Сети нового поколения: 6G, низкоорбитальные спутники и авиаплатформы
В наступающую эпоху освоения космоса отрасли и страны наряду с развертыванием группировок низкоорбитальных (LEO) спутников обращают внимание на более широкие геонезависимые сети (Non-Terrestrial Networks, NTN) для капитализации бизнес-возможностей космической индустрии.
Производители смартфонов внедряют прямые спутниковые сервисы для абонентов. В перспективе грядущий стандарт 6G интегрирует NTN-коммуникации, что даст толчок развитию авиационных телекоммуникационных платформ (HAPS) и спутниковых сетей Интернета вещей (IoT).
Согласно отчету ABI Research, к 2030 году глобальная абонентская база NTN-сетей достигнет 175 млн подключений, а размер рынка спутниковых сервисов составит $124,6 млрд.
Отраслевые аналитики отмечают, что после презентации функций прямого спутникового взаимодействия в смартфонах Apple и Huawei на MWC 2024 спутниковая связь, ранее считавшаяся нишевой, выходит на массовый потребительский рынок. Несмотря на пока низкие показатели использования, интеграция со смартфонами открывает перспективы годовых поставок в сотни миллионов устройств, делая это направление крайне важным для NTN.
Также появилась информация, что Google оснастит последнюю линейку Pixel поддержкой спутниковой связи. Это указывает, что ведущие игроки рассматривают спутниковую передачу данных как революционную функцию на фоне застоя инноваций в смартфон-индустрии.
Однако идея опоры лишь на спутники для дополнения наземных сетей остается пока идеалистичной. Несмотря на экспоненциальный рост запусков низкоорбитальных спутников, нерешенными остаются проблемы пропускной способности, стоимости и эксплуатации таких группировок.
Для обеспечения стабильного глобального покрытия только низкоорбитальными спутниками требуются сотни, если не тысячи космических аппаратов. Использование LEO-группировок обойдется дороже существующих зрелых мобильных сетей. За исключением удаленных и труднодоступных регионов, типичные сценарии использования большинством населения маловероятны.
Поэтому наряду с широко обсуждаемыми LEO-сервисами появляются альтернативные NTN-решения, представленные, к примеру, системой HAPS компании NTT Docomo.
Подобно спутникам, авиаплатформы HAPS способны создавать полноценную коммуникационную среду совместно с наземными сетями, обладая возможностью перемещения и фиксации в воздухе для оптимального покрытия зон обслуживания. По сравнению с LEO-группировками, авиаплатформы обеспечивают более стабильные соединения и открывают разнообразные возможности для формирующейся сферы 6G.
Согласно оценкам NTT Docomo, авиаплатформы HAPS позволяют решить проблему высокой стоимости задействования LEO-спутников. Так, для полного покрытия Японии вместо огромной орбитальной группировки достаточно 50 авиаплатформ HAPS. Кроме того, находясь всего в 25 раз ближе к поверхности Земли по сравнению со спутниками, они обеспечивают лучшие показатели задержки. Япония и Франция планируют запустить коммерческие HAPS-сервисы к 2025 году.
Хотя прямое спутник-смартфон взаимодействие является наиболее заметным аспектом NTN-сетей, на текущем этапе индустрия предлагает множество NTN-решений. В частности, авиаплатформы HAPS имеют потенциал решить присущие LEO-сервисам проблемы.
В формирующейся архитектуре 6G как низкоорбитальные спутники, так и авиационные телекоммуникационные платформы должны сыграть значимые роли в различных сценариях применения. Конечная цель – достижение бесшовного глобального покрытия.