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作者 | Lluc Palerm-Serra（NSR）

譯者 | 沈永言（中國(guó)衛(wèi)通 ）

轉(zhuǎn)自 | 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)

經(jīng)過(guò)多年的大肆宣傳，5G終于成為（部分）現(xiàn)實(shí)，第一套標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布在3GPP Release 15上。除了宣布的奢侈性能之外，5G還假設(shè)了一種全新的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的方法。這就是衛(wèi)星通信的關(guān)鍵機(jī)會(huì)所在。如果該行業(yè)能夠打好這手牌，5G為衛(wèi)星通信提供了與主流電信生態(tài)系統(tǒng)無(wú)縫集成的機(jī)會(huì)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，衛(wèi)星將需要成為一種透明的手段，以讓衛(wèi)星通信地面部分與5G核心網(wǎng)絡(luò)的配合天衣無(wú)縫。那么衛(wèi)星行業(yè)今天需要采取哪些具體步驟，才能跟上5G步伐？

圖1  VSAT平臺(tái)（調(diào)制解調(diào)器+基帶）收入

衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在5G生態(tài)系統(tǒng)中扮演重要角色的主要方面是地面段部分。實(shí)際上，VSAT平臺(tái)正在急于使其架構(gòu)適應(yīng)5G要求。5G的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的衛(wèi)星基站中繼，因此，所有衛(wèi)星通信應(yīng)用，包括移動(dòng)等新興場(chǎng)景，以及視頻流組播等未來(lái)衛(wèi)星功能，都將受益于對(duì)新的5G標(biāo)準(zhǔn)的采用。好消息是，根據(jù)《NSR的商業(yè)衛(wèi)星地面部分第3版報(bào)告》，這項(xiàng)努力將獲得回報(bào)。在未來(lái)十年內(nèi)，VSAT平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)。那么這是怎么發(fā)生的呢？

滿足5G性能要求

提到5G的性能規(guī)范，人們首先能想到的可能是低延遲。1毫秒延遲等基準(zhǔn)，就可能會(huì)直接取消了衛(wèi)星參與的資格。但是，有必要提供一些額外的背景。5G場(chǎng)景分為3個(gè)大類：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMMB），大規(guī)模機(jī)器通信（mMTC），以及超可靠低延遲通信（uRLLC）。不同的應(yīng)用程序?qū)⒂胁煌囊?。例如，一些M2M連接可能在幾小時(shí)的延遲和幾個(gè)Kbps突發(fā)情況下運(yùn)行良好，而自動(dòng)駕駛汽車肯定需要超低延遲。

5G引入了網(wǎng)絡(luò)切片，這意味著不同的客戶端將看到不同的性能級(jí)別，并且流量可以根據(jù)需要智能路由。5G將功能轉(zhuǎn)移到邊緣，許多超低延遲要求將在邊緣解決，無(wú)需回程到核心，使衛(wèi)星成為可行的解決方案。值得注意的是，如果功能保留在網(wǎng)絡(luò)核心，在大多數(shù)情況下，即使光纖也無(wú)法滿足1ms的要求。

圖2 5G 3個(gè)大類場(chǎng)景

另一個(gè)備受推崇的數(shù)字是每個(gè)連接目標(biāo)的10Gbps?；仡橪TE的歷史，其愿景是提供1Gbps，但這一承諾直到去年，即標(biāo)準(zhǔn)最終定稿10年后才實(shí)現(xiàn)。即使在今天，少數(shù)LTE網(wǎng)絡(luò)也剛剛達(dá)到了這一性能水平，因此不要指望網(wǎng)絡(luò)能夠在一夜之間達(dá)到5G承諾。實(shí)際上，頂級(jí)衛(wèi)星性能與地面規(guī)范相當(dāng)：Comtech調(diào)制解調(diào)器和優(yōu)化解決方案可以為單個(gè)IPv6 TCP會(huì)話提供700Mbps的速率，并且總吞吐量為5Gbps。

網(wǎng)中之網(wǎng)

下一個(gè)主要問(wèn)題是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將如何融入5G。過(guò)去的幾代移動(dòng)技術(shù)是在封閉的方法下構(gòu)思出來(lái)的，它們是“移動(dòng)”協(xié)議，相鄰技術(shù)很難參與其生態(tài)系統(tǒng)。這就天然地將衛(wèi)星通信區(qū)隔開來(lái)，因?yàn)榛谛l(wèi)星進(jìn)行2G/3G/4G工作并不直截了當(dāng)，并且在流量操縱（加速、優(yōu)化等）方面需要付出巨大努力。直到最近，這些挑戰(zhàn)才得以解決，衛(wèi)星通信花費(fèi)多年時(shí)間才能進(jìn)入3G/4G回傳市場(chǎng)。

好消息是5G的目標(biāo)是更具包容性，它融合所有不同的技術(shù)，被稱為“網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)”。虛擬化是5G的主題，也屬于衛(wèi)星通信的地面部分?？紤]到衛(wèi)星行業(yè)的趨勢(shì)，如HTS擴(kuò)展性、靈活衛(wèi)星、LEO等，地面部分虛擬化是一個(gè)自然的舉動(dòng)，像Newtec這樣的一些供應(yīng)商正在積極地迎合這一轉(zhuǎn)變。那么，為什么不讓衛(wèi)星云網(wǎng)絡(luò)與5G兼容呢？衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)需要在集中式網(wǎng)絡(luò)云中集成。

與地面網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星互操作編排并不是什么新鮮事。像HughesON管理的SD-WAN這樣的解決方案，其中衛(wèi)星只是另一個(gè)因素，在電信行業(yè)贏得了廣泛的認(rèn)可。這里的目標(biāo)是使移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的衛(wèi)星解決方案透明，且易于部署。

保證衛(wèi)星與5G兼容

第二組5G標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃（3GPP版本16）于2019年底完成，與該版本發(fā)布相關(guān)的是針對(duì)5G衛(wèi)星接入的特定研究，它將識(shí)別衛(wèi)星場(chǎng)景。對(duì)于行業(yè)的未來(lái)而言，確保5G協(xié)議可以通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫工作至關(guān)重要，現(xiàn)在是時(shí)候影響這些標(biāo)準(zhǔn)了。好消息是，與過(guò)去不同，當(dāng)前衛(wèi)星行業(yè)一直非常積極地參與標(biāo)準(zhǔn)的制定，而像歐洲衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商協(xié)會(huì)（ESOA）這樣的組織則完全參與了3GPP體系，為行業(yè)創(chuàng)造了有利的牽引力。

5G無(wú)處不在

衛(wèi)星通信剛剛開始服務(wù)于4G網(wǎng)絡(luò)（Gilat-Avanti增強(qiáng)EE的LTE網(wǎng)絡(luò)），業(yè)界已經(jīng)開始研究下一代產(chǎn)品。但5G超越了蜂窩回傳，并為所有衛(wèi)星行業(yè)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。5G的用戶（無(wú)論是個(gè)人智能手機(jī)、聯(lián)網(wǎng)汽車還是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）將能夠在網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)縫移動(dòng)，而無(wú)需擔(dān)心接入網(wǎng)絡(luò)。

除了傳統(tǒng)的蜂窩回傳之外，私營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、航空或海事場(chǎng)景將受益于統(tǒng)一的連接方法。此外，隨著5G的到來(lái)，無(wú)處不在的物聯(lián)網(wǎng)、面向邊緣服務(wù)器的內(nèi)容多播，或聯(lián)網(wǎng)汽車等新場(chǎng)景也隨之出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

5G將是一個(gè)真正變革的一代。它不僅提出了更高的性能，而且是一個(gè)全新的架構(gòu)，將所有連接解決方案整合在一起。衛(wèi)星通信不能僅把5G視為“更快的網(wǎng)絡(luò)”，而應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到，5G是使自己成為主流電信生態(tài)系統(tǒng)一部分的最佳機(jī)會(huì)。移動(dòng)正在成為上網(wǎng)的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，所以如果你無(wú)法擊敗他們，加入他們。

在過(guò)去幾年中，衛(wèi)星通信設(shè)備供應(yīng)商在功能方面取得了巨大進(jìn)步，他們承擔(dān)著使衛(wèi)星通信做好5G準(zhǔn)備的主要責(zé)任。雖然5G規(guī)范今天似乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)，但必須實(shí)事求是（對(duì)延遲敏感的應(yīng)用程序的邊緣功能、網(wǎng)絡(luò)切片），并考慮適當(dāng)?shù)臅r(shí)間表（沒有網(wǎng)絡(luò)僅靠使用5G標(biāo)簽就能達(dá)到10 Gbps要求），以了解5G不僅可以通過(guò)衛(wèi)星充分發(fā)揮作用，而且衛(wèi)星也是開發(fā)5G，以實(shí)現(xiàn)其全部承諾（無(wú)處不在、邊緣能力等）的關(guān)鍵技術(shù)。由iDirect、SES、薩里大學(xué)、i2cat和Broadpeak等公司的技術(shù)演示表明，該行業(yè)致力于采用5G，并且該技術(shù)正以適當(dāng)?shù)乃俣劝l(fā)展。

5G將帶來(lái)方方面面的變革，有些可能對(duì)衛(wèi)星行業(yè)來(lái)說(shuō)很棘手（即頻譜爭(zhēng)奪戰(zhàn)）。但從應(yīng)用的角度來(lái)看，5G對(duì)衛(wèi)星行業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。它不僅可以通過(guò)更簡(jiǎn)單的集成來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)應(yīng)用程序，而且還有可能打開多流媒體組播、物聯(lián)網(wǎng)或聯(lián)網(wǎng)汽車等新市場(chǎng)。