1.3　GEO-HTS与LEO星座优劣势比较

在单星覆盖范围、卫星寿命、传输时延、路径损耗、地面终端配置等方面，GEO-HTS与LEO-HTS星座各有优劣 ^[4] ，见表1-4。

以上优劣对比是由不同卫星轨道的物理特性，以及电磁波传输原理所决定的。这些因素共同发挥作用，对LEO-HTS和GEO-HTS的市场竞争力有深刻影响，其中最重要的几个方面如下所述。

1.3.1　LEO-HTS单位容量成本与GEO-HTS基本相当

GEO卫星相对于地表静止，因此可以将全部容量投送到地面指定区域；LEO星座可提供全球无缝覆盖能力，但由于地表70%以上是海洋和荒野，其容量覆盖效率很低。此外，GEO卫星寿命一般在15年以上，LEO卫星由于大气阻力寿命只有5~8年。如表1-5所示，考虑到仅有限的覆盖效率之后，StarLink星座的单位容量成本为287美元/Mbit/s，低于GEO卫星ViaSat-2的1750美元/Mbit/s与ViaSat-3的500美元/Mbit/s；进一步考虑到卫星寿命的差别之后，StarLink的单位容量月度成本为4.8美元/Mbit/s，介于GEO卫星ViaSat-2和ViaSat-3之间。

1.3.2　LEO-HTS传输时延远低于GEO-HTS

LEO星座的时延在30ms左右，与地面网络接近，远低于GEO-HTS的480ms。但是目前视频通话、视频点播、网页浏览等大部分宽带应用，要么对传输时延不敏感，要么可以通过TCP应答削减、报头压缩、应用层加速等技术克服GEO-HTS的传输时延。例如，卫讯公司和休斯公司的GEO-HTS在北美地区已为200万用户提供卫星宽带，同时也早已开展3G/4G基站回传业务。此外，对于网络游戏、金融交易、虚拟现实等时延敏感业务，LEO星座确实优于GEO-HTS，但这些业务也是地面光纤的优势领域。

1.3.3　决定LEO-HTS生死的地面终端平板天线技术目前还不成熟

GEO卫星到地面终端的路径损耗约210dB，StarLink低轨卫星则约为180dB，因此低轨卫星具有30dB的优势。但GEO-HTS采用的大卫星平台支持更大发射功率，可以部分弥补其路径损耗。例如，ViaSat-1的下行EIRP值可达60dBW，而StarLink单颗卫星下行发射EIRP仅36dBW，考虑到低轨卫星路径损耗的优势，StarLink在地球表面的信号强度会高出6dB。这意味着为了获得同样的频谱效率，StarLink地面终端需要的天线孔径约为ViaSat-1的1/2。然而，GEO-HTS相对地面静止，地面固定终端可以使用传统抛物面天线，船载低速移动终端可以使用机械调向的抛物面天线，机载高速移动终端才需要使用相控阵平板天线；LEO卫星相对地面高速运动，StarLink卫星过顶时间在20min以内，因此其地面固定终端也必须使用平板天线。但是目前平板天线价格普遍在1万美元以上，远高于50美元左右的抛物面天线，因此在卫星宽带需求最大的消费者宽带市场，LEO星座与GEO-HTS相比反而存在较大的劣势。

1.3.4　LEO-HTS面临严峻的落地监管问题

GEO-HTS的波束覆盖范围可以预先设定，但是LEO星座天然具有全球无缝覆盖的特点，如果只获准进入少数国家和地区，将造成巨大的容量浪费。面向最终客户的基础电信运营均受一定程度的监管，目前贸易保护主义蔓延，外国基础电信运营商在各国落地面临更大困难。例如，2019年8月OneWeb向俄罗斯国家委员会申请无线电频率，但未获批准，原因可能是俄罗斯担心无法控制OneWeb卫星的服务。因此，全球落地监管是LEO星座系统面临的又一个巨大挑战。

综合分析，LEO-HTS与GEO-HTS各有优劣，这决定它们各有其适用领域。卫星宽带有消费者宽带、基站回传与中继、企业与政府、海事、航空、军事、视频广播七大类应用。因为波束覆盖、传输时延、用户场景的不同，GEO-HTS、LEO-HTS和GEO宽波束卫星三类宽带卫星在不同领域有不同适用程度，表1-6将其分为高、中、低三挡进行对比。从中可得出如下结论：

（1）在消费者宽带领域，GEO-HTS适用度最高，LEO-HTS目前缺乏低成本的消费级地面终端，其适用度为中。

（2）在基站回传与中继领域LEO-HTS有一定优势，主要是由于其低时延特性。

（3）在企业与政府、海事、航空、军事四大领域，GEO-HTS与LEO-HTS的适用度均为高，将产生激烈的市场竞争。

知名咨询公司NSR和Euroconsult对卫星通信市场份额的预测，在一定程度上佐证了以上分析，如图1-5和图1-6所示。虽然两家公司统计口径的差异导致总量预测值有差别，但两家公司的预测结果一致认为，到2028年卫星通信的收入主要被HTS系统占据，而且GEO-HTS的收入占比将超过Non-GEO HTS。