Сотовая связь 5G и спутники:
Сотовая связь на спутниковых терминалах всегда была экзотикой, а такой стандарт, как 5G — совсем фантастика. Она была только в очень удалённых местах, где прочие варианты (в том числе и проведение оптоволоконного кабеля) слишком дороги. Это решение распространено также в приарктических регионах и отдельных научных станциях.
Развитие:
Однако, с развитием сотовых протоколов 5G и выше, становится актуальным построение повсеместной наземно-спутниковой инфраструктуры для оптимизации нагрузок на сеть. Вопрос в критичности такого параметра, как ping в сети: когда он не критичен, сигнал можно подать через спутник.
Дело в критичности ping: для таких технологий, как дорожные параметры нахождения автомобиля, напряжение в сети и тому подобное – миллисекундные задержки очень важны.
Подробности:
Знаете, какое расстояние проезжает автомобиль на скорости даже 70 км/час (примерно 48 миль/час) за 1 секунду? Оказывается, 19,4 м! А при даже 30 км/час (20,7 миль/час) – это составит 8,3 м. Тело человека в поперечном сечении – в среднем 0,45 м. То есть, при разнице времени в получении команды на 1 миллисекунду придётся 19,4 см при скорости движения 70 км/ч и 8 см при 30 км/ч.
Также – скорость важна и для переключения нагрузки в магистральной сети электропитания. При наличии компенсации мощности при скачках напряжения – каждая миллисекунда при переключении может означать огромные затраты на ремонт подстанций и возможность отключения больших территорий.
Экономика и стратегия:
Поэтому стали рассматриваться варианты связи через спутниковые терминалы 5G со спутниками. Инициатива принадлежала EMEA — Satellite Operators Association (ESOA), и подключившемуся впоследствии Европейскому космическому агентству (ESA).
Владельцы компаний спутниковой связи также выразили интерес к назревающему рынку, с учётом падения прибылей в их секторе. В частности, в устройствах IoT – однозначно интересно применение подобных технологий. Особенно — при уменьшении размеров и снижению стоимости домашних терминалов двусторонней спутниковой связи.
Кроме того, лоббисты всех уровней за последние пару лет всё-таки смогли внести в спецификации 5G составляющие для спутниковых протоколов связи. Таким образом, перспектива интеграции в наземные структуры вполне реальна.
Тем не менее, существует ещё один из факторов снижения ping – это использование WiFi. Однако, даже первые устройства стандарта WiFi 6 существенно снижают ping, вплоть до 10 мс максимальной скорости подключения до 9,6 ГБ/с.
Эксперименты:
Уже продемонстрированы возможности подключения в прямом режиме, где использовалась связь 5G. Например, при связи со спутником в Ku-диапазоне. Планируется также провести подключение от абонента, который движется со скоростью автомобиля.
А компания MediaTek, совместно со спутниковым оператором Inmarsat, смогли реализовать соединение по стандарту NB-IoT. Важно, что этот протокол – часть реализации LTE и 5G. Само подключение к спутнику было произведено в L-диапазоне.
Глобальное направление по развитию инфраструктуры низкоорбитальных спутников – основа для создания систем широкополосного доступа. Последние аргументы о дороговизне проекта – исчерпаны. Особенно при сравнении с расширением наземных структур и сопутствующих расходов.
Итоги:
Пока непонятно, кто возглавит гонку спутниковой информатизации, но что интересно и важно: это неизбежно. Прежде всего, периферийные вычисления дополнительно ускоряют оптимизацию каналов связи. И, наконец, динамическая маршрутизация достойно балансирует пиковые нагрузки.
