衛(wèi)星在電信基礎設施方面可以比以往任何時候都發(fā)揮更大的作用,但確保與5G標準兼容性和獲得定價權是至關重要的?,F(xiàn)在,衛(wèi)星和地面移動通信一起合作的需求從未如此大。
“奇跡就是:我們分享的越多,我們得到的越多?!泵绹輪TLeonard Nimoy曾說道。但這是真的嗎?我們分享資源,最終會獲得的更多?那么把這個概念用在5G上:如果通過一個有效的共享方案讓衛(wèi)星和地面移動通信合作,我們可以期待一個好的結果嗎?考慮到物聯(lián)網(wǎng)、公共安全、自動駕駛、PSTN(Public Switched Telephone Networks)、爆炸性的數(shù)據(jù)密集管理等使用案例,兩者合作的潛力是巨大的。這更是導致衛(wèi)星和地面移動通信正確融合的原因。
當然,實際上讓兩個或更多的利益相關者共享信息,共同合作不是一件容易的事,即使結果是值得的,但仍然存在許多挑戰(zhàn)。化繭成蝶是痛苦的。隨著痛苦的加劇,不確定性也在增加,這正是自聯(lián)邦通信委員會(FCC)在2016年7月裁定以來衛(wèi)星行業(yè)面臨的一個問題。FCC裁定將24GHz以上的新頻譜用于5G服務,這一舉措可以看出美國已經(jīng)在領跑5G,在頻率資源使用上與Ka的競爭不可避免。
電信市場研究公司Northern Sky Research(NSR)的高級分析師Lluc Palerm說,未來一段時間內不確定性將持續(xù)。衛(wèi)星行業(yè)必須遵循FCC的“帶寬共享”策略,而這并不一定意味著衛(wèi)星將無法使用這些頻率。衛(wèi)星行業(yè)必須證明它可以通過遠程互聯(lián)網(wǎng)接入服務,無線回傳或任何其他服務提供價值,以便FCC繼續(xù)保護衛(wèi)星通信的利益。
1共存和擴展
FCC的裁決在新的無線服務,當前和未來的固定衛(wèi)星業(yè)務(FSS)以及其他業(yè)務之間取得了平衡。 FCC的專家說:“訂單包括有效的共享方案,以確保包括衛(wèi)星和地面以及固定和移動在內的不同用戶可以共存和擴展?!?/p>
NSR的Palerm說,“為了進行擴張,行業(yè)必須確保5G協(xié)議的衛(wèi)星友好性。NSR在Via Satellite 第10版《無線回傳》報告中預測到2025年全球容量需求將超過1Tbps,在未來10年內復合年增長率(CAGR)為38.5%。大部分容量需求來自4G,5G的部署開始對2020下半年的容量需求產(chǎn)生影響。移動運營商也更愿意外包網(wǎng)絡管理和基礎設施,為額外的服務創(chuàng)造機會?!?/p>
“除此之外,流量模式正在改變,流量更加‘突發(fā)’。地面網(wǎng)絡需要針對最關鍵的用例(即峰值使用)進行大小調整,但是衛(wèi)星卻不需要這么做,因為它擁有充足的帶寬。衛(wèi)星回傳對于高速小容量用例非常有效。由于高吞吐量衛(wèi)星和更高效的終端,使得整體的消耗和容量成本降低,正可以將衛(wèi)星回傳的潛在市場擴大,擴展到城市邊緣、郊區(qū),對于擁擠的地面網(wǎng)絡來說,也多次被當作是流量分流的解決方案。以前,最后的解決方案是選擇衛(wèi)星通信承擔其普遍服務義務,但現(xiàn)在經(jīng)濟驅動力激勵其大面積部署。”Palerm說道。
5G的推出,尤其對于內容來說,移動生態(tài)系統(tǒng)的價值將從提供鏈接到提供平臺和內容。 此外,針對移動用戶許多移動運營商正在規(guī)劃或運營OTT平臺。如果基站變成了廣播電臺或微型內容傳送網(wǎng)絡,衛(wèi)星可以為內容分發(fā)找到一個很好的機會??偠灾?,衛(wèi)星的作用在移動生態(tài)系統(tǒng)中正在增大?!?/p>
2高通量衛(wèi)星和智能終端
考慮到數(shù)據(jù)流量正在急速發(fā)展,高通量技術正處于一個最佳時機。高通量衛(wèi)星提供了每比特較低的成本,將增加衛(wèi)星回傳業(yè)務。根據(jù)Palerm的說法,雖然衛(wèi)星在全球移動基礎設施中的作用目前仍然不大,全球范圍內不到1.2%的基站在通過衛(wèi)星進行回傳,但由于流量繁榮和移動產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大,衛(wèi)星的平均增長率將略增長1%。
HTS并不是回傳的唯一關鍵推動者,地面終端仍需發(fā)揮作用,這意味著適應新的市場需求。除了使用從處理每秒幾Mbps到數(shù)百Mbps的調制解調器之外,地面終端必須提高Mbps / MHz的效率,將資本支出(CAPEX)保持在較低水平,完成流量優(yōu)化,以最佳方式應對“突發(fā)性”流量,并允許(使用)帶寬池,支持安全應用和加密,并優(yōu)化媒體流量。
盡管不確定性和不斷增長的痛苦是真實的,但顯然HTS與智能終端將使衛(wèi)星占據(jù)一席之地,并將在電信基礎設施中發(fā)揮更大的作用。
ESOA(Europe, the Middle East and Africa (EMEA) Satellite Operators Association)秘書長Aarti Holla曾表示,在HTS和5G的支持下,衛(wèi)星將進一步發(fā)展。該行業(yè)已經(jīng)大量投資了支持5G的HTS容量,以提供“空中光纖”,借此填補地面缺乏光纖的情況。Holla表示,未來的衛(wèi)星系統(tǒng)將提升整體系統(tǒng)容量并進一步降低單位傳輸成本,并強調,衛(wèi)星寬帶寬也是很重要。
“消費者意識到,如果他們在某一時間地點沒有服務,甚至幾天內都處于這種狀態(tài),那么衛(wèi)星服務將十分必要。今天的HTS和未來VHTS(超高吞吐量衛(wèi)星)可以并將允許回傳和中繼,在全球海陸空各地為5G服務提供支持。并將融入智能優(yōu)化的流量管理系統(tǒng),為地面移動網(wǎng)絡分流,減輕擁塞,確保網(wǎng)絡彈性。衛(wèi)星將在5G覆蓋之地仍將優(yōu)勢顯著,這就是為什么衛(wèi)星行業(yè)在3GPP(the 3rd Generation Partnership Project)中積極活躍,以確保正在開發(fā)的標準的兼容性?!盚olla說。
3頻譜協(xié)調
Holla說,在接下來的兩年中,5G的發(fā)展將很可能集中在標準制定、演示設備和潛在用例上。從2019年之后,預計在1 GHz以下和3.4-3.8GHz 的部分C波段的頻譜將在汽車,健康,能源和工業(yè)應用等領域進行首次商業(yè)推廣服務。在美國,F(xiàn)CC預計將在27.5至28.35GHz頻段內提供固定無線接入。衛(wèi)星服務可以在更廣泛的區(qū)域加速部署這些服務。Holla補充說,一旦使用超過24 GHz的毫米波就可以充分發(fā)揮HTS的創(chuàng)新能力,這將在WRC-19之后由區(qū)域和國家商定落實共存機制。
歐盟委員會(EC)也呼吁加強融合,鼓勵成員共同制定標準,使新的HTS與地面系統(tǒng)兼容的5G標準得以開發(fā),而且這也得到了歐洲航天局(ESA)的支持?!癏TS應該是5G架構和最終系統(tǒng)的一個組成部分,并補充地面技術,特別是在地面技術難以或不可能服務的農(nóng)村地區(qū)?!?/p>
衛(wèi)星行業(yè)、無線行業(yè)以及標準機構共同合作,有機會創(chuàng)造出完美互補的網(wǎng)絡。因此,信息共享至關重要:衛(wèi)星和地面移動通信必須更密切地合作,建立信任。Holla解釋說,只有這些行業(yè)之間持續(xù)而公開的對話才能形成必要的混合網(wǎng)絡,以提供真正無所不在的,無縫的地理覆蓋,提升用戶體驗。
4路線和期待
去年七月,美國成為世界上第一個為5G服務確定高頻頻譜的國家,F(xiàn)CC以5:0的票數(shù)裁定5G可以使用高于24 GHz頻譜帶寬,這一舉措預計將迎來高容量,高速,低延遲的5G時代。根據(jù)該機構的規(guī)定,已經(jīng)開通了近11 GHz的高頻頻譜用于移動和固定無線寬帶,即3.85 GHz的許可頻譜和7 GHz的無牌頻譜。 這將促進28 GHz(27.5至28.35GHz),37 GHz(37至38.6 GHz)和39 GHz(38.6至40 GHz)頻段,以及64至71GHz新的無許可頻段的新型上微波靈活使用服務(UMFUS)。
歐盟將實施5G行動計劃,目標是在歐盟成員國間協(xié)調,進行試驗和部署計劃,以便能夠在2020年之前獲得有力的5G引入?!?歐洲委員會(EC)的專家解釋說,在即將到來的2019世界無線電通信大會(WRC-19)上,重要的是使頻譜在不同地區(qū)之間協(xié)調一致,以實現(xiàn)全球系統(tǒng)。
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