專訪中國信科陳山枝：星地融合技術(shù)路線“5G體制兼容，6G系統(tǒng)融合”

5月31日消息（九九）2023中關(guān)村論壇－全球B5G/6G創(chuàng)新論壇日前在北京舉行，中國信息通信科技集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國信科”）副總經(jīng)理、總工程師陳山枝在論壇上發(fā)表題為《6G兩大標(biāo)志及星地融合趨勢(shì)》的主題演講并接受C114專訪，就“天地一體化覆蓋”“6G星地融合全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的建立”等話題進(jìn)行深入闡釋。

5G體制兼容，6G系統(tǒng)融合

陳山枝介紹，從1G到5G，衛(wèi)星移動(dòng)通信和地面移動(dòng)通信一直以來都是獨(dú)立發(fā)展的。在此過程中，地面移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)逐漸收斂：1G標(biāo)準(zhǔn)很多，2G兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，3G三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，4G兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，5G一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。“標(biāo)準(zhǔn)的收斂有利于形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，地面移動(dòng)通信當(dāng)前已經(jīng)將密集覆蓋做到了極致。”

隨著行業(yè)應(yīng)用和人類活動(dòng)范圍的拓展，衛(wèi)星通信全球覆蓋和空間覆蓋的優(yōu)勢(shì)開始顯現(xiàn)。到今天為止，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋的人口已經(jīng)超過70%，但是受制于技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，只覆蓋了20%的陸地面積，按地球表面積計(jì)算大概只有6%。隨著行業(yè)發(fā)展，航空、遠(yuǎn)洋、漁業(yè)、石油、環(huán)境監(jiān)測(cè)、戶外越野活動(dòng)，還有國家戰(zhàn)略和軍事通信等，在廣域和空間覆蓋方面的需求十分強(qiáng)勁。

但衛(wèi)星通信的標(biāo)準(zhǔn)仍然“五花八門”，每個(gè)發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)營商都有一套的自己技術(shù)體制，相互不兼容，造成衛(wèi)星移動(dòng)通信規(guī)模經(jīng)濟(jì)不夠，成本很高。陳山枝提出，衛(wèi)星通信復(fù)用地面移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈，降低衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)成本，并實(shí)現(xiàn)兩者間的覆蓋和服務(wù)互補(bǔ)。因此，早在2018年，陳山枝就在業(yè)內(nèi)倡導(dǎo)“5G體制兼容，6G系統(tǒng)融合”的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展路線。

陳山枝解釋稱，5G在設(shè)計(jì)之初并沒有考慮衛(wèi)星通信，3GPP R15版本是5G第一個(gè)商用版本。隨著技術(shù)和需求的演進(jìn)，衛(wèi)星通信的研究與標(biāo)準(zhǔn)化在R17 NTN開始啟動(dòng)，這就決定了星地融合在5G是體制兼容，即在已有5G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架下實(shí)現(xiàn)星地融合的優(yōu)化。并且，5G NTN（非地面網(wǎng)絡(luò)）星地融合方案實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度相對(duì)較低、系統(tǒng)容量大，基于統(tǒng)一的3GPP協(xié)議，星地產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)用程度高。

而6G在設(shè)計(jì)之初就考慮星地融合，能在系統(tǒng)級(jí)上實(shí)現(xiàn)星地融合的優(yōu)化，因此6G星地融合將是系統(tǒng)融合。陳山枝認(rèn)為:在6G時(shí)代，陸地移動(dòng)通信跟高、中、低軌衛(wèi)星的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)任何人、任何物在任何地點(diǎn)、任何空間及任何時(shí)間無縫全球接入和漫游切換。

陳山枝同時(shí)指出，衛(wèi)星通信系統(tǒng)跟地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相比仍然存在技術(shù)差異和挑戰(zhàn)：一是衛(wèi)星信道和地面信道的傳播特性不同，衛(wèi)星通信傳播距離遠(yuǎn)，信號(hào)傳播路徑損耗大，且傳輸時(shí)延大，帶來鏈路預(yù)算、時(shí)序關(guān)系和傳輸方案的挑戰(zhàn)；二是衛(wèi)星高速移動(dòng)，引發(fā)時(shí)間同步跟蹤性能、頻率同步跟蹤（多普勒效應(yīng)）、移動(dòng)性管理（頻繁波束切換和星間切換）、調(diào)制解調(diào)性能等挑戰(zhàn)。

推動(dòng)6G星地融合標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，爭(zhēng)取話語權(quán)

標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一對(duì)于產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的作用毋庸置疑。如何推動(dòng)6G星地融合全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的建立？特別是中國如何能夠取得標(biāo)準(zhǔn)制定的話語權(quán)？

對(duì)此，陳山枝有三點(diǎn)建議：一是積累中國自己的核心技術(shù)，為全球6G星地融合核心技術(shù)貢獻(xiàn)中國力量；二是秉持開放合作的心態(tài)，與國際電信運(yùn)營商、標(biāo)準(zhǔn)組織參與者、衛(wèi)星通信運(yùn)營商，以及設(shè)備制造商、終端廠商形成有效溝通交流；三是培養(yǎng)更多的國際標(biāo)準(zhǔn)人才，積極參與到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中去，利用ITU、3GPP等平臺(tái)推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的融合統(tǒng)一。

陳山枝介紹，中國信科及其無線移動(dòng)通信全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是星地融合移動(dòng)通信的重要技術(shù)貢獻(xiàn)者，也是5G衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)的引領(lǐng)者、6G星地融合關(guān)鍵技術(shù)的儲(chǔ)備者。

在技術(shù)方面，中國信科在我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新基建中正發(fā)揮著重要作用，積極開展透明轉(zhuǎn)發(fā)和星上再處理衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究，帶領(lǐng)業(yè)界率先完成了業(yè)界首套5G融合體制的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系和關(guān)鍵設(shè)備研制，為國家衛(wèi)星移動(dòng)通信重大工程的建設(shè)提供技術(shù)支撐。

在標(biāo)準(zhǔn)方面，已在CCSA、3GPP、ITU等標(biāo)準(zhǔn)組織牽頭多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定。今年3月份，陳山枝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)的兩個(gè)提案在國際電信聯(lián)盟（ITU)推成國際標(biāo)準(zhǔn)，成為中國貢獻(xiàn)重要的星地融合國際標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的6G標(biāo)準(zhǔn)化工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在設(shè)備研發(fā)方面，中國信科研制了星上通信載荷、信關(guān)站、衛(wèi)星終端、測(cè)試儀表等5GNTN相關(guān)設(shè)備；在產(chǎn)業(yè)合作方面，持續(xù)與航天企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校等開展地面測(cè)試和星地聯(lián)試等工作。

此外，中信科移動(dòng)還積極開展對(duì)于6G愿景、需求、能力與關(guān)鍵技術(shù)的系列研究工作，連續(xù)三年發(fā)布年度“全域覆蓋，場(chǎng)景智聯(lián)”6G白皮書，未來將繼續(xù)助力6G愿景實(shí)現(xiàn)。

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