1.2.2 按需服务卫星通信网络

按需服务是提高效费比的基本手段，即根据随时空变化的用户业务需求动态调配网络资源，降低运营商投入产出比，推进网络建设可持续发展。按需服务需要自顶向下设计卫星通信网络全方位要素，网络服务模式、星座构型、网络管控、载荷设计与实现等均需要进行系统级协同优化。

根据业界预测，未来地面移动通信网络与卫星通信网络的融合服务将包含卫星接入、卫星回传、卫星通信网络承载、天基轻量化边缘计算等多样化应用场景。由于卫星功率资源、频率资源等极度受限，若仍将卫星通信网络作为专用管道，资源难以按需分配使用，相关传输瓶颈问题难以得到解决，或愈发凸显。同时，盲目地进行堆叠式规模扩张极可能导致大量的网络空载和资源浪费，而在有迫切需求的场景下网络资源却不够用，严重影响卫星通信网络的可持续发展。以下我们尝试分析并梳理按需服务能力建设的基本脉络，希望相关观点引发读者更多的关注与思考。

首先，按需服务能力建设需要以最大化资源利用率为目标，探索高效能服务模式。为提高资源利用率，可采取的措施有：以按需配置的星上通信资源切片替代固定带宽划分的弯管转发、以广域按需覆盖替代传统固定多波束转发、以动态组播服务替代点到点数据传输等。

其次，按需服务能力建设需要优化卫星通信网络星座设计。一般而言，卫星轨道高度越高，其通信覆盖范围内业务呈现的时空非均匀分布特性越强，因而在中高轨星座卫星上进行资源的按需调度能得到可观的效费比增益。对于低轨道星座而言，卫星分时扫过业务高密度区域与业务稀疏区域，如果按照业务高密度区域的服务能力需求设计单星容量，网络建设不经济；如果按照平均业务需求设计单星容量，则业务高密度区域的用户可能得不到应有的服务。因此，结合业务分布特点采用高中低轨混合星座构型优化设计，并优化配置单星能力，可为未来业务提供可持续演进的发展空间，既保障平均服务能力，又能够针对业务高密度区域提供增强服务。

再者，按需服务能力建设需要进一步细化网络资源利用的颗粒度。比如通过充分挖掘波束资源的时、空、频、功率域的自由度，为无线资源与业务需求的优化匹配提供基础手段。同时，利用星载网络数据面、星载网络控制面以及星载通用计算与存储等能力，针对不同协议体系、不同服务质量要求的报文提供流量塑型、负载均衡、加解密乃至应用层信息预处理等按需处理服务。

最后，按需服务能力建设需要优化卫星通信网络管控设计，包括网络管控模式与资源分配策略。地面互联网通过统计复用的方式按用户需求调配资源，在充分供给的光纤网络中，用户服务质量可以得到有效保障。卫星通信网络天然的资源受限和重负载特征无法实现资源充分供给，用户间对资源的自由竞争将急剧劣化服务质量，需要通过有效的网络管控化解上述问题。例如，在需求侧精确感知和引导用户业务需求、确定业务接纳与传输策略；在供给侧协同调配资源，从而为不同用户提供差异化服务。

总之，按需服务卫星通信网络将成为未来卫星通信网络发展的重要趋势。我们需要从服务模式入手，细化资源粒度，提升资源利用效率，优化星座设计与网络管控设计，按需为用户提供均衡、便捷、廉价的天基网络服务。