Dr.Sakon | 宽带卫星网络应用和产业发展
发布日期:2018-08-08 浏览量:1095
根据 Dr.Sakon主题演讲内容整理
卫星行业的发展离不开高通量技术,它可以让卫星价值更高,成本更低。当前可以通过Ka波段的高通量方式进行传输,未来两到三年,我们不仅可以使用Ka波段,Q波段也可以实现。致力于增强卫星容量,主要原因是所有人都想降低卫星服务的成本,这就是我们不断提高高通量技术的原因。
我们从上世纪90年代开始,就把卫星用来开展向用户提供电视卫星信号和卫星通信的业务。这样的话,用户可以通过卫星进行无线电信号和电视信号的传输。从两千年开始,我们开始提供额外的增值服务,比如通过一种卫星电视直播到户服务的方式,然后向我们的客户提供直播到户的卫星电视服务,除了卫星通信之外,我们也在尝试使用最小径终端的方式来进行信号的传输。在当时,东南亚很多国家的通信使用的光纤不是很多,当时的光纤通信还不是很普及,所以在当时我们可以通过卫星连接互联网的信号。时至今日,宽带卫星网络应用已成为大势所趋,以下我就宽带卫星应用和产业的发展谈一些自己的看法。
卫星应用迭代历程
从2010年开始,卫星的技术已经得到了进一步的发展,通过1到2种方式,而且从一个传统的标准卫星,再转向高通量卫星,这样我们能够提供双向通信,同时我们也能提供一个IP的协议,所以在这个方式上,我们能够向卫星用户提供一个互联网的连通性。而这一切为什么会发生在2010年之后?那是因为在这个时候,移动通信技术的发展取得了突飞猛进的成效,从2G、3G到4G的发展,在这样的情况下,我们把这些要素都联系在一起,使卫星和移动通信能够结合在一起,共同发挥更大的作用。
进入到2018年,5G技术将正式进入我们的生活。据预测,2018年底,5G的标准将会公开,届时所有研发都会紧密围绕5G展开,包括卫星电视直播服务,从标清到高清再到超高清。另外一个新的趋势是,除了使用互联网数据,使用视频数据、区块链也会使用大量数据。2008年由中本聪第一次提出了区块链概念,在随后的几年中,成为了电子货币比特币的核心组成部分。区块链开始越来越多地融入到金融行业和其他行业中去。人们开始能够使用区块链平台提供医疗服务,让病人更容易接受医生诊治。此外在农业服务方面,区块链开始使用于其中,为农业的生产和管理提供更好的数据支撑。
区块链VS卫星
区块链的使用方式,就我们运营商而言,可以看到很多相似性,区块链的架构,是一个去中心化的分散式结构,所有区块链节点都可以进行相互沟通,现在卫星网络和区块链有一些相似。除此之外,区块链可以从一个节点向很多节点输送信息。卫星也可以这么做,卫星可以作为区块链信息的传输工具。卫星的优势之一就是可以允许从一个节点传播同样的信息到很多节点,也称作多任务节点,或者是多路广播系统,通过这种多路广播系统我们可以非常高效地传播数据,我们能够把类似数据传播给很多人,这就是多路广播系统的特点。
未来而言,将会有四个主流趋势:
下一代网络的来临是卫星可以参与其中的重要领域,非常明显的一个就是视频点播的系统,我们知道现在有很多技术涌现,但是人们消耗最多的数据大部分都是来自视频,而这个视频电波,视频数据只会越来越多,所以视频是一种数据使用的方式,而卫星是把数据传播给客户最好的一种方式。
第二种方式就是多路传播的系统,有时候你需要重复使用一个软件应用,它会被多次甚至无限次使用,这就要求对这些软件所包含的数据,不仅仅是小容量的,甚至超过1G、1T的数据量,都要能在传输方面满足多点到达的高效传输方式。比如汽车的车联网,包括未来更多的应用,怎样把同样类型的内容传输到很多不同的设备终端上去?最高效的使用方式就是使用卫星的多路传播系统。
第三种就是区块链,互联网接入的区块链越多,就会消耗越多数据,现在是每一个区块链可能会需要160G数据,而这个数据将会在未来翻番,海量的数据需要同时传输到很多区块链上。所以说这是一个非常繁重的数据任务,而卫星可以通过多路广播系统进行海量传输。
第四种是移动手机的应用,移动手机应用被称为是移动边缘的计算,这种移动边缘的计算能够让用户有非常好的体验,比如说用手机看视频,人们看到视频觉得相距很近,即便这个视频是在美国拍摄的,没有什么延时,没有视频干扰,整个播放都很顺畅,而且移动边缘计算也可以包含区块链的内容。
移动边缘计算服务
左图是传统的提供服务方式,所有的东西都通过移动手机,然后再传输回计算中心,通过计算中心再传回到手机,这种方式,在数据中心和手机之间会出现很多的数据流堵塞情况。右图是现在我们使用移动边缘处理方式,在中间可以使用移动边缘计算,可以交付一些内容,运送到那些离消费者很近的地方,当消费者下载内容时,可以很快下载,他可能不知道这个视频内容来自何处,但是他知道这个视频内容是他想要的。你也可以使用这样的移动应用,能够把数据传回到你的数据中心区,所以这种移动边缘技术是一个非常有益的应用和开发。
对于卫星来说,卫星可以在移动边缘计算中发挥非常重要的作用。因为通过中心向每个移动手机发送大量数据是非常困难的,但是如果使用卫星多路广播系统会简单很多。通过移动边缘计算用手机来观看视频,也可以用手机进行移动视频的点播,这是非常有益有趣的方式。比如使用手机检索一个视频,可以获得一个星巴克广告,而且可以获得星巴克最近店铺的信息,当消费者进入星巴克之后,他马上可以看到星巴克的广告,及时进行点餐服务,可以选择喝拿铁还是卡布奇诺,这就是卫星在移动边缘计算中提供的服务。
下面一点是关于增强现实,传输大量数据,包括虚拟现实、增强现实,包含了大量的数据。把这些数据通过移动边缘计算的方式处理,消费者可以通过手机,及时观看这些信息,而且人们还可以到一个房间去,获得很多信息,他甚至都不需要本人去展厅,他可以在家里面通过手机观看这个展厅360度的全景,选择他想要的东西,这就是虚拟现实和增强现实。
宽带卫星网络成为趋势及面临问题
卫星行业的发展离不开高通量技术,它可以让卫星价值更高,成本更低。相比传统卫星网络而言,当前可以通过Ka波段的高通量方式进行传输,我们相信未来两到三年,我们不仅可以使用Ka波段,Q波段也可以实现。致力于增强卫星容量,主要原因是所有人都想降低卫星服务的成本,这就是我们不断提高高通量技术的原因。
当然,卫星也有一些不足之处,对于地球同步轨道而言,距离地球有一定距离,所以会出现一些延迟。比如说需要实时更新的应用,地球同步轨道的卫星星座技术可能无法满足实时需求。所以从现在开始,再过两到三年,人们将会关注于研发中轨道和低轨道卫星技术来要确保信息传播的无缝连接。
另一个困难点,就是亚洲地区监管方面的问题,为了能够提供相应的卫星服务,必须要能够进行协调,包括卫星公司和政府当局的协调。对于亚洲地区每一个亚洲国家都有自己的法律和法规,必须合规,必须遵守所在国的法律法规,所以为了能提供服务,满足这些亚洲国家不同消费者的需求,如何解决协调监管方面的问题,这也是一个很大的挑战。
卫星领域为了降低成本所做的努力是有目共睹的,从不断使用传统的化学燃料,到现在选择使用非传统燃料,研发出全电推动的卫星。这样可以降低卫星重量,这样一来将极大降低卫星投资成本,发射卫星是卫星运营成本的重要部分,如果使用全电推技术发射卫星,我们就可以极大降低成本。
但这个技术的缺点是全电推进卫星要花费更多时间,它进入轨道的时间花费会更长。所以必须要做取舍,谈到卫星的地面控制系统,我们可以看到,无线技术的发展,是从3G一直到4G再到5G的速度,可能从300多Kbps到5G的10Gbps,5G就是未来的速度,这是一种新的发展,他们从DBB1发展到DBB2,现在通过DBBSA的平台可以极大增加下载速度,虽然这个发展还在研发中,但这将是卫星系统在未来发展的趋势。
众所周知,卫星因物理原因有一些延迟,因为卫星离地球还是很远,所以为了能够提供高质量的互联网服务,而且没有任何的TCP/IP传输控制协议方面的影响,只需要能够让TCP去理解,他们就会知道卫星不会有延迟,先进行模拟,这样数据就不会出现延迟。而有一些公司,他们已经研发了这种系统,这种系统能够完全可以和4G信号进行竞争,所以现在已经可以部署能满足4G网络需求的卫星,而这种技术和传统3G或者是传统的其他技术是相似的。
而对于5G的技术而言,如果一旦出现技术的突破,随后会有很多技术方面的革新,会很快解决5G的传输问题。不过,天线也是很重要的问题,因为通过天线能够追踪所有的信号,特别是对于低轨道卫星。一家公司研究出一种平板天线技术,完全平板化,不使用传统卫星天线技术,而是使用电子设备,你可以通过一般的电子设备就可以进行捕捉所有装有平板式天线卫星的信号。当然这种平板式的天线不仅使用于固定网络,也使用于汽车。当前丰田汽车就在使用这个平板天线的技术,在未来丰田汽车将会把这个平板天线装在汽车上,为了能够传播和收集信息,这对汽车是很重要的。所以当这个天线上市之后,传统船只和汽车上面的天线都会被替换,因为它非常平,不会占据很多的空间,我相信在未来两到三年里,这种天线将会得到普及。
卫星能够和地面互联网或者是其他竞争对手进行竞争,可以提供地面通信所无法提供的服务,卫星和地面控制系统可以共同协调,如果能够将地面技术和卫星技术结合在一起,就可以充分为下一代网络,提供非常高质量的服务,满足所有方面的需求。因为人们总是想要越来越多的数据,为了实现这个目标,我们就需要将所有手头上的技术,包括地面技术,以及空间技术结合在一起,而卫星就是其中一部分。