夺市场份额的绝佳机遇。

因地制宜的运营模式驱动进一步增长

国外卫星宽带运营商对各自的商业模式有着两种截然不同的选择。美国国土面积辽阔、市场规模巨大的客观条件适合发展垂直一体化的运营模式,运营商直接面向终端用户收取服务费用。而欧洲市场则相对分散,欧洲各国语言和政策上的差异要求卫星宽带运营商采用批发分销模式,通过与当地服务分销商建立的合作伙伴关系从事卫星宽带容量的批发供应。

美国的休斯通信公司和卫讯公司不仅在垂直一体化运营方面获得了成功,同时也以卫星宽带服务运营商兼地面设备供应商的双重身份纵向控制了美国卫星宽带产业的价值链。两家公司之间的不同点在于:卫讯公司起初并不提供卫星宽带服务,而是通过收购初具规模的狂蓝公司连通了上下游产业链。这次成功的收购不仅为卫讯公司进军卫星宽带服务市场减少了一个竞争对手,同时也为其地面设备销售提供了稳定、可靠的区域市场。

欧洲的三家卫星宽带运营商无一例外地采用了批发分销的商业模式,并在整个欧洲地区建立起高效的分销商网络。其中,SES公司和欧洲通信卫星公司作为全球领先的卫星舰队运营商,拥有遍布全球的庞大卫星舰队。因此,批发分销的模式也有利于这两家公司的海外市场拓展和容量资源利用。同时,提供卫星宽带服务也是两家公司在转发器租赁等主营业务之外的一次业务横向延伸。

随着卫星宽带产业的快速发展,越来越多的卫星运营商开始关注卫星宽带市场。2011年2月14日,美国固定卫星运营商回声星公司(ECHOSTAR)宣布以总价值20亿美元的债务和现金收购休斯通信公司。未来,随着更多公司进军卫星宽带市场,国外卫星宽带产业的竞争也将更加激烈。

回声星-15在轨示意图

3 国外卫星宽带产业发展趋势

Ka频段将引领未来发展方向

随着卫星宽带产业的飞速发展,Ku频段等其他商用频带能够提供的总容量已经无法满足与日俱增的用户带宽需求。同时经过10余年的实际运营,Ka频段卫星宽带技术也不断走向成熟。

在其他卫星宽带运营商的竞争压力之下,一直对持观望态度的SES Astra公司终于宣布将通过2012-2014年间发射至28.2°(E)的天体-2E、2F、2G(Astra 2E、2F、2G)3颗卫星的Ka频段多点波束向用户提供下一代“天体2连接”服务。

至此,欧美地区主要的卫星宽带运营商均将在未来3年内拥有专用的Ka频段多点波束宽带卫星,并相继完成向下一代高速卫星宽带的过渡工作。Ka频段已经明确成为卫星宽带系统的未来发展方向。

与地面网络间竞争力逐步提高

借助于新发射的“Ka频段卫星”和地面技术的进步,欧洲通信卫星公司“双向”业务的下载速度已率先达到10Mbit/s。为此,SES Astra公司立即公布了将Ku频段服务的速度升级到10Mbit/s的计划,以稳定现有用户基础。

在此基础上,SES公司顺势宣布其下一代Ka频段服务将提供最高20Mbit/s的下载速率。而美国方面的卫讯公司和休斯通信公司也将配合未来升空的高吞吐量卫星推出各自的下一代高速宽带服务。

与此同时,运营商之间的竞争加剧也将导致用户终端和服务价格的下降,并最终形成在服务质量与价格双方面均能够与地面宽带技术相比拟,甚至优于地面解决方案的卫星宽带服务。

移动宽带成为未来增长突破点

如今,智能手机和平板电脑等便携式电子设备的大量普及,对卫星宽带运营商提出了随时随地提供高速互联网连接的全新挑战。

卫讯公司将于2012年开始通过卫讯-1卫星提供Ka频段的“远方”(Yonder)移动宽带服务。届时,“远方”将成为全球速度最快的移动卫星系统,并且每兆比特的成本远远小于现有卫星移动技术。

然而,在L频段卫星移动服务和VSAT服务之外,卫星宽带运营商今后还将面对如国际移动卫星公司(INMARSAT)的“全球快讯”(Global Xpress)等Ka频段卫星移动系统的竞争。因此,卫星移动宽带市场的未来发展仍将充满变数。

与卫星电视直播等业务相融合

在当前国际社会信息化、网络化的发展形势之下,电信、电视网络与IP网络相融合的趋势已经不可逆转。以电视产业为例,通过互联网传播的视频节目比例正逐年上升,并已初步显现出超越传统电视的势头。因此,卫星宽带产业很可能凭借网络电视平台,或结合IP电视技术,全面攻入电视直播和视频节目点播市场。

SES Astra公司已于2010年开始推广使用双馈源天线,同时向用户提供卫星电视直播和卫星宽带业务的服务模式。而在IP电视产业和超大容量Ka频段卫星的发展推动下,未来还将可能出现同时支持高速互联网接入和电视节目接收的卫星宽带系统。

卫讯公司“远方”系统运行原理

4 结论

总而言之,通过十几年的发展,国外卫星宽带的产业化程度不断加深,卫星宽带市场正在逐渐走向成熟。以美国为代表的部分国家的卫星宽带产业已经率先步入高速发展的市场增长期。

与此同时,市场机制的优胜劣汰和企业之间的收购合并培育出了一批有竞争力的卫星宽带运营商。在不断扩大市场规模和延伸业务领域的同时,国外卫星宽带运营商正尝试通过应用先进技术和调整经营战略,逐步实现全球化发展和利益最大化的目标。

回顾过去,卫星宽带产业的崛起是当今国际社会数字化、信息化、网络化发展的内在要求和必然结果。放眼未来,卫星宽带产业必将成为卫星通信领域的支柱产业之一,并在整个电信体系当中占有重要的一席之地。■

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