Спутниковые системы связи готовы к интеграции с наземными мобильными сетями к 2030 году, устраняя мёртвые зоны и обеспечивая беспроводную связь нового поколения для миллиардов смартфонов по всему миру, согласно комплексному анализу, опубликованному на этой неделе в журнале Engineering.Статья «Эволюция спутниковых систем связи в направлении 5G/6G для 2030 года и далее» рассматривает, как спутники на различных орбитальных высотах будут объединяться с наземной инфраструктурой для формирования единой коммуникационной платформы 5G и 6G. Международный союз электросвязи определил 2030 год в качестве целевого для развёртывания IMT-2030 — официального обозначения для 6G, — который нацелен на обеспечение пиковых скоростей в 1 терабит в секунду, что в сто раз превышает показатели текущих сетей 5G.
Преодоление разрыва в покрытии
Наземные сети сталкиваются с фундаментальными ограничениями в отдаленных или малонаселенных районах из-за географических препятствий и высоких затрат на развертывание. Спутниковые системы предлагают решение, обеспечивая глобальное покрытие, особенно в регионах, где строительство вышек сотовой связи оказывается экономически нецелесообразным. Спутники на низкой околоземной орбите, вращающиеся на высотах ниже 2 000 километров, теперь достигают задержки от 20 до 50 миллисекунд — это намного лучше, чем у старых геостационарных спутников с задержкой в 250 миллисекунд, хотя все еще медленнее, чем у наземных сетей.
«К 2030 году, согласно всестороннему анализу, мобильные сети смогут интегрировать спутниковые возможности настолько бесшовно, что пользователи не заметят, поступает ли их сигнал от наземной инфраструктуры или от космического аппарата, мчащегося над головой на орбитальных скоростях», — говорится в анализе, опубликованном на этой неделе.
Интеграция набрала обороты в 2022 году, когда Проект партнерства третьего поколения включил неназемные сети в спецификации Release 17, что стало первым случаем, когда спутниковый доступ стал основным элементом архитектуры 5G. Release 18 улучшил мобильность и энергоэффективность, в то время как текущая разработка Release 19 сосредоточена на бортовой обработке и межспутниковых каналах связи.
Индустрия устремляется к развертываниям 2026 года
Крупные операторы ускорили сроки развертывания на протяжении 2025 года. SpaceX расширила свою спутниковую группировку Starlink для прямой связи с устройствами до более чем 650 спутников и получила дополнительные 2,6 миллиарда долларов в спектре от EchoStar в ноябре, позиционируя компанию для запуска спутников следующего поколения в 2026 году, которые обещают в 20 раз большую пропускную способность. AST SpaceMobile запустила свой спутник BlueBird 6 24 декабря с самой большой коммерческой связной антенной решеткой, когда-либо развернутой на низкой околоземной орбите, и планирует развернуть от 45 до 60 спутников к концу 2026 года для обеспечения непрерывного покрытия сотовой широкополосной связью.
Значительные технические препятствия остаются. Высокоскоростное движение спутников создает эффекты Доплера, которые смещают радиочастоты, требуя компенсации в реальном времени для предотвращения искаженных сигналов. Распределение радиочастотного спектра остается спорным вопросом, поскольку спутниковые и наземные сети должны совместно использовать ограниченные частоты, избегая при этом помех авиационным системам. Один только SpaceX имеет регуляторное разрешение на более чем 40 000 спутников — в десять раз больше общего числа когда-либо запущенных — что вызывает обеспокоенность относительно орбитального мусора и опасности столкновений.
Инженерная статья, авторами которой являются Афанг Юань, Чжихуа Ян и Чжили Сунь, определяет ключевые приоритеты исследований, включая управление сетями на основе искусственного интеллекта, механизмы совместного использования спектра и реконфигурируемые интеллектуальные поверхности для оптимизации маршрутизации сигналов через постоянно меняющиеся позиции спутников.
DOI (10.1016/j.eng.2025.06.025
Источник
Прямой доступ к PDF: https://www.engineering.org.cn/engi/EN/PDF/10.1016/j.eng.2025.06.025