SpaceX присоединяется к гонке "спутник-смартфон"

Несмотря на то, что это важный поворот для текущих технологий и бизнес-моделей Starlink, подобный шаг не является большим сюрпризом для аналитиков NSR, поскольку прямое подключение "спутник-смартфон" уже было определено как "крупнейшая бизнес-возможность в истории спутниковых коммуникаций". К тому же, согласно отчету NSR "5G через спутник, 2-е издание", рынок подключения спутников напрямую к смартфонам потенциально может принести совокупный доход в размере $66,8 млрд за 10 лет по сравнению с $38,5 млрд, которые могут быть получены от оптовых услуг через Non-GEO, на существующем адресном рынке, использующем существующие предложения Starlink в Ku/Ka-диапазонах (NSR: "Глобальное предложение и спрос на спутниковый ресурс, 19-е издание").

Оценивая возможности

С точки зрения спутников, возможность передачи данных напрямую со спутника на смартфон является трансформационной. Традиционно для работы со спутниками требовалось фирменное и дорогостоящее оборудование, а уровень удобства был далек от наземных альтернатив. Благодаря возможности связи со стандартными устройствами стоимость терминала и сервиса больше не будет иметь значения, поскольку пользователи уже ими владеют в рамках своих тарифных планов MNO. Таким образом, это снижает барьеры для входа потребителей. Но, что еще более важно, спутниковой индустрии, как правило, не хватает масштаба для развития каналов продаж на массовом рынке, а благодаря новой модели, включающей оптовые соглашения с MNOs его будет достаточно, чтобы охватить миллиарды абонентов. Подписка на спутниковую услугу будет такой же простой, как роуминг в другой сети во время международных поездок.

Для MNO это также интересно с точки зрения повышения удовлетворенности клиентов, снижения затрат (развертывания в сельской местности обходится очень дорого) и открытия новых возможностей для получения дохода. NSR определяет 3 основных варианта использования:

• Абоненты MNO, которые временно перемещаются за пределы наземного покрытия, но хотят сохранить подключение, формируют самые широкие бизнес-возможности. Пользователи могут находиться большую часть своего времени в пределах наземного покрытия, но в некоторых странах покрытие настолько слабое, что пользователи проводят до 40% времени без подключения к сети.
• Интернет вещей, корпоративный сектор, службы экстренного реагирования и государственные/военные пользователи также предлагают исключительные бизнес-возможности, о чем свидетельствует совместная работа Omnispace и ВМС США или партнерство Lynk с Aliv по развитию морских сервисов. Более того, спутниковый слой открывает бесчисленные возможности в области интернета вещей (отслеживание, сельское хозяйство, интеллектуальные сети и т.д.).
• Наконец, пользователи, живущие за пределами наземного покрытия, могут подписаться на услугу подвижной связи, как только будет доступно спутниковое подключение (иногда при поддержке программ преодоления цифрового разрыва).

Учитывая потенциальные варианты использования, NSR прогнозирует, что среднемесячное число пользователей прямого подключения "спутник-смартфон" к 2030 году увеличится до 386 миллионов ("5G посредством спутника, 2-е издание"). Если добавить потенциал услуг IoT, которые также выиграют от тех же возможностей прямого подключения к устройствам, это, несомненно, самая большая бизнес-возможность в истории спутниковой отрасли.

Кто лидирует в гонке?

Как и все, что связано с Илоном Маском (Elon Musk), это объявление вызвало много шума. Но, как ясно дал понять Майк Зиверт (Mike Sievert), объявление касалось не продукта, а технологического альянса, и еще многие аспекты подлежат определению. Таким образом, план запуска услуг к концу 2023 года представляется чрезвычайно агрессивным, начиная с необходимости получения разрешения на использование наземного спектра из космоса.

Очевидно, что SpaceX уже работает над этим в течение некоторого времени (приобретение Swarm, запрос в FCC на использование диапазона спектра 2 ГГц), но есть и другие компании, опережающие данный процесс, такие как Lynk (Tower 1 - первая коммерческая вышка сотовой связи в космосе) или AST SpaceMobile (тестовый спутник BlueWalker 3 был запущен 11 сентября, запуск первого блока коммерческих спутников запланирован на конец 2023 года, партнерские отношения с мобильными операторами (MNO), представляющими более 1,8 миллиарда абонентов). Даже традиционные спутниковые операторы MSS работают над тем, чтобы сделать свои существующие группировки открытыми для стандартных устройств, таких как Globalstar (партнерство с "крупным глобальным клиентом для использования диапазона 53/n53") или Iridium.

5G и космические сети

Предыдущие поколения мобильной связи были ориентированы в первую очередь на потребителей и имели очень узкую сферу применения, работая независимо от остальных коммуникационных технологий. Но идеология 5G гораздо шире, она предлагает основу для интеграции всех остальных коммуникационных технологий, чтобы стать "сетью сетей 5G". Фактически, недавно выпущенные спецификации Релиза 17 3GPP (стандарт, определяющий 5G) поддерживают спутниковый доступ на базе New Radio (форма волны 5G). Это означает, что будущее устройство 5G, соответствующее этим спецификациям, сможет напрямую связываться со спутниками.

Это трансформационное событие для индустрии спутниковой связи, поскольку открывает возможность стать мейнстримом, а вместе с ним и экстраординарные возможности для бизнеса. Включение спутника в область 3GPP стало ключевым стимулом для данного рынка, когда для разработки базовой технологии были сформированы основные группы (MediaTek-Inmarsat, Ericsson, Qualcomm и Thales и др.).

Сработает ли?

Ожидания с точки зрения пропускной способности вполне понятны: прямое подключение спутника к смартфону не сможет сравниться с наземной пропускной способностью или даже традиционными каналами VSAT. Основное внимание в подобных услугах уделяется охвату, а не пропускной способности. Мощность будет огромным ограничением, учитывая характеристики канала связи. Но низкие скорости передачи данных прекрасно подходят для многих случаев использования, таких как голосовая связь, обмен сообщениями или интернет вещей. Илон Маск упомянул 2-4 Мбит/с на соту (каждая сота способна покрыть 100 км в диаметре), ресурс, который будет разделен между всеми пользователями в одной соте.

На самом деле существует 2 различных пути для реализации прямого подключения "спутника-смартфон":

• Использование существующего спектра MNOs (подход AST SpaceMobile, Lynk и SpaceX/T-Mobile), что имеет преимущество обратной совместимости (любое существующее сегодня устройство могло бы поддерживать связь со спутником), но создает более высокие технологические проблемы, такие как манипулирование трафиком, необходимое для того, чтобы устройство считало, что оно поддерживает связь с обычной наземной базовой станцией (доплеровская компенсация, компенсация задержек и т.д.). Уровни производительности также будут затронуты, поскольку мощность передачи будет ограничена из-за риска создания помех наземным базовым передающим станциям (BTS). Координация спектра и регуляторная сфера являются наибольшим барьером, поскольку спутники будут использовать спектр, предназначенный для наземного использования, что требует специальной отмены этих правил. Такая координация, вероятно, должна будет осуществляться на международном уровне, а ближайшая Всемирная радио-конференция МСЭ, на которой это может быть рассмотрено, состоится только в 2027 году. Кроме того, трансграничная координация или даже распределение спектра между отдельными экономическими зонами в случае США, также могут стать затруднительными, поскольку спектр, используемый одним MNO в каком-то районе, может конфликтовать со спектром, выделенным другому MNO в соседнем районе (имейте в виду большую зону покрытия спутников).
• Использование спектра, выделенного Службам подвижной спутниковой связи (MSS). Прямое спутниковое соединение с устройством с форм-фактором подобным смартфону не является чем-то новым, поскольку такие операторы, как Inmarsat, Iridium или Globalstar, делают это уже много лет. Но это должны были быть специально сконструированные устройства с другим спектром и фирменными формами сигналов. Большим новшеством является включение "не-наземных сетей" в недавний Релиз 17 3GPP. Теперь стандартное устройство 5G будет иметь потенциал для прямой связи со спутником, если его микросхемы будут включать подобную возможность. Таким образом, главная задача для традиционных спутниковых операторов, обладающих правами на использование спектра по всему миру, состоит в том, чтобы убедить Qualcomm, MediaTek и других производителей микросхем 5G включить данные возможности (спектр, изменение формы сигнала и т.д.) в свои будущие дизайны. Такой подход не был бы совместим в обратном направлении, но, вероятно, обеспечил бы более высокую производительность и, безусловно, гораздо более высокую нормативную определенность.

Каннибализация спутникового/ телекоммуникационного бизнеса?

Очевидно, спутники не заменят наземные решения в районах с высокой плотностью населения (более 95% телекоммуникационного бизнеса), но они могут стать приятным дополнением к сети, предлагая повсеместное покрытие и открывая новые возможности использования в отдаленных районах.

С точки зрения спутниковой связи важно учитывать ограниченную производительность таких решений вместе с гораздо более высокой стоимостью полосы пропускания, которая не может соответствовать тому, что предлагают платформы VSAT. Таким образом, риск каннибализации других спутниковых сервисов невелик. Подключение спутника напрямую к смартфону, по сути, откроет новые возможности для новых разработок.

Выводы

• Прямое подключение "спутник-смартфон" - это крупнейшая возможность в истории спутниковой связи, и вскоре она станет реальностью благодаря включению "не-наземных сетей" в определение 5G и многочисленным новаторам, работающим над внедрением данной технологии.
• Риск каннибализации для традиционных спутниковых или наземных альтернатив невелик, но, учитывая масштабы возможностей, игнорирование рынка, по-видимому, не является правильным вариантом.
• Возможны различные подходы. Использование существующего спектра MNO может дать некоторые краткосрочные преимущества с точки зрения обратной совместимости, но спектр MSS, по-видимому, его превосходит в долгосрочной перспективе за счет производительности и регуляторных возможностей.