星云协同，把手伸向太空的云原生

来源:电子发烧友网发布时间:2023-01-30974浏览

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在当下的计算环境中，云原生这种灵活部署和构建应用程序的方法已经成了首选。云端这种全新的动态环境，在各行业的业务系统变得愈发复杂的情况下，提供了一个高速、敏捷性和低成本的选择。无论是流媒体、社交软件为了节省资源，都选择了云原生系统，在其中搭建各种独立服务。说到有限的资源，从各种卫星相关的报道中我们可以看出，每次发射都只能搭载少量载荷，参与者往往包含多家高校、研究机构和企业。而主打虚拟化、容器化的云原生路线，无疑能在这个卫星通信网络建设的大潮中，获得广泛应用，提供软件定义的在轨有效载荷或地面基础设施。

微软Azure与SES

早在前年，微软的Azure就与欧洲第一大卫星运营商SES达成合作，借助后者的O3b mPower中轨道通信卫星，来增强Azure Orbital卫星地面站的业务，实现超低延迟的全球网络。这类地面站网络不仅可以像星链一样为偏远地区的工业应用和公众提供宽带服务，也可以用于企业专有网络和地球观测等场景。去年9月，微软宣布深化与SES的合作，打造完全虚拟化的云原生卫星地面网络，提供一个更加开放且可编程的云原生服务。因为，需要用到卫星地面网络的客户边缘设备往往部署在偏远地区，所以升级调制解调器、边缘终端和其他专用硬件的复杂度较高，成本也不低。通过将SES的卫星网关部署在Azure数据中心附近，就能提供单跳连接服务，降低延迟。与此同时，在有了云原生的卫星地面网络后，就可以催生开放和标准化的硬件，同时仅需软件就能提供可编程且可升级的连接特性，比如网络切片、网络增值服务等等。

亚马逊AWS与Sateliot

随着卫星通信基带芯片等基础元件纷纷铺好了路，IoT卫星网络的搭建也已经提上了议程。作为仍在大力推进IoT互联的亚马逊，也没有放过AWS在卫星网络上的新机遇，从去年起，西班牙卫星通信运营商Sateliot就宣布使用AWS，在他们自己低轨道地球卫星的助力下，提供云原生5G的NB-IoT卫星网络覆盖。Sateliot表示有了AWS的协助后，他们得以通过Magma这一开源方案，为NB-IoT打造一个完全虚拟化的云原生5G核心网络，这样兼容3GPP R17的设备在使用现有射频模组的情况下，都能在Sateliot卫星网络和地面网络之间切换，并实现收发信息。相较现有的卫星通信IoT方案，这一思路明显缩短了成本，通过与地面网络电信运营商的合作下，也能加速推进卫星IoT网络的部署。

华为云与天算星座

“天算星座”是由北京邮电大学深圳研究生院和长沙天怡研究院共同发起的一项计划，主要是为了打造一个空天计算在轨试验平台。星座一期包含6颗卫星，今年年初，该星座的首颗云原生主星“北邮一号”卫星已经成功升空。在参与该计划的合作单位中，也有着在太空验证分布式云原生的华为云。对于部署在“天算星座”上的“云边一体”方案，华为云主要面向的是应急通讯、生态监测和防灾减灾之类的公共场景。比如在防灾减灾中，卫星在接收到指令，进行灾区影像拍摄后，往往需要传输大量的数据才能给生成预测与报告，给星地链路带来了巨大的压力。而在“北邮一号”上搭载的昇腾Atlas 200AI加速模块，为其提供了分布式星载AI推理能力，可以通过在轨AI推理丢弃低质量的影像数据，在传回地面后，可使用华为云中心节点的丰富算力资源来完成水域提取、监测报告生成的工作，缩短洪灾应急响应的间隔。这种协同的边云网络已经在地面得到了广泛普及，在开辟了太空应用的先例后，受益的除了卫星上相机模组进行的图像处理应用外，未来还能在各种太空科研场景中应用，打破过去卫星因为载荷有限所以算力有限的局面。