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有限公司（以下簡稱“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兩大標志及星地融合趨勢》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)一標準的建立”等話題進行深入闡釋。

5G體制兼容，6G系統(tǒng)融合

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

隨著行業(yè)應(yīng)用和人類活動范圍的拓展，衛(wèi)星通信全球覆蓋和空間覆蓋的優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。到今天為止，地面移動通信系統(tǒng)覆蓋的人口已經(jīng)超過70%，但是受制于技術(shù)經(jīng)濟因素，只覆蓋了20%的陸地面積，按地球表面積計算大概只有6%。隨著行業(yè)發(fā)展，航空、遠洋、漁業(yè)、石油、環(huán)境監(jiān)測、戶外越野活動，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勁。

但衛(wèi)星通信的標準仍然“五花八門”，每個發(fā)射衛(wèi)星的運營商都有一套的自己技術(shù)體制，相互不兼容，造成衛(wèi)星移動通信規(guī)模經(jīng)濟不夠，成本很高。陳山枝提出，衛(wèi)星通信復(fù)用地面移動通信產(chǎn)業(yè)鏈，降低衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)成本，并實現(xiàn)兩者間的覆蓋和服務(wù)互補。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)計之初并沒有考慮衛(wèi)星通信，3GPP R15版本是5G第一個商用版本。隨著技術(shù)和需求的演進，衛(wèi)星通信的研究與標準化在R17 NTN開始啟動，這就決定了星地融合在5G是體制兼容，即在已有5G標準的技術(shù)框架下實現(xiàn)星地融合的優(yōu)化。并且，5G NTN（非地面網(wǎng)絡(luò)）星地融合方案實現(xiàn)復(fù)雜度相對較低、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)計之初就考慮星地融合，能在系統(tǒng)級上實現(xiàn)星地融合的優(yōu)化，因此6G星地融合將是系統(tǒng)融合。陳山枝認為:在6G時代，陸地移動通信跟高、中、低軌衛(wèi)星的有機融合，實現(xiàn)任何人、任何物在任何地點、任何空間及任何時間無縫全球接入和漫游切換。

陳山枝同時指出，衛(wèi)星通信系統(tǒng)跟地面蜂窩移動通信系統(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，信號傳播路徑損耗大，且傳輸時延大，帶來鏈路預(yù)算、時序關(guān)系和傳輸方案的挑戰(zhàn)；二是衛(wèi)星高速移動，引發(fā)時間同步跟蹤性能、頻率同步跟蹤（多普勒效應(yīng)）、移動性管理（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6G星地融合標準統(tǒng)一，爭取話語權(quán)

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

對此，陳山枝有三點建議：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)貢獻中國力量；二是秉持開放合作的心態(tài)，與國際電信運營商、標準組織參與者、衛(wèi)星通信運營商，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)更多的國際標準人才，積極參與到國際標準化組織中去，利用ITU、3GPP等平臺推動相關(guān)標準的融合統(tǒng)一。

陳山枝介紹，中國信科及其無線移動通信全國重點實驗室是星地融合移動通信的重要技術(shù)貢獻者，也是5G衛(wèi)星移動通信技術(shù)的引領(lǐng)者、6G星地融合關(guān)鍵技術(shù)的儲備者。

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)標準體系和關(guān)鍵設(shè)備研制，為國家衛(wèi)星移動通信重大工程的建設(shè)提供技術(shù)支撐。

在標準方面，已在CCSA、3GPP、ITU等標準組織牽頭多項標準制定。今年3月份，陳山枝帶領(lǐng)團隊的兩個提案在國際電信聯(lián)盟（ITU)推成國際標準，成為中國貢獻重要的星地融合國際標準，為后續(xù)的6G標準化工作奠定了堅實基礎(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)、科研機構(gòu)、高校等開展地面測試和星地聯(lián)試等工作。

此外，中信科移動還積極開展對于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，場景智聯(lián)”6G白皮書，未來將繼續(xù)助力6G愿景實現(xiàn)。

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