互聯網衛星制造商OneWeb在走什么路？
當地時間2月7日凌晨2時42分，OneWeb公司34顆衛星搭乘聯盟號運載火箭在哈薩克斯坦拜科努爾航天發射場升空。至此，OneWeb近地軌道衛星數增至40顆，下一批34顆衛星定在3月份發射。
OneWeb成立于2012年，一期星座涵蓋720顆近地軌道小衛星，創建可覆蓋全球的高速電信網絡。OneWeb所設想的網絡表現為即使在地面的基礎設施被損壞時（例如自然災害或非人為故障），用戶也能與他人進行通信。
據美國聯邦通信委員會（FCC）公開信息透露，截至2019年9月，已有包括OneWeb在內的12家公司獲得了聯邦通信委員會的許可，可以部署使用Ku/Ka頻段的非地球靜止衛星軌道（NGSO）大型星座，其中有8家企業同時申請了V頻段的使用權。盡管OneWeb仍處于起步階段，但從整體布局和衛星批量化生產的角度來看，OneWeb對國內企業具有相當大的啟示作用。
系統建設與發展概況
OneWeb星座是由OneWeb公司建設的一個新一代寬帶低軌衛星星座通信系統。該系統的最初構想由O3b公司創始人格雷格·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、高通、國際通信衛星公司、可口可樂等巨頭，正穩步進行全球寬帶低軌衛星通信系統的規劃部署。
2014年6月，WorldVu公司從破產的SkyBridge公司手中獲得有關衛星頻譜，由于OneWeb公司收購了WorldVu公司，從而擁有了國際電信聯盟（ITU）正式授權的部分Ku頻段資源。
OneWeb星座模式
就目前OneWeb從美聯邦通信委員會取得的服務授權來看，OneWeb星座包含在18個圓形軌道平面上的720顆衛星，每個軌道面部署40顆衛星，軌道高度為1200千米，衛星重量為145公斤，軌道傾角87度。2018年3月，OneWeb公司向聯邦通信委員會再次提出申請，要求把授權組網衛星數量增加到1980顆，但截至目前，聯邦通信委員會仍未置可否。
OneWeb星座的每顆衛星都有一個彎管有效載荷，有16個相同的、不可調整的、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仰角大于55度的衛星的視線范圍內。OneWeb的系統使用Ku波段進行用戶通信，使用Ka波段進行關口站通信。
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公司合作進行了高清視頻流測試，證實了首批發射的6顆衛星可提供平均32毫秒的極低延遲和高速網絡服務，測試速度超過400兆比特/秒，目前衛星運轉良好。不過，這些最初的測試只是開始，OneWeb將繼續測試。下一步，OneWeb將正式啟動在北極地區的衛星網絡服務建設，計劃于2021年實現全球網絡覆蓋。
高性價比與應用普及
在短時間內要把這么多的衛星部署到位，從制造到發射都是不小的難題。
價格是市場競爭中的重要影響因素，對于衛星領域亦是如此。所有OneWeb衛星由一網衛星（OneWeb Satellite）公司負責設計和制造，該公司是OneWeb與全球航空航天領軍企業空中客車（Airbus）的合資公司，雙方各持50%的股份。
一網衛星公司致力于壓縮衛星研制成本，盡可能地借鑒現有的成熟的技術和簡單的通信體制，以推動衛星的批量化生產。衛星采用透明轉發工作方式，星上無需實現路由、交換等復雜處理功能，不設星間鏈路，減少載荷設備的質量、空間與功率等資源消耗，降低技術實現難度。
在這種設計理念的影響下，一網衛星公司創建了一個由大約40個供應商組成的衛星制造供應鏈，還部署了工業規模的自動庫存管理系統。在一網衛星公司位于美國佛羅里達州的衛星制造工廠里，將能夠實現一周生產15顆衛星的產能，研制成本也低于以往衛星制造成本的10%，大大提高性價比。2月7日發射的34顆衛星均由該工廠制造，證明其已正式啟用。
作為商業公司，一網衛星公司不僅僅承擔OneWeb的項目建設任務，通過與空中客車公司的合作，一網衛星公司正向市場提供一個標準化的平臺和有效載荷借口，以兼容許多不同的有效載荷，為更多用戶節省使用成本。
在衛星發射上，根據原計劃，OneWeb一代星座的組網發射主要由阿里安公司承擔，將使用聯盟號火箭進行21次衛星發射，計劃每21天發射一次，每次攜帶34顆或36顆衛星，這些發射將在庫魯、拜科努爾和俄羅斯東方發射場三地進行。同時，OneWeb還將利用阿里安6號火箭和英國維珍集團的Virgin Galactic空中發射平臺進行發射。
在2月7日衛星發射前，OneWeb首席執行官特斯克爾接受采訪時表示，在3月發射后，OneWeb的組網發射計劃將暫停一個月，需對衛星上的一個部件進行重新設計，也為自己留更多時間來生產。5月和6月再發射兩次后，衛星數量將達到140顆左右，之后還會安排更多的短暫停。不過，特斯克爾強調，短暫停不會影響2021年底實現全球網絡覆蓋的既定目標。
此外，支持具備跟蹤低軌衛星且低成本的用戶終端，是衛星系統設計中所需考慮的關鍵要素，也是商業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，在降低功耗的同時，保持高速數據傳輸和波束快速準確切換的能力，實現用戶終端性能、功耗、體積、質量及可靠性的優化和提升。
OneWeb的目標用戶是個人消費者和小型商業客戶，目標為全球提供低成本高速度的網絡覆蓋，目前已與美國佐治亞州電信公司JSC Silknet簽署了一份諒解備忘錄。OneWeb將助力JSC Silknet為佐治亞州偏遠甚至無法訪問的地區提供高速網絡服務，并建立數字生態系統，彌合“數字鴻溝”，并為工業和企業蓬勃發展創造更多機會。
同時，OneWeb表示，將先對發達國家地面網絡未覆蓋的中、小型企業開展B2B衛星通信服務，在設備生產規模、營業額、現金流、成本控制等各方面達到一定程度之后，再全面展開對全球不發達國家邊遠地區的衛星接入服務。先涉足ToB領域，不僅有助于加快獲得美國聯邦電信委員會的許可批準，在業務的開展過程中，OneWeb也容易借助合作伙伴來獲得其他國家的運營或落地許可，為將來更大規模、更大深度的業務打好基礎。
參考資料：
1、《美國OneWeb系統發展現狀與分析》
2、《A technical comparison of three low earth orbit satellite constellation systems to provide global broadband》
3、《Telesat、One Web及SpaceX三個全球寬帶低軌衛星星座系統的技術對比》
4、《“一網”系統發展情況分析與啟示》
作者：趙佳雯
