非GEOコンステレーション分析ツールキット4.2

「非GEO衛星コンステレーション分析ツールキット」バージョン4 (NCAT4) は、LEO (低軌道) およびMEO (中軌道) 衛星コンステレーションの事実評価のために、分析モデルやインタラクティブな視覚化ツールとハードデータとを組み合わせたものです。

NCATは、衛星コンステレーションを評価するための使いやすい定量的モデルの集合体です。

NCATでは、LEO・MEO衛星コンステレーションの性能に焦点を当て、帯域幅の需給動向、市場への対応性、事業事例に関する詳細な情報を掲載しています。また、コンステレーションの競合状況を地上波ネットワークと比較しています。

また、戦略担当者やビジネス・技術専門家が、NCAT4の設定可能なユーザー制御機能を活用して、NGSOコンステレーションの影響を評価できるようになっています。

新規にリリースされた「NCAT v4.2」は、より充実した考察とデータ可視化機能を提供し、オンラインWebアプリとして提供されます。

変更点と新機能

NCAT4は、何百万ものデータポイントを動的に処理し、コンステレーションの性能指標や能力を偏り無く算出します。すべてのツールは、フィルターや可視化制御機能、ユーザー入力によって設定可能です。

当レポートの主な特徴：

• 包括的データベース：更新サイクルが強化され、ユーザーは簡単に新しいシミュレーションを実行できます。
  • 毎日更新：軌道上の衛星数 (Starlink、SES O3B、OneWebなど) と軌道観測値が毎日、自動的に更新されます。
  • 四半期更新：コアソフトウェアとデータベースの機能強化が四半期ごとに行われます。
• 厳密にコーディングされたアルゴリズム：事実に基づいた分析と可視化を推進。
• ポイント・アンド・クリック方式のインタラクティブ性：インタラクティブなマップと制御機能 (レイヤー、フィルター、ボタン、設定) を通して、ユーザーは画面をズームイン/ズームアウトし、クリックでユーザー端末の位置を設定し、動的計算・可視化をコントロールします。
• マルチ軌道、マルチバンド解析：シミュレーションは、1つまたは複数のシステムからのシェルの組み合わせを用いて設定することができ、数千の衛星に対して同時に計算を実行します。
• 動的アニメーションによる視覚化：衛星の位置やフットプリント、可視衛星、アンテナのルックアングル、リンク遅延の変動、需給ヒートマップ、といった伝搬状況をリアルタイムで視覚化できます。
• 時間・空間制御：NCAT4では、世界全体・地域別 (ユーザー定義)・局所的 (200以上の国・領域別) に、リアルタイム分析や高速タイムラプス分析が可能です。
  • シミュレーションは最大300倍まで加速できるため、ツールキット・ユーザーは5分以内に1日分のコンステレーション・パフォーマンスを実行できます。
• 六角形の地上グリッド：NCAT4では、国レベルの精度を都市サイズにまで調整できる、ダイナミックな六角形グリッドが導入されました (セル半径は約9kmで、精度が旧バージョンの40倍向上されました) 。

• IPスループット計算の強化：このシステムでは、ゲートウェイとユーザー端末のルックアングルの組み合わせに関して、すべてのユーザー/ゲートウェイ・ビームでのリンクバジェット・スループット解析を同時に計算します。
• 需要主導型供給：選択可能な供給公平性基準により、NCAT4は変化する需要条件に最も適した可変式ビーム容量の再構成をシミュレートします。
• アップグレードされたモビリティツール：ツールキットは、民間フライト関連の毎日更新される情報源*に連動されており、膨大な航空路・航空会社・空港でのIFC (機内コネクティビティ) の需要/供給動向の評価に用いられます。
• ダウンロード可能なデータセット：シミュレーションが生成した膨大な量の出力データは、表形式のCSVファイルでダウンロードでき、NCATプラットフォーム以外の場所でさらに処理できます：
  • チャートデータ、モンテカルロ標本、ベンチマーク指標/スコア、タイムスタンプ付きコンステレーションシェル、地上グリッド、需給ヒートマップ、評価サマリー、飛行ルート、ルックアングル統計、ビーム利用率など。

当レポートで回答された質問

• 現在および将来のNGSOアーキテクチャは、通信範囲・容量、ビーム、衛星を含む複数のレイヤーで、どのようにベンチマークを実施するのか？
• ゲートウェイ/ユーザービーム、衛星、サブコンステレーションごとの前方/後方リンク容量 (周波数、帯域幅、IPスループット) はどれだけか？
• 使用可能な資本コスト (1Mbps当たり) はどのように推測できるのか？衛星の製造・打ち上げコストの各要素に対し、ビジネスケースはどれだけ反応するのか？
• 接続サービスがまだ整備されていない地域では、どのような条件下で、衛星通信コンステレーションは光ファイバーよりも競争力を持つようになるのか？バックホールのビジネスケースは、設備投資や運営費用にどの程度敏感か？
• 調整可能なモビリティ/固定ブロードバンドサービス計画に基づき、帯域幅の需給を実際に評価するには、どうすれば良いのか？混雑エリアはどこで、時間経過とともにどのように変化するか？
• 全ての緯度で、またシェルごと/シェルの組み合わせごとに、「視界に入る」または見通し線上 (LoS) にある衛星の最大数・平均数・最小数はどれだけか？
• 光ファイバーの遅延は、LEOシステムやトポロジーと比べてどうなっているのか？POPやOISL (光衛星間リンク) の使用、リンク・リレーなどの影響はあるのか？
• GEO (GSO) システムとの干渉を避けるために、NGSOシステムの規制の除外角度はどれだけになるのか？

結論：クライアントは、豊富な機能を備えたこのツールボックスを信頼し、LEO・MEO衛星コンステレーションの分析を推進しています。

市場関係者のコメント:

"素晴らしいツールセットです！柔軟で視覚的で、使いやすく、詳細な分析が可能です" - Pablo Rasore, CEO, Grupo Andesat.

The "Non-GEO Constellations Analysis Toolkit" version 4 (NCAT4) combines hard data with analytics models and interactive visualisation tools for factual assessments of LEO and MEO satellite constellations.

The NCAT is an assembly of easy-to-use quantitative models to assess satellite constellations.

The NCAT focuses on the performance of LEO and MEO satellite constellations and includes detailed information about bandwidth supply and demand dynamics, market addressability and business cases. It also compares the competitive standing of the constellations with that of terrestrial networks.

It enables strategists, business and technical professionals to assess the impact of NGSO constellations via configurable user controls.

The newly released "NCAT v4.2" provides enhanced insights and data visualisation capabilities, and is delivered as an online web app.

Changes and new additions

NCAT4 processes millions of data points dynamically to drive unbiased calculations of constellations' performance metrics and capabilities. All tools are configurable though filters, visualisation controls and user inputs.

Features include:

• Comprehensive database: with enhanced update cycles for users to run fresh simulations effortlessly.
  • Daily updates: the number of in-orbit satellites (Starlink, SES O3B, OneWeb, etc.) and their orbital observations are updated daily and automatically.
  • Quarterly updates: enhancements to the core software and database deployed quarterly.

• Rigorously coded algorithms: driving factual analytics and visualizations.
• Point-and-click interactivity: through interactive maps and controls (layers, filters, buttons and settings) users zoom in/out, click to set user-terminal locations and control dynamic calculations and visualizations.
• Multi-orbit, multi-band analysis: simulations are configurable for a combination of shells from one or multiple systems, driving calculations concurrently for thousands of satellites.
• Dynamic, animated visualisations: users visualise propagating conditions in real time including satellites position, footprint, visible satellites, antenna look angles, link latency variations, supply and demand heatmaps, etc.

• Space-time controls: NCAT4 allows real-time and accelerated time-lapse analysis globally, regionally (user-defined) or locally for over 200 countries and territories.
  • Simulations can be accelerated up to 300 times, allowing toolkit users to run an entire day of constellation performance in less than 5 minutes.

• Hexagonal ground grid: NCAT4 introduced a dynamic hex-grid with country-level precision configurable down to city-size resolution (~9 km cell radius, a 40X improvement in precision over previous versions).

• Boosted IP throughput computations: The system computes link-budget throughput analysis concurrently on all user and gateway beams for combinations of gateway and user-terminal look angles.
• Demand-driven supply: via selectable supply fairness criteria, NCAT4 simulates reconfigurations of steerable beam capacity to best meet changing demand conditions.
• Upgraded mobility tool: the toolkit is linked to daily information sources* of commercial flights for the assessment of in-flight connectivity (IFC) supply/demand dynamics (tens of thousands of flight routes, airlines and airports).
• Downloadable datasets: simulations produce vast amounts of output data, downloadable in tabular CSV format for further processing outside the NCAT platform:
  • Charts data, Monte Carlo samples, benchmark metrics /scores, timestamped constellation shells, terrestrial grids, supply & demand heatmaps, assessment summaries, flight routes, look angle stats, beam utilization, etc.

Questions answered:

• How do current and future NGSO architectures benchmark at multiple layers including coverage, capacity, beams and satellites?
• What is the forward and return link capacity (spectrum, bandwidth and IP throughput) per gateway/user beam, satellite and sub-constellation?
• How can the capital cost per usable Mbps be inferred? What is the business-case sensitivity to satellite manufacture and launch cost elements?
• Under what conditions can satcom constellations become more competitive than fiber optics to target underserved communities? How sensitive is the backhaul business case to capex and opex?
• How to assess bandwidth supply and demand factually, based on configurable mobility and fixed broadband service plans? Where are the congestion areas and how do they shift over time?
• What is the maximum, average and minimum number of satellites "in view" or line of sight (LoS) across all latitudes, per shell and combination of shells?
• How does fiber latency benchmark against LEO systems and topologies, depending on POPs, use of optical inter-satellite links (OISL) and link relays?
• What are the regulatory exclusion angles for NGSO systems to avoid interfering with GEO (GSO) systems?

Bottom line: Clients rely on a feature-rich toolbox to drive analysis of LEO and MEO satellite constellations.

Market commentary:

"The go-to compendium and toolkit for NGSO constellations." - Konrad Nieradka, System and Service Architecht, Rivada Space Networks.

"Very impressive piece of work, and incredibly useful." - Nihar Shah, Vice President, Strategy and Market Intelligence SES.

"Excellent toolset! Flexible, visual, easy-to-use and with in-depth analysis." - Pablo Rasore, CEO, Grupo Andesat.