星云協(xié)同，把手伸向太空的云原生

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）在當(dāng)下的計(jì)算環(huán)境中，云原生這種靈活部署和構(gòu)建應(yīng)用程序的方法已經(jīng)成了首選。云端這種全新的動(dòng)態(tài)環(huán)境，在各行業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)變得愈發(fā)復(fù)雜的情況下，提供了一個(gè)高速、敏捷性和低成本的選擇。無(wú)論是流媒體、社交軟件為了節(jié)省資源，都選擇了云原生系統(tǒng)，在其中搭建各種獨(dú)立服務(wù)。

說到有限的資源，從各種衛(wèi)星相關(guān)的報(bào)道中我們可以看出，每次發(fā)射都只能搭載少量載荷，參與者往往包含多家高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。而主打虛擬化、容器化的云原生路線，無(wú)疑能在這個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的大潮中，獲得廣泛應(yīng)用，提供軟件定義的在軌有效載荷或地面基礎(chǔ)設(shè)施。

微軟Azure與SES

早在前年，微軟的Azure就與歐洲第一大衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商SES達(dá)成合作，借助后者的O3b mPower中軌道通信衛(wèi)星，來(lái)增強(qiáng)Azure Orbital衛(wèi)星地面站的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)超低延遲的全球網(wǎng)絡(luò)。這類地面站網(wǎng)絡(luò)不僅可以像星鏈一樣為偏遠(yuǎn)地區(qū)的工業(yè)應(yīng)用和公眾提供寬帶服務(wù)，也可以用于企業(yè)專有網(wǎng)絡(luò)和地球觀測(cè)等場(chǎng)景。

去年9月，微軟宣布深化與SES的合作，打造完全虛擬化的云原生衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)，提供一個(gè)更加開放且可編程的云原生服務(wù)。因?yàn)?，需要用到衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)的客戶邊緣設(shè)備往往部署在偏遠(yuǎn)地區(qū)，所以升級(jí)調(diào)制解調(diào)器、邊緣終端和其他專用硬件的復(fù)雜度較高，成本也不低。

通過將SES的衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)部署在Azure數(shù)據(jù)中心附近，就能提供單跳連接服務(wù)，降低延遲。與此同時(shí)，在有了云原生的衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)后，就可以催生開放和標(biāo)準(zhǔn)化的硬件，同時(shí)僅需軟件就能提供可編程且可升級(jí)的連接特性，比如網(wǎng)絡(luò)切片、網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)等等。

亞馬遜AWS與Sateliot

隨著衛(wèi)星通信基帶芯片等基礎(chǔ)元件紛紛鋪好了路，IoT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的搭建也已經(jīng)提上了議程。作為仍在大力推進(jìn)IoT互聯(lián)的亞馬遜，也沒有放過AWS在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上的新機(jī)遇，從去年起，西班牙衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)商Sateliot就宣布使用AWS，在他們自己低軌道地球衛(wèi)星的助力下，提供云原生5G的NB-IoT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

Sateliot表示有了AWS的協(xié)助后，他們得以通過Magma這一開源方案，為NB-IoT打造一個(gè)完全虛擬化的云原生5G核心網(wǎng)絡(luò)，這樣兼容3GPP R17的設(shè)備在使用現(xiàn)有射頻模組的情況下，都能在Sateliot衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)之間切換，并實(shí)現(xiàn)收發(fā)信息。

相較現(xiàn)有的衛(wèi)星通信IoT方案，這一思路明顯縮短了成本，通過與地面網(wǎng)絡(luò)電信運(yùn)營(yíng)商的合作下，也能加速推進(jìn)衛(wèi)星IoT網(wǎng)絡(luò)的部署。

華為云與天算星座

“天算星座”是由北京郵電大學(xué)深圳研究生院和長(zhǎng)沙天怡研究院共同發(fā)起的一項(xiàng)計(jì)劃，主要是為了打造一個(gè)空天計(jì)算在軌試驗(yàn)平臺(tái)。星座一期包含6顆衛(wèi)星，今年年初，該星座的首顆云原生主星“北郵一號(hào)”衛(wèi)星已經(jīng)成功升空。

在參與該計(jì)劃的合作單位中，也有著在太空驗(yàn)證分布式云原生的華為云。對(duì)于部署在“天算星座”上的“云邊一體”方案，華為云主要面向的是應(yīng)急通訊、生態(tài)監(jiān)測(cè)和防災(zāi)減災(zāi)之類的公共場(chǎng)景。比如在防災(zāi)減災(zāi)中，衛(wèi)星在接收到指令，進(jìn)行災(zāi)區(qū)影像拍攝后，往往需要傳輸大量的數(shù)據(jù)才能給生成預(yù)測(cè)與報(bào)告，給星地鏈路帶來(lái)了巨大的壓力。

而在“北郵一號(hào)”上搭載的昇騰Atlas 200AI加速模塊，為其提供了分布式星載AI推理能力，可以通過在軌AI推理丟棄低質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)，在傳回地面后，可使用華為云中心節(jié)點(diǎn)的豐富算力資源來(lái)完成水域提取、監(jiān)測(cè)報(bào)告生成的工作，縮短洪災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)的間隔。

這種協(xié)同的邊云網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在地面得到了廣泛普及，在開辟了太空應(yīng)用的先例后，受益的除了衛(wèi)星上相機(jī)模組進(jìn)行的圖像處理應(yīng)用外，未來(lái)還能在各種太空科研場(chǎng)景中應(yīng)用，打破過去衛(wèi)星因?yàn)檩d荷有限所以算力有限的局面。

寫在最后

從各家云服務(wù)廠商的動(dòng)向來(lái)看，他們也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了云原生在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的商機(jī)，對(duì)于市場(chǎng)擴(kuò)張腳步已經(jīng)開始放緩的云業(yè)務(wù)來(lái)說，這些新興技術(shù)的投入使用無(wú)疑能帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。像華為、亞馬遜這樣擁有專屬硬件的云服務(wù)廠商，也樂于展開衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)天地通信的設(shè)備驗(yàn)證，無(wú)論是用于衛(wèi)星載荷還是地面基站。