星云協(xié)同，把手伸向太空的云原生

電子發(fā)燒友網報道（文/周凱揚）在當下的計算環(huán)境中，云原生這種靈活部署和構建應用程序的方法已經成了首選。云端這種全新的動態(tài)環(huán)境，在各行業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)變得愈發(fā)復雜的情況下，提供了一個高速、敏捷性和低成本的選擇。無論是流媒體、社交軟件為了節(jié)省資源，都選擇了云原生系統(tǒng)，在其中搭建各種獨立服務。

說到有限的資源，從各種衛(wèi)星相關的報道中我們可以看出，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、研究機構和企業(yè)。而主打虛擬化、容器化的云原生路線，無疑能在這個衛(wèi)星通信網絡建設的大潮中，獲得廣泛應用，提供軟件定義的在軌有效載荷或地面基礎設施。

微軟Azure與SES

早在前年，微軟的Azure就與歐洲第一大衛(wèi)星運營商SES達成合作，借助后者的O3b mPower中軌道通信衛(wèi)星，來增強Azure Orbital衛(wèi)星地面站的業(yè)務，實現超低延遲的全球網絡。這類地面站網絡不僅可以像星鏈一樣為偏遠地區(qū)的工業(yè)應用和公眾提供寬帶服務，也可以用于企業(yè)專有網絡和地球觀測等場景。

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)星地面網絡，提供一個更加開放且可編程的云原生服務。因為，需要用到衛(wèi)星地面網絡的客戶邊緣設備往往部署在偏遠地區(qū)，所以升級調制解調器、邊緣終端和其他專用硬件的復雜度較高，成本也不低。

通過將SES的衛(wèi)星網關部署在Azure數據中心附近，就能提供單跳連接服務，降低延遲。與此同時，在有了云原生的衛(wèi)星地面網絡后，就可以催生開放和標準化的硬件，同時僅需軟件就能提供可編程且可升級的連接特性，比如網絡切片、網絡增值服務等等。

亞馬遜AWS與Sateliot

隨著衛(wèi)星通信基帶芯片等基礎元件紛紛鋪好了路，IoT衛(wèi)星網絡的搭建也已經提上了議程。作為仍在大力推進IoT互聯(lián)的亞馬遜，也沒有放過AWS在衛(wèi)星網絡上的新機遇，從去年起，西班牙衛(wèi)星通信運營商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)星網絡覆蓋。

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打造一個完全虛擬化的云原生5G核心網絡，這樣兼容3GPP R17的設備在使用現有射頻模組的情況下，都能在Sateliot衛(wèi)星網絡和地面網絡之間切換，并實現收發(fā)信息。

相較現有的衛(wèi)星通信IoT方案，這一思路明顯縮短了成本，通過與地面網絡電信運營商的合作下，也能加速推進衛(wèi)星IoT網絡的部署。

華為云與天算星座

“天算星座”是由北京郵電大學深圳研究生院和長沙天怡研究院共同發(fā)起的一項計劃，主要是為了打造一個空天計算在軌試驗平臺。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”衛(wèi)星已經成功升空。

在參與該計劃的合作單位中，也有著在太空驗證分布式云原生的華為云。對于部署在“天算星座”上的“云邊一體”方案，華為云主要面向的是應急通訊、生態(tài)監(jiān)測和防災減災之類的公共場景。比如在防災減災中，衛(wèi)星在接收到指令，進行災區(qū)影像拍攝后，往往需要傳輸大量的數據才能給生成預測與報告，給星地鏈路帶來了巨大的壓力。

而在“北郵一號”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推理丟棄低質量的影像數據，在傳回地面后，可使用華為云中心節(jié)點的豐富算力資源來完成水域提取、監(jiān)測報告生成的工作，縮短洪災應急響應的間隔。

這種協(xié)同的邊云網絡已經在地面得到了廣泛普及，在開辟了太空應用的先例后，受益的除了衛(wèi)星上相機模組進行的圖像處理應用外，未來還能在各種太空科研場景中應用，打破過去衛(wèi)星因為載荷有限所以算力有限的局面。

寫在最后

從各家云服務廠商的動向來看，他們也已經發(fā)現了云原生在衛(wèi)星通信領域的商機，對于市場擴張腳步已經開始放緩的云業(yè)務來說，這些新興技術的投入使用無疑能帶來新的增長點。像華為、亞馬遜這樣擁有專屬硬件的云服務廠商，也樂于展開衛(wèi)星網絡天地通信的設備驗證，無論是用于衛(wèi)星載荷還是地面基站。