OneWeb: Łączność LEO dla przedsiębiorstw
OneWeb obsługuje sieć satelitarną na Niskiej Orbicie Okołoziemskiej (LEO), przeznaczoną do hurtowej sprzedaży łączności. Udokumentowany model usług dociera do rządów, przedsiębiorstw i społeczności przez partnerów dystrybucyjnych, a architektura opiera się na orbitach prawie polarnych i naziemnej sieci bram. System projektowano dla usług korporacyjnych i mobilnych, natomiast pakiet mieszkaniowy wymagałby osobnego modelu sprzedaży bezpośredniej. Terminal, brama i lokalne zezwolenie pozostają elementami dostarczanej usługi.
OneWeb powstał w 2012 roku z celem podłączenia szkół. W marcu 2020 roku złożył wniosek o ochronę przed upadłością na podstawie rozdziału 11, a później został przejęty przez rząd Wielkiej Brytanii i Bharti Global. Do grupy inwestorów dołączyły Eutelsat i SoftBank, a model operacyjny skupił się na sprzedaży pojemności firmom telekomunikacyjnym, dostawcom internetu oraz partnerom lotniczym i morskim. OneWeb dostarcza więc hurtową sieć, którą partnerzy mogą włączyć do własnych usług dla przedsiębiorstw, administracji i transportu. Niska orbita skraca drogę sygnału względem GEO, lecz orbita i rozmieszczenie bram określają dostępność pojemności.
Architektura Orbitalna i Zasięg Polarny
Konstelacja OneWeb wykorzystuje orbity prawie polarne, aby rozszerzyć zasięg na wysokie szerokości geograficzne. Ten wybór różni się od sieci LEO, których pierwsze powłoki koncentrowały się na zaludnionych szerokościach umiarkowanych.
Wysoka Orbita LEO i Orbity Polarne
Konstelacja OneWeb pierwszej generacji jest zaprojektowana do działania na niemal kołowej Niskiej Orbicie Okołoziemskiej na stosunkowo dużej wysokości jak na LEO.
- Wysokość: Około (około mil). Ta orbita daje każdemu satelicie większy obszar pokrycia niż niższa powłoka LEO, taka jak powłoka Starlinka na wysokości 550 km. Do pokrycia wybranego obszaru potrzeba więc mniej statków, a dłuższa droga sygnału powoduje większe opóźnienie niż na najniższych orbitach LEO i znacznie mniejsze niż w GEO. Jest to kompromis pomiędzy zasięgiem pojedynczego satelity, liczbą statków i długością drogi radiowej.
- Nachylenie Orbitalne: Definiującą cechą konstelacji OneWeb jest wykorzystanie orbit prawie polarnych, z nachyleniem około stopni. Na orbicie polarnej satelity podróżują nad lub bardzo blisko biegunów północnego i południowego podczas każdego okrążenia Ziemi.
Zaleta Strategii Polarnej
Satelity na orbitach prawie polarnych przelatują nad wysokimi szerokościami geograficznymi, gdy Ziemia obraca się pod ich torami. Ukończona konstelacja może więc obsługiwać trasy transpolarne, żeglugę w Arktyce oraz operacje naukowe i rządowe w Arktyce i na Antarktydzie. Sam tor orbitalny nie gwarantuje jednak usługi w każdym miejscu. Dostępność zależy również od bram, zezwoleń krajowych, geometrii terminala i pojemności sieci, a GEO ma niekorzystną geometrię widoczności w pobliżu biegunów.
Wielkość Konstelacji i Produkcja
Plan pierwszej generacji obejmował 648 satelitów w 12 płaszczyznach orbitalnych, po 49 satelitów w płaszczyźnie oraz 60 zapasowych na orbicie według broszury OneWeb. Jest to wartość projektowa konstelacji. W 2026 roku opis odpowiedzialnej przestrzeni Eutelsat podaje 654 satelity Gen 1 na wysokości około 1200 km, a starsze dokumenty operatora używają datowanych wartości przekraczających 600. Plan, bieżący licznik operatora i liczba satelitów dostępnych dla konkretnej usługi oznaczają różne wielkości.
OneWeb utworzył z Airbusem spółkę joint venture OneWeb Satellites i zbudował na Florydzie zakład produkcji wielkoseryjnej. Zakład stosuje techniki linii montażowej znane z przemysłu motoryzacyjnego i był opisywany jako zdolny do produkcji do dwóch satelitów dziennie. Skracało to czas i koszt wytwarzania w porównaniu z jednostkowymi satelitami MEO i GEO oraz wspierało powtarzalną produkcję floty Gen 1 i późniejsze zamówienia uzupełniające.
Technologia i Działanie Systemu: Architektura Bent-Pipe
Sposób, w jaki sygnały podróżują przez sieć OneWeb, określa architektura komunikacji satelitarnej typu bent-pipe. Terminal użytkownika wysyła dane do satelity, ładunek przekazuje je do widocznej z tego satelity bramy, a brama łączy ruch z siecią naziemną.
Ładunek Komunikacyjny: Pasmo Ku
Łącza użytkownika OneWeb Gen 1 wykorzystują do komunikacji z terminalami użytkownika. Łącza dosyłowe między satelitą i bramą wykorzystują pasmo Ka. Pasmo Ku jest powszechne w komunikacji satelitarnej, także w systemach GEO, i zapewnia określony kompromis między przepustowością łącza użytkownika a tłumieniem podczas opadów. Oba pasma opisują różne odcinki bilansu łącza Gen 1.
Brak laserów międzysatelitarnych w pierwszej generacji
Cechą architektury Gen 1 jest brak , czyli "kosmicznych laserów". Satelity Gen 1 OneWeb kierują transmisję przez segment naziemny i nie komunikują się bezpośrednio między sobą na orbicie. Pakiet nie przechodzi więc z jednego statku Gen 1 do drugiego przez optyczną sieć kratową w kosmosie, jak w generacjach Starlink wyposażonych w takie łącza.
Taka konstrukcja jest znana jako architektura "bent-pipe". Satelita przekazuje sygnał z terminala użytkownika do bramy znajdującej się w jego zasięgu, a trasowanie i przetwarzanie sieciowe pozostają w segmencie naziemnym. Ładunek pełni funkcję przekaźnika, natomiast pełne trasowanie IP odbywa się w infrastrukturze naziemnej. Układ przypomina dawną centralę telefoniczną, która łączyła jedną linię z drugą.
W podejściu "bent-pipe" terminal użytkownika i naziemna stacja bramowa muszą być jednocześnie widoczne dla tego samego satelity. Dostępność usługi zależy więc od rozmieszczenia segmentu naziemnego.
Funkcje segmentu naziemnego
Ponieważ Gen 1 kieruje ruch przez bramy, segment naziemny jest centralną częścią działania OneWeb. Sieć bram musi być rozmieszczona tak, aby satelita obsługujący terminal widział również obiekt połączony z naziemnym szkieletem światłowodowym.
- Portale Sieci Satelitarnej (SNP): Są to zabezpieczone obiekty pełniące funkcję bram. Dokumenty Eutelsat opisują ponad 22 lokalizacje SNP z wieloma antenami śledzącymi, w tym antenami o średnicy od 2,4 do 3,5 metra, oraz urządzeniami łączącymi je z naziemnymi sieciami światłowodowymi. Podana liczba nie oznacza stałej liczby anten w każdej lokalizacji.
- Globalna Dystrybucja: Sieć SNP obejmuje lokalizacje od Alaski i Grenlandii po Australię i RPA. Satelita obsługujący terminal potrzebuje drogi przez bramę do sieci naziemnej, dlatego rozmieszczenie obiektów wpływa na zasięg i ciągłość usługi.
- Terminale Użytkownika: OneWeb oferuje terminale użytkownika (UT) dla rynków korporacyjnych, w tym płaskie anteny sterowane elektronicznie oraz paraboliczne anteny sterowane mechanicznie do zastosowań w lotnictwie, na morzu i w transporcie lądowym. Typ terminala, sposób śledzenia i pakiet usługi zależą od segmentu klienta.
Hurtowy Model Biznesowy OneWeb
Udokumentowany model handlowy OneWeb ma charakter business-to-business (B2B) i hurtowy. Operator sprzedaje pojemność sieci Partnerom Dystrybucyjnym, którzy włączają łączność do usług dla swoich klientów. Eutelsat wymienia w tym modelu partnerów telekomunikacyjnych, rządowych, korporacyjnych, lotniczych i morskich. Dokumentacja potwierdza kanał partnerski, a usługa dla użytkownika może być zawierana pod umową i marką partnera.
Rynki Docelowe i Zastosowania
Model B2B kieruje pojemność OneWeb do sektorów, które potrzebują zasięgu poza sieciami naziemnymi i przewidywalnej łączności satelitarnej. Należą do nich dosył do stacji komórkowych, samoloty, statki, działania administracji oraz odległe obiekty energetyczne i górnicze, gdzie budowa światłowodu jest trudna lub nieopłacalna.
- Dosył Komórkowy (Cellular Backhaul): Jeden z największych rynków docelowych. Dla operatorów sieci komórkowych, takich jak Orange czy T-Mobile, łączenie wież komórkowych w odległych i wiejskich rejonach za pomocą kabla światłowodowego może być nieopłacalnie drogie lub niemożliwe. OneWeb oferuje oparte na satelitach rozwiązanie do , pozwalając tym operatorom na szybkie i opłacalne rozszerzenie zasięgu swoich sieci 4G i 5G na społeczności, które do tej pory nie miały dostępu.
- Lotnictwo: Dostarczanie szybkiego Wi-Fi o niskim opóźnieniu do komercyjnych linii lotniczych i prywatnych odrzutowców. Pozwala to pasażerom na prawdziwe doświadczenie szerokopasmowe w powietrzu, w tym strumieniowanie wideo i dostęp do VPN.
- Żegluga Morska: Dostarczanie łączności dla branży morskiej, w tym dużych statków towarowych, wycieczkowców i luksusowych jachtów, umożliwiając wszystko, od krytycznej transmisji danych operacyjnych po szybki dostęp do internetu dla pasażerów i załogi na otwartym oceanie.
- Rząd i Przedsiębiorstwa: Zapewnianie bezpiecznych i odpornych łączy komunikacyjnych dla rządu, obrony i służb ratunkowych. Obsługuje również duże przedsiębiorstwa z sektorów takich jak energetyka i górnictwo, które często prowadzą działalność w odległych lokalizacjach, z dala od infrastruktury naziemnej.
Własność OneWeb i historia startów
W marcu 2020 roku OneWeb złożył wniosek o ochronę przed upadłością na podstawie rozdziału 11, mierząc się z wysokimi kosztami kapitałowymi i niepewnością gospodarczą związaną z pandemią COVID-19.
Jeszcze w 2020 roku wspólne przejęcie przeprowadziły rząd Wielkiej Brytanii i indyjska firma telekomunikacyjna Bharti Global, a 20 listopada OneWeb wyszedł z ochrony przed upadłością. W kwietniu 2021 roku do grupy inwestorów dołączyły SoftBank i Eutelsat, który objął 24 procent udziałów. Wielka Brytania uzyskała udział w komunikacji satelitarnej oraz zdolnościach pozycjonowania, nawigacji i synchronizacji czasu (PNT). Inwestycja dała jej udział w strategicznej firmie komunikacji satelitarnej po Brexicie. W 2023 roku Eutelsat i OneWeb sfinalizowały fuzję, łącząc konstelację LEO OneWeb z flotą GEO Eutelsatu i tworząc portfel usług GEO-LEO.
Projekt korzystał z rosyjskich rakiet Sojuz do czasu zakończenia współpracy po inwazji Rosji na Ukrainę w 2022 roku. OneWeb zawarł następnie kontrakty startowe ze SpaceX i indyjską ISRO, aby dokończyć wdrażanie początkowej konstelacji.
Odnowienie konstelacji OneWeb
Do 2026-09-10 Eutelsat zamówił 440 kolejnych satelitów OneWeb: pierwszą partię 100, a następnie 340 urządzeń. Tego samego dnia ogłosił zakup kolejnych 229 satelitów od Airbusa, co zwiększyło łączną liczbę nowych satelitów objętych zamówieniami Airbus do 669. Eutelsat wybrał również dwa dedykowane starty Ariane 64 zaplanowane na lata 2027 i 2028. 440 zamówionych i budowanych sztuk należy rozdzielić od 229 nowo pozyskanych, a żadna z tych liczb nie oznacza satelitów już umieszczonych na orbicie. Parametry przyszłej warstwy wymagają specyfikacji przypisanej do danej konfiguracji.
OneWeb dostarcza partnerom łączność B2B dla przedsiębiorstw, administracji, lotnictwa, żeglugi i sieci mobilnych. Architektura Gen 1 na wysokości 1200 km i na orbitach prawie polarnych wspiera zasięg na wysokich szerokościach geograficznych, a lokalne bramy, geometria terminala, pojemność sieci i zezwolenia określają możliwość korzystania z usługi. Program uzupełniania floty wydłuża działanie obecnej sieci i sam nie definiuje nowej generacji orbitalnej.