非GEOコンステレーション分析ツールキット5.0

非GEOコンステレーション分析ツールキット (NCAT) では、データセットや分析、双方向型のビジュアライゼーションを融合し、LEO (低軌道) およびMEO (中軌道) 衛星コンステレーションの実際の性能評価を行っています。

戦略家やビジネス・技術のプロフェッショナルは、NCATプラットフォームを活用して、NGSO衛星コンステレーションの性能と各国・各地域への影響を分析できます。

新たにリリースされたNCAT v5.0 (NCAT5) は、オンラインWebAppとして提供され、帯域幅の需給動向、市場の対応可能性、ビジネスケースの感度をきめ細かく評価するツールが強化されています。また、新しい評価指標を導入し、地上波ネットワークとコンステレーションの競合状況を比較しています。

ツールキットの適用範囲

NCAT5は、6万行を超えるオリジナルコードと200万行のクエリー可能なデータベースを活用して、コンステレーションの性能指標と能力に関する偏りのない評価を行います。何百万もの計算が、フィルター・視覚化コントロール・ユーザー入力を用いた、使いやすく設定可能なツールによって動的に計算されます。

当レポートの主な特徴：

• 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。
• 包括的なデータベース：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 mPOWER、OneWebなど) と軌道観測値が毎日自動的に更新されます。
  • 毎週更新：新しい統計ツールは、毎週自動的に更新される広範な衛星カタログを活用しています。
  • 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は四半期ごとに実施されます。
• ポイント・アンド・クリックの双方向性：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、ユーザーはズームイン/ズームアウト、クリックによるユーザー端末位置の設定、動的な計算と視覚化のコントロールを行うことができます。
• 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に対して設定可能で、数千の衛星に対して同時に計算を実行します。
• 動的なアニメーションによる視覚化：衛星の位置、フットプリント、可視衛星、アンテナのルックアングル、リンク遅延の変化、需給ヒートマップなど、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：NCAT5では、世界全体・地域別・局所的に、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倍まで高速化できるため、ツールキットのユーザーは1日分のコンステレーション機能の成果を約5分で実行できます。
• 六角形の地上グリッド：NCAT5では、国レベルの精度を都市サイズまで設定できる、ダイナミックな六角形グリッドを使用しています (セル半径は最大9kmです) 。
  • 新しい'shapes'ツールにより、NCATデータベースにプリセットされている258ヶ国・地域以外の任意の地域を定義することができます。
• 強化されたスループット計算：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、すべてのユーザーとゲートウェイビームで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。
• 完全に柔軟な需要モデル：NCAT5ではユーザーが、様々な事前設定済み基準から選択したり、顧客需要の要因を定義したりできるようになっています (ユーザー端末の分布、帯域幅需要計算を駆動する機能など) 。
• 需要主導型供給：選択可能な供給公平性基準により、NCATは変化する需要条件に合わせて可変式ビーム容量の再構成をシミュレートします。
• モビリティツール：NCATサーバーは、民間機フライトの情報源にリンクされ、IFC (機内コネクティビティ) の需給動向 (数万件の航空路・航空会社・空港) の評価に用いられています。
• 統計データ：NCAT5では、1957年以降に宇宙に打ち上げられた6万1,000点以上の未分類天体のカタログと連動する、2点の新しい統計ツールを導入しました。
• ダウンロード可能なチャートとデータ：すべての図表・地図・インフォグラフィックはPDF/PNG形式でダウンロード可能です。出力データは表形式のCSV形式でダウンロードでき、プラットフォーム以外でもさらに処理することができます。
  • 表、チャートデータ、ベンチマーク指標、タイムスタンプ付きサンプル、需給データ付き地上グリッド、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・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？

このツールボックスの利用対象者：

• 既存/.新規の衛星オペレーター (GSOとNGSO、FSSとMSS/D2D)
• 宇宙船メーカーおよびコンポーネントベンダー
• 地上・無線ネットワークオペレーター：通信企業、MNO、通信塔事業者、ケーブル事業者、IPトランジット、WLL、クラウドサービスプロバイダーを含む)
• 地上システムベンダー (端末、MSA/ESAアンテナ、ハブ/モデム、SD-WAN、地上ネットワーク仮想化)
• テレポートオペレーター、衛星サービスプロバイダー、NGSOマネージドサービスのインテグレーター・ディストリビューター
• 政府・防衛・商業エンドユーザーを含むNGSO容量の主要ユーザー (航空会社、クルーズ会社、エネルギー企業など)
• 業界団体、研究所、研究機関
• コンステレーション用の仮想化クラウド・ソフトウェアソリューションを開発しているIT企業
• 規制当局および周波数研究機関
• 金融機関、投資運用、保険

含まれる衛星システム (例)

Amazon Project Kuiper、AST SpaceMobile、Boeing、E-Space、G60 SailSpace、GW-2、GW-A59、Hughes、Inmarsat Orchestra、Intelsat MEO、Iridium、Kepler、Lynk Global、Mangata Networks、Omnispace、OneWeb、Rivada、SES mPOWER &O3b、SpaceX Starlink、Telesat Lighspeed、ViaSat。

NCATはオンラインで設定可能なツールセットとして無制限のユーザビリティを有し、主要なNGSOシステムのデータセット (付与されたシステム、運用中のシステム、提案されているシステムを含む) があらかじめ入力された状態で提供されます。

市場のコメント

「優れたツールセット！柔軟で、視覚的で、使いやすく、詳細な分析ができます」 - Pablo Rasore、CEO、Grupo Andesat

The Non-GEO Constellations Analysis Toolkit (NCAT) fuses datasets, analytics and interactive visualisations into factual performance assessments of LEO and MEO satellite constellations.

Strategists, business and technical professionals alike leverage the NCAT platform to analyse the capabilities of NGSO constellations and their impact in any country or region.

Delivered as an online WebApp, the newly released NCAT v5.0 (NCAT5) includes enhanced tools for granular assessments of bandwidth supply and demand dynamics, market addressability and business case sensitivity. It also introduces new metrics and compares the competitive standing of constellations with that of terrestrial networks.

Toolkit coverage

NCAT5 leverages over 60 thousand lines of original code and 2 million query-able database rows to drive unbiased assessments of constellations' performance metrics and capabilities. Millions of calculations are computed dynamically through tools that are easy to use and configurable though filters, visualisation controls and user inputs.

Features include:

• Rigorously coded algorithms: driving factual analytics and visualisations.
• Comprehensive database: with enhanced update cycles for users to run fresh simulations effortlessly.
  • Daily updates: the number of in-orbit satellites (Starlink, SES mPOWER, OneWeb, etc.) and their orbital observations are updated daily and automatically.
  • Weekly updates: the new statistics tools leverage extensive satellite catalogues updated weekly and automatically.
  • Quarterly updates: enhancements to the core software and database are deployed quarterly.
• 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 visualisations.
• Multi-orbit, multi-band analysis: simulations are configurable for combinations 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: NCAT5 allows real-time and accelerated time-lapse analysis globally, regionally or locally.
  • Simulations can be accelerated up to 300 times, allowing toolkit users to run an entire day of constellation performance in around 5 minutes.
• Hexagonal ground grid: NCAT5 uses a dynamic hex-grid with country-level precision configurable down to city-size resolution (~9 km cell radius).
  • The new 'shapes' tool allows users to define any geography beyond the 258 countries and regions preset in the NCAT database.
• Boosted IP throughput computations:computes link-budget throughput analysis concurrently on all user and gateway beams for combinations of gateway and user-terminal look angles.
• Fully flexible demand models: NCAT5 allows users to select from different pre-set criteria or define custom demand factors, including the distribution of user terminals and functions driving the bandwidth demand calculations.
• Demand-driven supply: via selectable supply fairness criteria, NCAT simulates reconfigurations of steerable beam capacity to meet changing demand conditions.
• Mobility tool: the NCAT server is linked to sources of commercial flights information for the assessment of in-flight connectivity (IFC) supply/demand dynamics (tens of thousands of flight routes, airlines and airports).
• Statistics: NCAT5 introduced two new statistics tools that interact with catalogues of over 61 thousand unclassified objects launched to space since 1957.
• Downloadable charts and data: all charts, maps and infographics are downloadable in PDF/PNG format. The output data is downloadable in tabular CSV format to allow further processing outside the platform.
  • Tables, charts data, benchmark metrics, time-stamped samples, terrestrial grids with supply and demand data, assessment summaries, flight routes, look angle stats, beam utilisation, etc.

Questions answered:

• How does current and future NGSO architecture 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 fibre 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?

Who should use this toolbox:

• Established and emerging satellite operators (GSO & NGSO, FSS & MSS /D2D)
• Spacecraft manufacturers and component vendors
• Terrestrial and wireless network operators including telcos, MNOs, towercos, cable operators, IP transit, WLL and cloud service providers
• Ground system vendors (terminals, MSA/ESA antennas, hub/modems, SD-WAN, ground-network virtualisation)
• Teleport operators, satellite service providers, integrators and distributors of NGSO managed services
• Major users of NGSO capacity including government, defence and commercial end users (for example, airlines, cruise lines, energy players)
• Industry associations, research labs and institutions
• IT companies that are developing virtualised cloud software solutions for constellations
• Regulators and spectrum research agencies
• Financial institutions, investment management and insurance.

Satellite systems included (examples)

Amazon Project Kuiper, AST SpaceMobile, Boeing, E-Space, G60 SailSpace, GW-2, GW-A59, Hughes, Inmarsat Orchestra, Intelsat MEO, Iridium, Kepler, Lynk Global, Mangata Networks, Omnispace, OneWeb, Rivada, SES mPOWER & O3b, SpaceX Starlink, Telesat Lighspeed, ViaSat.

As an online configurable toolset NCAT has unlimited usability and is delivered pre-populated with datasets for leading NGSO systems, including granted, operating and proposed systems.

Market commentary:

"The go-to compendium and toolkit for NGSO constellations." - Konrad Nieradka, System and Service Architect - 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.