極小口径端末

超小型衛星端末（VSAT ） [ ^1]は、直径3.8メートル未満の皿型アンテナを備えた双方向衛星 地上局である。VSATアンテナの大部分は直径75センチメートルから1.2メートルの範囲である。ビットレートは、ほとんどの場合、4kbit/sから16Mbit/sの範囲である。VSATは、静止軌道または地球同期軌道上の衛星にアクセスし、小さな遠隔地球局（端末）から他の端末（メッシュトポロジー）またはマスター地球局「ハブ」（スタートポロジー）にデータを中継する。

VSAT は、狭帯域データ (例:クレジットカードを使用したPOS取引、ポーリングまたはRFIDデータ、SCADA ) または広帯域データ (遠隔地への衛星インターネット アクセスの提供、 VoIPまたはビデオ)の送信に使用されます。VSAT は、可搬型、移動中 (フェーズド アレイアンテナを使用)、またはモバイル海上通信にも使用されます。

静止軌道の概念は、20世紀初頭に宇宙旅行に関する論文を書いたロシアの理論家コンスタンチン・ツィオルコフスキーによって考案されました。1920年代には、ヘルマン・オーベルトとヘルマン・ポトチニク（別名ヘルマン・ノールドゥング）が、高度35,900キロメートル（22,300マイル）の軌道を記述しました。この軌道の周期は地球の自転周期と正確に一致し、地球の赤道上の固定点の上を浮遊しているように見えます。^[2]

アーサー・C・クラークの1945 年 10 月のWireless World の記事 (「地球外中継: ロケット ステーションは世界規模の無線カバレッジを提供できますか?」) では、静止軌道に必要な軌道特性と、通信に必要な周波数と電力について説明しました。

ライブ衛星通信は1960年代にNASAによって開発され、シンコム1～3号衛星を打ち上げました。^[3]シンコム3号は1964年の日本オリンピックのライブ中継を米国とヨーロッパの視聴者に送信しました。1965年4月6日、最初の商用衛星であるインテルサットI号（アーリーバードの愛称）が宇宙に打ち上げられました。 ^[4]

最初の商用 VSAT は、Equatorial Communications 社がスペクトル拡散技術を使用して開発した C バンド (6 GHz) 受信専用システムでした。1980 年代初頭には、60 cm アンテナ システムが 30,000 台以上販売されました。その後、Equatorial 社は 1 mx 0.5 m アンテナを使用した C バンド (4/6 GHz) 双方向システムを開発し、1984 年から 1985 年にかけて約 10,000 台を販売しました。

1980年代初頭、LINKABIT（QualcommとViaSatの前身）は、シュルンベルジェ向けに世界初のKuバンド（12〜14GHz）VSATを開発し、油田掘削および探査ユニットにネットワーク接続を提供しました。M/A-COMの一部となったLINKABITは、ウォルマート、ホリデイ・イン、クライスラー、ゼネラルモーターズなどの企業顧客向けにKu_バンドVSATを開発しました。これらの企業端末は、その後20年間、双方向データまたは電話アプリケーションのサイトの大部分を占めました。1980年代には、SpacenetとMCIによって米国郵政公社向けに12,000を超えるサイトを備えた大規模なVSATネットワークが展開されました。 2015年現在、100,000を超えるVSATを含む最大のVSAT Kuバンドネットワークは、宝くじアプリケーション用にヒューズコミュニケーションズによって展開され、運用されています。 ^{[5][アップデート]}

2005年、WildBlue（現ViaSat）はKaバンドを採用したVSATネットワークの展開を開始した。ViaSatは2011年に史上最大容量の衛星ViaSat-1を打ち上げ、ExedeブランドでWildBlueの基地を拡大した。2007年、Hughes CommunicationsはSpaceway 3衛星でHughesNetブランドの下で消費者向けのK_バンドVSATサイトの展開を開始し、その後2012年にはEchoStar XVII/Jupiter 1衛星で展開した。2014年9月までに、Hughesはアクティブ端末が100万台を超えた最初の衛星インターネットプロバイダーとなった。^[6]

ほとんどの VSAT ネットワークは、次のいずれかのトポロジで構成されます。

• スター型トポロジーでは、ネットワークオペレーションセンター（NOC）などの中央アップリンクサイトを使用して、衛星経由で各VSATにデータを転送します。
• メッシュトポロジーでは、各VSATがハブとして機能して衛星経由で別の端末にデータを中継し、集中アップリンクサイトの必要性を最小限に抑えます。
• スター トポロジとメッシュ トポロジの両方の組み合わせ。一部の VSAT ネットワークは、複数の集中アップリンク サイト (およびそこから派生する VSAT) をマルチスター トポロジで接続し、各スター (および各スター内の各端末) をメッシュ トポロジで相互に接続して構成されます。シングル スター トポロジのみで構成された他のネットワークでは、各端末も相互に接続され、各端末が中央ハブとして機能することがあります。これらの構成は、ネットワークの全体的なコストを最小限に抑え、スターまたはマルチスター ネットワークの中央アップリンク サイト (または複数のサイト) を介して中継する必要があるデータの量を軽減するために使用されます。

技術の進歩により、過去 5 年間で固定衛星サービス(FSS)の価格性能比は劇的に改善されました。新しい VSAT システムは、より低いコストでより高いデータ レートを実現するK _aバンド技術を使用してオンラインになりつつあります。

現在軌道上にある FSS システムは、比較的低価格でありながら大容量です。FSS システムは、電話、ファックス、テレビ、高速データ通信サービス、インターネット アクセス、衛星ニュース ギャザリング(SNG)、デジタル オーディオ放送(DAB) など、加入者にさまざまなアプリケーションを提供します。これらのシステムは、住宅ユーザーとビジネス ユーザーの両方に効率的な通信システムを提供するため、高品質のサービスを提供します。

• アンテナ
• ブロックアップコンバータ（BUC）
• 低ノイズブロックダウンコンバータ（LNB）
• オルソモードトランスデューサ（OMT）
• 施設間リンクケーブル（IFL）
• 室内ユニット（IDU）

アンテナの屋外部分はすべて ODU (屋外ユニット) と呼ばれ、つまり、信号を BUC と LNB に分割する OMT です。IDU は実質的にモデムであり、通常はイーサネット ポートと、BUC (送信) と LNB (受信) の同軸ケーブル用の 2 つの F コネクタを備えています。Astra2Connect には、形状とサイズが Quad LNB に似たオールインワン OMT/BUC/LNA があり、通常の TV 衛星マウントに取り付けられます。その結果、通常の 2W と比較して 500 mW しか出力されず、雨天時には性能が低下します。Skylogic のToowayシステムでは、送信および受信統合アセンブリ(TRIA)と呼ばれる統合 OMT/BUC/LNB アセンブリも使用されており、これは 3W です。大型アンテナには、強風によるアンテナの移動を防ぎ、指向性が失われてサービスが中断されるのを防ぐ機械式支柱もあります。

海上 VSAT には、海上の船舶で操作できる機能があります。航行中の船舶は、すべての軸で連続的に動いています。海上 VSAT システムのアンテナ部分は、船舶が下を移動する際に、水平線と真北に対して安定していなければなりません。モーターとセンサーを使用して、アンテナが衛星に正確に向けられるようにします。これにより、損失と隣接衛星との干渉を最小限に抑えながら、衛星との送受信が可能になります。ソリッド ステート デバイス (フラット パネル) が可動部品なしで電子的にアンテナを操作できるようにする新しい技術が登場しています。

当初、安定化衛星アンテナは船舶でテレビ信号の受信に使用されていました。安定化VSATアンテナを製造した最初の企業の一つは、カリフォルニア州コンコードのSeaTelで、1978年に最初の安定化アンテナを発表しました。SeaTelは、海洋産業への双方向VSAT安定化アンテナシステムの供給において独占的存在であり、2007年の市場シェアはOrbitの17.6%に対してほぼ72%でした。^{[7]当初、海洋VSATは}キャリアごとに単一チャネルの技術を使用していました。これは、石油掘削リグや石油プラットフォームなどの大量ユーザーや、1つまたは少数の衛星フットプリント内を航行する1人の船主の大規模な船舶艦隊に適していました。この状況は、iDirect 社が IP ベースの時分割多重アクセス技術を発表したことで一変しました。この技術は、各船舶に帯域幅を動的に割り当てて共有帯域幅を実現し、海上 VSAT の導入コストを削減しました。このことは、小規模から中規模の船隊にとって非常に重要であり、VSAT の市場での受け入れにもつながりました。

コムシスグループが発行した海事VSATレポートによると、安定化海事VSATサービス（石油・ガス掘削装置は除く）の市場規模は2007年に4億ドル以上に達した。^[7] 2010年にコムシスは「第2回海事VSATレポート」を発表し、市場推定額は2009年には5億9000万ドルに増加し、2010年には8億5000万ドルになると予測した。このレポートでは、VSATを利用できる船舶数で市場規模を推定すると4万2000隻を超え、残りは3万4000隻強とされている。これらのレポートによると、2009 年 (括弧内は 2007 年) の運航船舶数で見た主要企業の市場シェアは、Vizada が 17.6% (26.0%)、Ship Equip が 11.0% (10.7%)、Cap Rock が 2.8% (2.9%)、MTN が 7.5% (6.4%)、Stratos - % (3.6%)、KVH が 5.4% (- %)、Elektrikom が 4.9% (3.2%)、Intelsat が 3.4% (- %)、Eutelsat が 3.1%、NSSL が 3.1%、Radio Holland が 3.0%、Telemar が 3.0%、DTS が 2.6%、その他が 32.6% (27.7%) を占めました。大手プロバイダーの多くは、海上VSATサービスにブランド名を付けており、例えばVizadaはMarlink部門を通じて、SeaLinkおよびWaveCall製品をOmniAccessはBroadBEAM ^{[8]製品を通じて提供しており、Ship Equipは}Sevsat ^[9]という名称でサービスを提供しています。

VSAT海上接続サービスプロバイダーの市場シェア - 収益（2018年および2019年）: ^[10]

1. マーリンク 23.9%
2. スピードキャスト 15.0%
3. インマルサット 11.3%
4. KVHインダストリーズ 8.8%
5. グローバルイーグル 7.6%
6. ITCグローバル 6.6%
7. リグネット 5.9%
8. NSSLグローバル 5.2%
9. ナバリノ 4.3%
10. サトコムグローバル 2.7%

• 衛星モデム