网络融合：techUK对互联未来的愿景

网络融合：techUK对互联未来的愿景 引言 陆地与非陆地网络的整合有可能为整个英国提供全面的覆盖。它也为不同市场开辟了新机会，包括与政府计划进行更紧密的合作。以英国为例，价值10亿英镑的Project Gigabit计划以及Gigabit宽带优惠券计划（GBVS）旨在通过固定无线接入或光纤连接，向大多数家庭提供高速互联网。然而，实现无处不在的连接仍然是一个挑战，因为将物理基础设施部署到偏远地区需要高昂成本，并且网络的持续运营对运营商而言在商业上不可行。 电信业向网络融合的趋势带来了显著的社会和经济机遇。卫星网络曾被视为独立或甚至与地面系统竞争的存在，如今它们可以在移动运营商补充地面网络投资、开发未开发市场、将覆盖范围扩展至极难触及区域方面发挥关键作用。此外，卫星中继传输还为服务紧急服务和偏远地区的网络增强了韧性和覆盖范围，以弥合数字鸿沟。 超越覆盖范围，卫星网络提供可扩展性和效率，使其成为未来连接解决方案中引人入胜的选择。为了保持竞争力，英国企业将不得不促进对核心能力的战略投资，这需要电信和太空价值链中利益相关者在部署方面采取协作方法。 本文广泛涉及需求、增长以及网络融合将实现的具体目的。本文汇编了行业观点和可操作性建议，以指导地面与非地面网络的无缝融合工作。其目标在于补充部署融合所需的商业因素，在一个突出投资机会和更广泛覆盖需求不断增长的环境中进行部署。它强调平衡标准化与实际部署，阐明政府的角色，并确保所有人享有平等接入权。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 建议 监管机构和行业必须共同努力，以识别和应对挑战。在地面和非地面网络之间实现无缝融合 o集成网络技术：识别卫星与地面网络之间的兼容性，通过现有设备促进国际标准与实践部署需求之间的平衡，使网络与卫星运营商的技术能够演进，以支持多种融合场景。 o合作促进生态发展：详细说明允许移动网络运营商和卫星运营商共享信息以监控网络性能、协调管理共享资源，同时确保不同用户层级的业务质量，并考虑到国际供应链、投资和标准。 o通过更优的监管降低风险：为空间资产优化建立运营标准至关重要，重点在于更高效的能力和频谱的使用。1进行彻底的部署前测试，并制定行业支持的法规，以促进卫星与地面网络运营商之间的协议，避免有害干扰，并在国际论坛上引领欧洲关于频谱管理的立场。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 政府必须在支持发展与确保融合带来的覆盖范围和容量效益能够惠及所有人的过程中发挥作用。 o投资与融资：2确保研发获得资金支持，同时通过国际融资协议和启动行业范围内的安排，保障诸如农村连接加速器等项目的连续性，以进一步测试创新技术在通信系统中的采用，包括人工智能、量子技术和PNT。 o设定政策方向：设立公共部门未来电信Taskforce，以整合无线、固定和太空领域的DSIT团队，并专注于如何使NHS、警察或地方当局能够利用和补贴卫星连接及其支持的服务，通过鼓励跨行业利益相关者之间的协作商业模式来分担风险并吸引机构投资者。3, 考虑到空间领域双重用途能力的发展。 o公私伙伴关系：促进英国航天航空局（UKSA）、Catapults、UKTIN、产业集群、学术界和行业参与者之间的使命导向型伙伴关系，以推动关键领域需求与政府目标相关的创新，扩展非地面网络移动覆盖范围，并通过直连设备和物联网提升偏远地区服务不足社区的连接性，以满足当地需求，如医疗保健、应急服务、灾害救济、交通、能源及净零排放，以及农业。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 源自TN-NTN融合的机遇 卫星市场正处于拐点，受国际投资和供应链的驱动，以及融合趋势的推动和再生软件等快速技术变革。这一转型的核心目标是构建一个网络之网，这将在全球范围内带来显著的经济和社会效益，实现真正无处不在的连接，惠及个人和企业。 弥合数字鸿沟主要是经济挑战。提供全光纤千兆能力基础设施是一个成本问题，没有任何技术限制阻碍其向极难到达（VHTR）地区推广。 随着近地轨道（LEO）卫星系统的兴起，在技术上或商业上没有任何理由阻止每一个场所无法获得超高速连接，并且能够与那些位于更城市化地区的用户获得相似的连接接入。然而，卫星连接的关键剩余障碍是终端用户的可负担性，因为通常宽带套餐的价格更高。 我们已识别出这一转型中的三个主要变革驱动因素。首先，在技术层面，我们正看到在标准化和互操作性方面的加速努力，以及软件定义能力的采用。 在此立场文件中，直接面向设备（D2D）被广泛定义，包括与3GPP新无线电（NR）5G标准一致的直连通信链路，以及基于NTN的物联网连接。非地面网络（NTN）应基于国际标准构建，因为若不对可用的设备给予高度关注，其将无法发挥全部能力。 贯穿所有这一切的另一条重要线索是AI赋能系统的崛起，这些系统不仅是实现这些网络全面能力的推动者，更是关键组成部分。这些技术将在提升安全性和韧性方面发挥关键作用。无人机、高空伪卫星（HAPS）和卫星的潜力结合将提供更广泛的覆盖范围和更强的应用场景（例如，联网飞机）。对地面精度需求的增长伴随着对通信、改进的AI以及PNT（定位、导航和授时）韧性的需求增加，地球观测及其相关应用持续发展。 其次，在服务方面，新兴的卫星网络（NTN）运营商、供应商和客户的涌现，为组织构建和运营自身网络开辟了新机遇。这些国际系统架构使得技术在应用于国家地面架构的方式上拥有了更多可能性。因此，网络融合要素需要协助以确保英国在这样的背景下保持竞争力。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 第三，就商业和消费者需求而言，直连设备（D2D）连接的概念是主要驱动力。D2D意味着不仅连接移动设备，还包括机器——例如汽车、交通系统以及物联网（IoT）传感器。预期在未来几年内，数亿人和机器将实现连接。对终端用户而言，这意味着始终在线的设备以及能够无缝交互的机器，从而实现无处不在的连接。 随着更多系统上线，确保跨网络全面集成变得至关重要。缺乏互操作性可能导致供应链中断，消费者被排除在关键系统之外，从而削弱网络之网的潜力。解决这些集成挑战是关键焦点，而系统如何协同工作仍悬而未决，多个行业组织正在应对这一课题。 通过地球上的基站或轨道中的基站无缝切换信号，实现连接是一项强大的发展。因此，从直连设备中获得的即时商业机会需要该行业迅速成熟，以向最终消费者提供价值。 尽管它概述了需要强调技术中立性，但经济层面要求制定趋同实施计划，并设立竞争性资金渠道，以实现覆盖全英的千兆或SRN网络覆盖。由于应实现无缝连接，需在交付能力且不要求消费者采取行动之前，对多个组件进行协调。 总之，网络融合需要关键运营商和相关利益方共同努力，塑造卫星通信的未来，推动创新，并确保英国保持在这一变革性领域的领先地位。 潜在的英国能力 英国受益于广泛的地面网络，预计设备到设备（D2D）技术将作为补充解决方案，主要解决偏远“信号盲区”的覆盖空白。根据奥夫科姆（Ofcom）2023年的《连接国家报告》4英国4G覆盖率达到该国扩展的93%。这表明，与缺乏地面网络覆盖的大面积国家相比，英国D2D的市场潜力可能相对有限。值得注意的是，虽然D2D可以解决英国7%的无覆盖土地区域，但这一区域仅占英国人口的0.3%。5 卫星作为地面服务的补充连接源，可以为地面基础设施提供另一层弹性。非地面网络可以提供动态性、可持续性，增加更大容量，并推进延迟方面的进步。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 从地面系统控制成本。因此，对于服务不足社区中无法获得固定连接的企业和个人而言，D2D覆盖可以作为电信网络的一种替代接入方式带来益处。 韧性对于英国偏远社区以及脆弱的远程照护用户来说将变得越来越重要。许多英国居民现在将移动通信视为主要的交流方式，尤其是在苏格兰的岛屿社区。随着4G覆盖面的改善以及用户从公用交换电话网（PSTN）迁移到互联网协议语音（VoIP）技术的迁移持续进行，对移动网络的依赖性很可能只会增强。 随着终端用户对其宽带服务（例如拨打紧急服务电话）的依赖日益加深，韧性对这类社区的重要性日益凸显，因为任何长时间的移动网络中断都可能对完全依赖它们的人群造成严重后果。因此，卫星备份以及无线接入网络（RAN）单元格韧性将开始变得更加关键。 与为流动人口在偏远地区提供网络相关的其他困难包括现有的自然屏障对卫星信号的阻碍。尽管如此，正在进行的项目通过卫星与其他无线技术的融合，展示了在乡村地区和制造设施中通过直连设备的价值。 在商业方面，最直接的机会似乎与现有的技术格局相吻合。利用窄带物联网（NB-IoT）和移动卫星服务（MSS）频段中的直连设备连接，似乎是最自然的契合点。这些技术处于现有标准的范围内，并且鉴于其与当前系统的兼容性，可以顺利实施。 从卫星运营商的角度来看，其中一个机遇是规模。卫星一直是一个服务于少量、通常很昂贵的用户设备的利基生态系统。5G NTN使得卫星服务能够接入一个更广泛且更复杂的生态系统。 在这种环境下，卫星运营商必须考虑设备的可用性、成本和国际供应链。如果没有更多关注设备的可用性，D2D和IoT将无法运行。行业协会和第三方投资者可以为HMG在其领域提供建议或观察站以供参考。设备也可能需要在认证、干扰、安全和应用方面受到关注——其中一些是必要的，因为国际标准尚未完全建立。 D2D的机遇在各个领域都相当可观，并对源于普遍连接的创新具有显著影响。6尤其考虑到多轨道网络和高空平台系统（HAPS）在提供连接方面的潜力，网络融合之间 10 St Bride StreetLondon EC4A 4ADT +44 (0) 7331 2000 techUK.org | @techUK TN-NTN可以支持移动回传、固定无线接入（FWA）以及陆地、空中和海洋的按需覆盖。 关键技术驱动因素 通过在垂直领域开发用例，网络融合有潜力对社会产生显著的积极影响。它能够增强安全服务，使飞机上的遥测更加可靠，并促进更高的能源效率。它能够增强能源网络的韧性，并为铁路服务用户交付Wi-Fi连接。7从英国的角度来看，直接的社会效益在于使紧急服务更加广泛地可及，并确保公民在紧急情况下始终能够联系到这些服务。 随着固定和移动卫星服务之间的界限逐渐模糊，新融合模式的出现具有真实潜力。这些新方法的推广将取决于行业制定的正确措施，并得到政府和监管机构的推动，以解决该领域的关键问题。 1. 评估卫星网络（SNOs）与地面网络（MNOs）之间的兼容性，平衡标准化方法与实践部署和商业策略。2. 确保MNOs和SNOs的实际网络和技术堆栈能够与系统安全及监管要求同步演进，涵盖无线接入网络（RAN）、核心网络、传输基础设施以及运营支撑系统与业务支撑系统（OSS/BSS）。3. 支持卫星与地面网络共存和融合的多样化场景，实施共享资源协同管理的机制。4. 定义MNOs与SNOs之间无缝通信和信息共享的接口，共享跨卫星和地面域的网络性能监控数据。5. 确保不同等级用户的业务质量（QoS）标准，考虑用户需求和可用设备以在融合期间维持服务质量。 一项值得关注的倡议——英国的共享农村网络——为克服服务交付障碍树立了典范，该网络旨在提升地理覆盖范围。这项政府主导的努力需要移动网络运营商（MNOs）进行大量投资，并辅以公共赞助，以扩大偏远地区的覆盖范围。 techUK.org | @techUK10 St Bride StreetLo