當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月7日凌晨2時(shí)42分，OneWeb公司34顆衛(wèi)星搭乘聯(lián)盟號(hào)運(yùn)載火箭在哈薩克斯坦拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)升空。至此，OneWeb近地軌道衛(wèi)星數(shù)增至40顆，下一批34顆衛(wèi)星定在3月份發(fā)射。

OneWeb成立于2012年，一期星座涵蓋720顆近地軌道小衛(wèi)星，創(chuàng)建可覆蓋全球的高速電信網(wǎng)絡(luò)。OneWeb所設(shè)想的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)為即使在地面的基礎(chǔ)設(shè)施被損壞時(shí)（例如自然災(zāi)害或非人為故障），用戶也能與他人進(jìn)行通信。

據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）公開信息透露，截至2019年9月，已有包括OneWeb在內(nèi)的12家公司獲得了聯(lián)邦通信委員會(huì)的許可，可以部署使用Ku／Ka頻段的非地球靜止衛(wèi)星軌道（NGSO）大型星座，其中有8家企業(yè)同時(shí)申請(qǐng)了V頻段的使用權(quán)。盡管OneWeb仍處于起步階段，但從整體布局和衛(wèi)星批量化生產(chǎn)的角度來看，OneWeb對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)具有相當(dāng)大的啟示作用。

系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展概況

OneWeb星座是由OneWeb公司建設(shè)的一個(gè)新一代寬帶低軌衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)的最初構(gòu)想由O3b公司創(chuàng)始人格雷格·懷勒（Greg Wyler）提出，并得到了谷歌的支持。2012年，OneWeb公司正式成立。

成立以來，OneWeb共獲得五輪融資，融資總額超過34億美元，僅2019年就獲得單筆12．5億美元的投資。OneWeb投資方包含軟銀、維珍集團(tuán)、高通、國(guó)際通信衛(wèi)星公司、可口可樂等巨頭，正穩(wěn)步進(jìn)行全球?qū)拵У蛙壭l(wèi)星通信系統(tǒng)的規(guī)劃部署。

2014年6月，WorldVu公司從破產(chǎn)的SkyBridge公司手中獲得有關(guān)衛(wèi)星頻譜，由于OneWeb公司收購(gòu)了WorldVu公司，從而擁有了國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）正式授權(quán)的部分Ku頻段資源。

OneWeb星座模式

就目前OneWeb從美聯(lián)邦通信委員會(huì)取得的服務(wù)授權(quán)來看，OneWeb星座包含在18個(gè)圓形軌道平面上的720顆衛(wèi)星，每個(gè)軌道面部署40顆衛(wèi)星，軌道高度為1200千米，衛(wèi)星重量為145公斤，軌道傾角87度。2018年3月，OneWeb公司向聯(lián)邦通信委員會(huì)再次提出申請(qǐng)，要求把授權(quán)組網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量增加到1980顆，但截至目前，聯(lián)邦通信委員會(huì)仍未置可否。

OneWeb星座的每顆衛(wèi)星都有一個(gè)彎管有效載荷，有16個(gè)相同的、不可調(diào)整的、高橢圓形的用戶波束。這些波束的足跡保證了任何用戶都在至少一個(gè)仰角大于55度的衛(wèi)星的視線范圍內(nèi)。OneWeb的系統(tǒng)使用Ku波段進(jìn)行用戶通信，使用Ka波段進(jìn)行關(guān)口站通信。

具體來講，10．7－12．7和14．0－14．5GHz頻段將分別用于用戶下行鏈路和用戶上行鏈路，而17．8－18．6 GHz、18．8－19．3 GHz和27．5－29．1 GHz、29．5－30．0 GHz頻段將分別用于饋線下行鏈路和饋線上行鏈路。

2019年8月，OneWeb與Intellian公司合作進(jìn)行了高清視頻流測(cè)試，證實(shí)了首批發(fā)射的6顆衛(wèi)星可提供平均32毫秒的極低延遲和高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，測(cè)試速度超過400兆比特／秒，目前衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)良好。不過，這些最初的測(cè)試只是開始，OneWeb將繼續(xù)測(cè)試。下一步，OneWeb將正式啟動(dòng)在北極地區(qū)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)建設(shè)，計(jì)劃于2021年實(shí)現(xiàn)全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

高性價(jià)比與應(yīng)用普及

在短時(shí)間內(nèi)要把這么多的衛(wèi)星部署到位，從制造到發(fā)射都是不小的難題。

價(jià)格是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的重要影響因素，對(duì)于衛(wèi)星領(lǐng)域亦是如此。所有OneWeb衛(wèi)星由一網(wǎng)衛(wèi)星（OneWeb Satellite）公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和制造，該公司是OneWeb與全球航空航天領(lǐng)軍企業(yè)空中客車（Airbus）的合資公司，雙方各持50％的股份。

一網(wǎng)衛(wèi)星公司致力于壓縮衛(wèi)星研制成本，盡可能地借鑒現(xiàn)有的成熟的技術(shù)和簡(jiǎn)單的通信體制，以推動(dòng)衛(wèi)星的批量化生產(chǎn)。衛(wèi)星采用透明轉(zhuǎn)發(fā)工作方式，星上無需實(shí)現(xiàn)路由、交換等復(fù)雜處理功能，不設(shè)星間鏈路，減少載荷設(shè)備的質(zhì)量、空間與功率等資源消耗，降低技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度。

在這種設(shè)計(jì)理念的影響下，一網(wǎng)衛(wèi)星公司創(chuàng)建了一個(gè)由大約40個(gè)供應(yīng)商組成的衛(wèi)星制造供應(yīng)鏈，還部署了工業(yè)規(guī)模的自動(dòng)庫(kù)存管理系統(tǒng)。在一網(wǎng)衛(wèi)星公司位于美國(guó)佛羅里達(dá)州的衛(wèi)星制造工廠里，將能夠?qū)崿F(xiàn)一周生產(chǎn)15顆衛(wèi)星的產(chǎn)能，研制成本也低于以往衛(wèi)星制造成本的10％，大大提高性價(jià)比。2月7日發(fā)射的34顆衛(wèi)星均由該工廠制造，證明其已正式啟用。

作為商業(yè)公司，一網(wǎng)衛(wèi)星公司不僅僅承擔(dān)OneWeb的項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，通過與空中客車公司的合作，一網(wǎng)衛(wèi)星公司正向市場(chǎng)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)和有效載荷借口，以兼容許多不同的有效載荷，為更多用戶節(jié)省使用成本。

在衛(wèi)星發(fā)射上，根據(jù)原計(jì)劃，OneWeb一代星座的組網(wǎng)發(fā)射主要由阿里安公司承擔(dān)，將使用聯(lián)盟號(hào)火箭進(jìn)行21次衛(wèi)星發(fā)射，計(jì)劃每21天發(fā)射一次，每次攜帶34顆或36顆衛(wèi)星，這些發(fā)射將在庫(kù)魯、拜科努爾和俄羅斯東方發(fā)射場(chǎng)三地進(jìn)行。同時(shí)，OneWeb還將利用阿里安6號(hào)火箭和英國(guó)維珍集團(tuán)的Virgin Galactic空中發(fā)射平臺(tái)進(jìn)行發(fā)射。

在2月7日衛(wèi)星發(fā)射前，OneWeb首席執(zhí)行官特斯克爾接受采訪時(shí)表示，在3月發(fā)射后，OneWeb的組網(wǎng)發(fā)射計(jì)劃將暫停一個(gè)月，需對(duì)衛(wèi)星上的一個(gè)部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，也為自己留更多時(shí)間來生產(chǎn)。5月和6月再發(fā)射兩次后，衛(wèi)星數(shù)量將達(dá)到140顆左右，之后還會(huì)安排更多的短暫停。不過，特斯克爾強(qiáng)調(diào)，短暫停不會(huì)影響2021年底實(shí)現(xiàn)全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋的既定目標(biāo)。

此外，支持具備跟蹤低軌衛(wèi)星且低成本的用戶終端，是衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需考慮的關(guān)鍵要素，也是商業(yè)模式成功能否成功的重要因素。上文曾提到，芯片巨頭高通曾向OneWeb投資，目前，OneWeb的14nm終端芯片便選擇與高通一起開發(fā)，在降低功耗的同時(shí)，保持高速數(shù)據(jù)傳輸和波束快速準(zhǔn)確切換的能力，實(shí)現(xiàn)用戶終端性能、功耗、體積、質(zhì)量及可靠性的優(yōu)化和提升。

OneWeb的目標(biāo)用戶是個(gè)人消費(fèi)者和小型商業(yè)客戶，目標(biāo)為全球提供低成本高速度的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，目前已與美國(guó)佐治亞州電信公司JSC Silknet簽署了一份諒解備忘錄。OneWeb將助力JSC Silknet為佐治亞州偏遠(yuǎn)甚至無法訪問的地區(qū)提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并建立數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，彌合“數(shù)字鴻溝”，并為工業(yè)和企業(yè)蓬勃發(fā)展創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)。

同時(shí)，OneWeb表示，將先對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家地面網(wǎng)絡(luò)未覆蓋的中、小型企業(yè)開展B2B衛(wèi)星通信服務(wù)，在設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模、營(yíng)業(yè)額、現(xiàn)金流、成本控制等各方面達(dá)到一定程度之后，再全面展開對(duì)全球不發(fā)達(dá)國(guó)家邊遠(yuǎn)地區(qū)的衛(wèi)星接入服務(wù)。先涉足ToB領(lǐng)域，不僅有助于加快獲得美國(guó)聯(lián)邦電信委員會(huì)的許可批準(zhǔn)，在業(yè)務(wù)的開展過程中，OneWeb也容易借助合作伙伴來獲得其他國(guó)家的運(yùn)營(yíng)或落地許可，為將來更大規(guī)模、更大深度的業(yè)務(wù)打好基礎(chǔ)。

參考資料：

1、《美國(guó)OneWeb系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與分析》

2、《A technical comparison of three low earth orbit satellite constellation systems to provide global broadband》

3、《Telesat、One Web及SpaceX三個(gè)全球?qū)拵У蛙壭l(wèi)星星座系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)比》

4、《“一網(wǎng)”系統(tǒng)發(fā)展情況分析與啟示》

作者：趙佳雯－EO