卫星在电信基础设施方面可以比以往任何时候都发挥更大的作用,但确保与5G标准兼容性和获得定价权是至关重要的。现在,卫星和地面移动通信一起合作的需求从未如此大。
“奇迹就是:我们分享的越多,我们得到的越多。”美国演员Leonard Nimoy曾说道。但这是真的吗?我们分享资源,最终会获得的更多?那么把这个概念用在5G上:如果通过一个有效的共享方案让卫星和地面移动通信合作,我们可以期待一个好的结果吗?考虑到物联网、公共安全、自动驾驶、PSTN(Public Switched Telephone Networks)、爆炸性的数据密集管理等使用案例,两者合作的潜力是巨大的。这更是导致卫星和地面移动通信正确融合的原因。
当然,实际上让两个或更多的利益相关者共享信息,共同合作不是一件容易的事,即使结果是值得的,但仍然存在许多挑战。化茧成蝶是痛苦的。随着痛苦的加剧,不确定性也在增加,这正是自联邦通信委员会(FCC)在2016年7月裁定以来卫星行业面临的一个问题。FCC裁定将24GHz以上的新频谱用于5G服务,这一举措可以看出美国已经在领跑5G,在频率资源使用上与Ka的竞争不可避免。
电信市场研究公司Northern Sky Research(NSR)的高级分析师Lluc Palerm说,未来一段时间内不确定性将持续。卫星行业必须遵循FCC的“带宽共享”策略,而这并不一定意味着卫星将无法使用这些频率。卫星行业必须证明它可以通过远程互联网接入服务,无线回传或任何其他服务提供价值,以便FCC继续保护卫星通信的利益。
1共存和扩展
FCC的裁决在新的无线服务,当前和未来的固定卫星业务(FSS)以及其他业务之间取得了平衡。 FCC的专家说:“订单包括有效的共享方案,以确保包括卫星和地面以及固定和移动在内的不同用户可以共存和扩展。”
NSR的Palerm说,“为了进行扩张,行业必须确保5G协议的卫星友好性。NSR在Via Satellite 第10版《无线回传》报告中预测到2025年全球容量需求将超过1Tbps,在未来10年内复合年增长率(CAGR)为38.5%。大部分容量需求来自4G,5G的部署开始对2020下半年的容量需求产生影响。移动运营商也更愿意外包网络管理和基础设施,为额外的服务创造机会。”
“除此之外,流量模式正在改变,流量更加‘突发’。地面网络需要针对最关键的用例(即峰值使用)进行大小调整,但是卫星却不需要这么做,因为它拥有充足的带宽。卫星回传对于高速小容量用例非常有效。由于高吞吐量卫星和更高效的终端,使得整体的消耗和容量成本降低,正可以将卫星回传的潜在市场扩大,扩展到城市边缘、郊区,对于拥挤的地面网络来说,也多次被当作是流量分流的解决方案。以前,最后的解决方案是选择卫星通信承担其普遍服务义务,但现在经济驱动力激励其大面积部署。”Palerm说道。
5G的推出,尤其对于内容来说,移动生态系统的价值将从提供链接到提供平台和内容。 此外,针对移动用户许多移动运营商正在规划或运营OTT平台。如果基站变成了广播电台或微型内容传送网络,卫星可以为内容分发找到一个很好的机会。总而言之,卫星的作用在移动生态系统中正在增大。”
2高通量卫星和智能终端
考虑到数据流量正在急速发展,高通量技术正处于一个最佳时机。高通量卫星提供了每比特较低的成本,将增加卫星回传业务。根据Palerm的说法,虽然卫星在全球移动基础设施中的作用目前仍然不大,全球范围内不到1.2%的基站在通过卫星进行回传,但由于流量繁荣和移动产业规模的扩大,卫星的平均增长率将略增长1%。
HTS并不是回传的唯一关键推动者,地面终端仍需发挥作用,这意味着适应新的市场需求。除了使用从处理每秒几Mbps到数百Mbps的调制解调器之外,地面终端必须提高Mbps / MHz的效率,将资本支出(CAPEX)保持在较低水平,完成流量优化,以最佳方式应对“突发性”流量,并允许(使用)带宽池,支持安全应用和加密,并优化媒体流量。
尽管不确定性和不断增长的痛苦是真实的,但显然HTS与智能终端将使卫星占据一席之地,并将在电信基础设施中发挥更大的作用。
ESOA(Europe, the Middle East and Africa (EMEA) Satellite Operators Association)秘书长Aarti Holla曾表示,在HTS和5G的支持下,卫星将进一步发展。该行业已经大量投资了支持5G的HTS容量,以提供“空中光纤”,借此填补地面缺乏光纤的情况。Holla表示,未来的卫星系统将提升整体系统容量并进一步降低单位传输成本,并强调,卫星宽带宽也是很重要。
“消费者意识到,如果他们在某一时间地点没有服务,甚至几天内都处于这种状态,那么卫星服务将十分必要。今天的HTS和未来VHTS(超高吞吐量卫星)可以并将允许回传和中继,在全球海陆空各地为5G服务提供支持。并将融入智能优化的流量管理系统,为地面移动网络分流,减轻拥塞,确保网络弹性。卫星将在5G覆盖之地仍将优势显著,这就是为什么卫星行业在3GPP(the 3rd Generation Partnership Project)中积极活跃,以确保正在开发的标准的兼容性。”Holla说。
3频谱协调
Holla说,在接下来的两年中,5G的发展将很可能集中在标准制定、演示设备和潜在用例上。从2019年之后,预计在1 GHz以下和3.4-3.8GHz 的部分C波段的频谱将在汽车,健康,能源和工业应用等领域进行首次商业推广服务。在美国,FCC预计将在27.5至28.35GHz频段内提供固定无线接入。卫星服务可以在更广泛的区域加速部署这些服务。Holla补充说,一旦使用超过24 GHz的毫米波就可以充分发挥HTS的创新能力,这将在WRC-19之后由区域和国家商定落实共存机制。
欧盟委员会(EC)也呼吁加强融合,鼓励成员共同制定标准,使新的HTS与地面系统兼容的5G标准得以开发,而且这也得到了欧洲航天局(ESA)的支持。“HTS应该是5G架构和最终系统的一个组成部分,并补充地面技术,特别是在地面技术难以或不可能服务的农村地区。”
卫星行业、无线行业以及标准机构共同合作,有机会创造出完美互补的网络。因此,信息共享至关重要:卫星和地面移动通信必须更密切地合作,建立信任。Holla解释说,只有这些行业之间持续而公开的对话才能形成必要的混合网络,以提供真正无所不在的,无缝的地理覆盖,提升用户体验。
4路线和期待
去年七月,美国成为世界上第一个为5G服务确定高频频谱的国家,FCC以5:0的票数裁定5G可以使用高于24 GHz频谱带宽,这一举措预计将迎来高容量,高速,低延迟的5G时代。根据该机构的规定,已经开通了近11 GHz的高频频谱用于移动和固定无线宽带,即3.85 GHz的许可频谱和7 GHz的无牌频谱。 这将促进28 GHz(27.5至28.35GHz),37 GHz(37至38.6 GHz)和39 GHz(38.6至40 GHz)频段,以及64至71GHz新的无许可频段的新型上微波灵活使用服务(UMFUS)。
欧盟将实施5G行动计划,目标是在欧盟成员国间协调,进行试验和部署计划,以便能够在2020年之前获得有力的5G引入。“ 欧洲委员会(EC)的专家解释说,在即将到来的2019世界无线电通信大会(WRC-19)上,重要的是使频谱在不同地区之间协调一致,以实现全球系统。
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