作为统治移动网络的下一套标准,5G有可能改变我们获取数字世界体验的互动和感知方式。面对扑面而来的多个奇特用例,这些突显的功能有时乍一看似乎与卫星并不相容。卫星可以参与5G生态系统吗?在5G时代,卫星通信是有实在的市场机会,还是仅仅是无休止频谱争夺战的延续?

图1 卫星中继:容量收入分解

事实上,5G远不是一般的蜂窝技术,它旨在提供一个统一的网络架构,使所有接入技术可以同步工作,无论是光纤、微波、卫星,还是其他技术。这必将成为卫星通信的关键机会,因为5G为之无缝集成到主流电信生态系统中打开了窗口。5G肯定会成为卫星通信增长的下一个驱动力。根据NSR的《无线中继和卫星5G通过(第13版)》的报告,在未来10年中,每3美元新增中继容量收入中,有1美元将直接归功于5G。

揭秘5G和延迟

移动行业在传播5G最终支持的许多奢侈用例方面做得非常出色。从监视数百万个设备中的每个比特信息到沉浸式视频或自动驾驶汽车等,5G都将继续满足人们对互联世界日益增长的期望。ITU将所有这些应用都归纳为3个不同的类别:

●增强移动宽带(速度更快)

●大规模机器类型通信(物联网无处不在)

●超可靠和低延迟通信

这3个应用程序家族中的2个可以通过卫星完美地服务。实际上,卫星可以提供叠加,以增强网络弹性,并实现超可靠的通信,因此卫星通信的唯一挑战是为低延迟应用提供服务。这足以使卫星通信失去5G资格吗?

绩效目标必须具有正确的背景。超低延迟要求将在边缘得到解决,而无需将流量回传到核心网络。否则,即使是地面回传技术也将无法满足1ms的要求。同样,面对20Gbps峰值数据流量的5G要求,卫星通信功能通常遭到质疑。但是,此目标是针对热点区域,而广域覆盖的最低用户体验数据速率固定为100Mbps,这是当今卫星通信可实现的基准。

总而言之,卫星可以满足5G要求。实际上,如果没有卫星技术,5G将无法发挥其全部潜力,因为它将成为移动或无处不在连接等用例中的关键保障技术。5G卫星的真正好处在于,它为与地面网络无缝集成提供了机会。但是要实现这一愿景,确保5G协议可以在卫星网络上正常工作,对于行业的未来至关重要。业界对此非常重视,许多成员积极参与3GPP标准讨论,目的是使卫星通信透明化,并非常容易被移动网络运营商(MNO)采纳。

在促销中寻找机会

NSR相信5G将为卫星通信行业带来大量机会。到2028年,仅5G蜂窝回传和混合网络将产生近10亿美元的卫星容量收入。尽管5G让人感到兴奋,但这仍需要时间来开发,并且市场影响在2020年代下半段之前不会太明显。好消息是,目前有了可以刺激甚至有时捕获5G卫星市场的关键用例:

●回传:除了传统远程连接之外,与地面网络的轻松集成还可以帮助开发新的用例,例如网络弹性、紧急响应、物联网和网络卸载。

●中继:随着5G的到来,这个老的应用可能会有所增强。

●移动性:尽管5G专注于连接车辆,但在许多情况下,这需要卫星技术的补充。

●混合网络:随着能力向边缘移动,OTT服务的爆炸式增长以及向更高质量视频的过渡,卫星将看到内容组播到和边缘服务的机会。

此外,5G可能具有外围优势,例如随着2G和3G网络的加速淘汰,4G将进一步推向农村地区,在那里,卫星在回程混合中起着关键作用。

频谱重新分配的隐患

尽管围绕5G的卫星通信和地面协同存在很多兴趣,但对频谱的没完没了讨论比以往任何时候都热。即使在这一点上,地面5G和卫星通信也可以找到合作的方式。例如,CBA(C频段联盟)提议共享频谱,并通过私下拍卖流程加速5G的部署,以使感兴趣的实体寻求获得许可的干净频谱。尽管这对于地面和卫星运营商来说是双赢的提议,但对卫星通信的间接影响还需要仔细研究。

鉴于北美C频段填充率约为60%,考虑到增强压缩、向更高频段的迁移和额外的卫星供应(CBA宣布运营商将发射8颗额外的卫星以重新分配需求)等因素,CBA重新分配40%频谱的提议似乎并不会严重破坏该地区的供需动态。

图2 C频段需求预测——北美地区

在美国,运营商获得C波段私下拍卖的意外收益可能非常大。不仅原有需求预测(如果没有频谱重新分配)呈下降趋势,与CBA希望用于5G地面运营商的180MHz的300亿美元估算值相比,2017-2027年北美C频段累积容量收入预测为40亿美元显得无足轻重。另一个问题是,卫星运营商将被允许捕获频谱价值的百分之几?

无论如何,该建议具有很大的风险,因为可能没有足够的角度对其进行分析。除了对其它地区的传染效应之外,这可能会对卫星通信行业产生巨大的破坏性影响。由于承认频谱价值可能远远高于C频段租赁直接产生的容量收入,因此卫星运营商可能在容量定价方面变得非常有竞争力,以提高其市场份额,并主张更高的频谱转让补偿权。

结语

5G和卫星通信是共生的。5G需要卫星来实现其承诺,并且卫星似乎可以找到与一般电信生态系统集成的可靠机会。虽然5G的一些最受吹捧的性能要求似乎使卫星不合格(延迟、吞吐量),但现实情况是,卫星将成为5G生态系统中的关键使能技术。

5G不仅将加速传统应用案例(如回程和中继)的增长,而且具有释放车辆连接或混合网络等新垂直市场的潜力。它对农村地区连通性新期望水平之类的二次效应也将是有益的。

C波段重新分配是一把双刃剑。尽管意外之财可能非常慷慨(如果政府真的允许这样做的话),但存在一定的传染风险。更重要的是,它可能给已经承受巨大压力的卫星通信市场增加进一步的不稳定性。

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