高スループット衛星

高スループット衛星（HTS ）は、従来の固定サービス衛星（FSS）よりも高いスループットを提供する通信衛星です。HTSは、割り当てられた同じ量の軌道スペクトルに対して少なくとも2倍、通常は20倍以上のスループットを提供するため、^[1]ビットあたりのコストが大幅に削減されます。^[2] ViaSat-1とEchoStar XVII（別名Jupiter-1 ^[3]）は、100 Gbit/sを超える容量を提供します。これは、従来のFSS衛星が提供する容量の100倍以上です。^[4] 2011年10月に打ち上げられたとき、ViaSat-1は、北米の他のすべての商用通信衛星を合わせた容量よりも大きい容量（140 Gbit/s）を持っていました。^[5]

容量の大幅な増加は、高レベルの周波数再利用とスポットビーム技術によって達成されます。これらの技術は、セルラーネットワークのように、複数の狭く焦点を絞った^[1]スポットビーム（通常、数百キロメートルのオーダー） [ ¹ ]にわたる周波数の再利用を可能にし、どちらも高スループット衛星の特徴的な技術的特徴です。対照的に、従来の衛星技術は、広い地域や大陸全体をカバーするために、幅広い単一のビーム（通常、数千キロメートルのオーダー） ^{[1]を使用します。 [1]} 大量の帯域幅容量に加えて、HTSは、多くの場合（ただし、それだけではありません）消費者市場をターゲットにしているという事実によって定義されます。^[6] 過去10年間、高スループット衛星の大部分はK _aバンド（26.5〜40  GHz ）で動作していましたが、これは決定的な基準ではなく、2017年の初めには少なくとも10のK _uバンド（12〜16 GHz）HTS衛星プロジェクトがあり、そのうち3つが打ち上げられ、7つが建設中でした。

当初、HTSシステムは衛星テレビ機と同じ静止軌道（高度35,786km）にある衛星を使用していましたが（ KA-SAT、Yahsat 1A、Astra 2Eなどの衛星がテレビとHTSの機能を共有していました） 、静止衛星を介したインターネットプロトコル伝送の往復遅延は550msを超える場合があり、自動株取引、オンラインゲーム、Skypeビデオチャットなど、多くのデジタル接続アプリケーションに悪影響を及ぼします。^{[7] [8]} HTSの焦点は、高度が600kmと低く、遅延が40msと短い、より低い中軌道（MEO）と低軌道（LEO）にますます移行しています。^{[9] [10]}また、 MEO軌道とLEO軌道のパス損失が低いため、地上局と衛星の電力要件とコストが削減され、多数の小型で安価な高スループット衛星のコンステレーションを使用することで、スループットと地球規模のカバレッジが大幅に向上します。 ^{[11] [8]} SESのO3bコンステレーションは、2013年に打ち上げられた最初のMEO高スループット衛星システムであり、2018年までに18,000を超える新しいLEO衛星が2025年までに打ち上げられることが提案されました。^[12]

スポットビーム技術はコストが高いものの、全体的な回線あたりのコストは、成形ビーム技術に比べて大幅に低くなります。^[1] K _uバンドFSS 帯域幅は、宇宙で 1 ギガビット / 秒あたり 1 億ドルをはるかに超えるコストがかかりますが、ViaSat-1などの HTS は、300 万ドル未満で宇宙で 1 ギガビットのスループットを提供できます。^[6]ビットあたりのコストが低いことは、高スループット衛星の大きな利点としてよく挙げられますが、サービス提供先の業界によっては、ビットあたりのコストが最も低いことが HTS システムの設計の主な動機であるとは限りません。^[13]

HTS は主に、地上技術が未対応または十分に対応されていない地域にブロードバンド インターネット アクセス サービス (ポイントツーポイント) を提供するために導入され、価格と帯域幅の点で地上サービスに匹敵するサービスを提供できます。現在の HTS プラットフォームの多くは消費者向けブロードバンド市場向けに設計されていますが、一部は政府および企業市場、さらには地方のセル サイトへのブロードバンドバックホールの需要増加に直面している地上セルラー ネットワーク オペレータにもサービスを提供しています。セルラー バックホールの場合、多くの HTS プラットフォームのビットあたりのコストが削減されたことで、無線通信事業者がセルラー音声およびデータ バックホールに衛星を使用するための大幅に有利な経済モデルが実現します。一部の HTS プラットフォームは主に企業、電気通信、または海事セクター向けに設計されています。さらに、HTS はポイントツーマルチポイント アプリケーションをサポートし、単一のスポット ビームでサービス提供される比較的狭い地理的領域へのDTH配信などのブロードキャスト サービスもサポートできます。

HTS衛星間の基本的な違いは、一部のHTSは、テレポートの可能な場所を指定する地域スポットビームを使用してフィーダーリンクを介して地上インフラにリンクされているのに対し、他のHTS衛星はテレポートの場所を特定するために任意のスポットビームを使用できるという点です。後者の場合、スポットビームのフットプリントが従来の衛星の場合と同様に大陸や地域全体をカバーするため、テレポートはより広い範囲に設置できます。^[14]

ノーザンスカイリサーチの業界アナリストは、高スループット衛星が2020年までに少なくとも1.34TB/sの容量を供給し、世界の衛星バックホール市場の原動力となると考えています^。同市場は、2012年の年間収益約8億ドルから2021年までに23億ドルへと3倍に跳ね上がると予想されています。^[15]

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