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卫星通信
2020/1/15 13:55

如何确保卫星通信与5G兼容?

卫星与网络  沈永言

5G从地面段转型卫星产业

作者 | Lluc Palerm-Serra

编译 | 沈永言(中国卫通

5G从面向客户的能力角度(超高速、延迟等)产生了巨大的期望,但是人们一定不要忘记,5G还代表了一种完全不同的电信基础设施构想方式。实际上,至少对卫星通信而言,最大的短期影响将在网络后端上感受到。与地面系统的标准化无缝集成、采用SDN/NFV技术、云化、网络切片等都是可以利用5G改变卫星行业的概念。地面段是这一转型的中心,VSAT平台具有至关重要的作用,它可以使卫星存在于5G生态系统中。

图1 VSAT平台(调制解调器+基带)收入

5G产生的机会远远超出了卫星领域的回程。它不仅会释放出移动性、混合网络或物联网等新用例,而且5G还将加速新网络技术(SDN/NFV)的采用。这个虚拟化的生态系统将深刻改变卫星通信的价值链。虽然VSAT平台承担了使卫星通信与3GPP标准(定义5G的机构)兼容的大部分研发负担,但好消息是,这项努力将会取得成果,因为根据《NSR商业卫星地面段第4版》报告,未来十年,VSAT平台将体验到两位数的增长。

在5G生态系统中定位卫星通信的利基市场

围绕5G性能目标进行了大量宣传,有些人对卫星通信的可行性提出了质疑。超低延迟通常会被引用来挑战卫星在5G中的作用,但现实情况是,此要求与回程无关,因为大多数超低延迟要求将在边缘解决,而无需回程到核心,这使卫星成为一个可行的选择。类似地,每个连接20Gbps的峰值流量目标可能会使卫星失去资格,但此要求的性能是为密集地点定义的。实际上,广域覆盖区域的目标是100Mbps,这在当今卫星的可能性范围之内。5G旨在为各种具有不同性能要求的应用提供服务,卫星通信应该专注于可以增加价值的用例。

总而言之,NSR希望从以下四个主要支柱中产生5G机遇:

回传。从偏远地区连接基站。除了当今的用例外,更轻型的集成可以推动新型架构,如弹性、应急响应、特殊事件的快速部署、物联网或流量卸载。

中继。网络将需要进一步延伸到偏远地区,在这些情况下,卫星是最佳解决方案。同样,弹性和恢复产生了不断增长的需求水平。

移动性。虽然5G将重点放在连接车辆(汽车、火车)上,但在许多情况下,这需要卫星技术的补充。卫星网络无处不在能力是地面网络不能比拟的。这些连接的移动平台将从统一的连接方法中受益。

混合网络。可以说,5G加速的最新应用是卫星在IP内容分发中发挥更大作用的机会。随着功能向边缘移动,OTT服务的爆炸式增长以及向更高质量视频的过渡,卫星将看到将内容多播到边缘服务器的机会。

与地面网络无缝集成

除了提议的奢侈的面向消费者的应用外,5G还代表了构建电信网络的全新方式。它旨在成为一个“网络网络”,所有接入技术,无论是光纤、微波、卫星,还是任何其他技术,都可以无缝地协同工作。这是短期内卫星段需要重点关注的部分,以确保卫星通信与5G兼容。

卫星与地面网络的互操作性并不是什么新鲜事。移动回程或软件定义广域网络(SD-WAN)网络是一些简单的示例。但是,这些部署需要大量的额外工作才能使地面协议在卫星上工作(3G在卫星上尤其具有挑战性)。5G的新颖之处在于它标准化了服务编排。共享5G协议的运营商和服务提供商可以使用标准化程序,来配置和管理多种类型的服务。这有可能使任何连接提供商轻松集成卫星。

利用5G加速技术发展

软件定义卫星、VHTS或NGSO是使卫星通信更具竞争力的一些非凡创新。地面段需要适应这些新架构,并响应新要求,例如HTS的新规模、灵活环境中的资源优化或不断变化的网络条件。

5G在标准化软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等新概念方面也做了大量工作。由于采用3GPP标准,卫星通信可以直接集成5G框架中开发的技术,以最大程度地缩短产品上市时间。

虚拟环境中的新角色

虚拟化是5G的主要主题。这是使网络更加灵活、可扩展和高效的关键要素。但是,它将以新的角色、功能和方式,来改变整个价值链,从而协调网络中的不同层次。卫星通信的地面段是此过渡的核心,需要为价值链的所有步骤提供清晰的技术路线图,以协调工作。通过标准化的服务编排和NFV/SDN的采用,网络运营商和服务提供商可以快速、灵活地定制其网络服务。

图2 与5G网络和网络切片管理相关的角色

服务交付的这一新概念具有改变网络能力购买方式的潜力。老的容量租赁模型将演变为基于虚拟化基础架构(软件定义的卫星和分布式地面段)的模型。

结语

5G是卫星的绝佳机会。5G不仅会增加对回程服务的需求,还将加速采用新的用例,如移动性、混合网络或物联网。

从历史上看,非专业玩家很难采用卫星。5G标准化服务编排将使任何连接服务提供商都能轻松理解和集成卫星。

地面段是推动卫星行业(软件定义的卫星、VHTS、NGSO)的下一波创新的关键推动力。5G标准提供了在此演进中加速技术开发的框架。在这些转型时期,选择合适的地面段合作伙伴至关重要,因为组网工具的影响将在整个价值链中引起共鸣。

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