2023-5-31 19:17

中国移动黄宇红:6G天地一体,共筑星地融合未来

5月30日,在中关村论坛期间,中国移动研究院院长黄宇红受邀发表《面向6G天地一体的路径思考和核心技术攻关》的主题演讲,介绍了中国移动在6G天地一体的愿景目标、关键技术及路径等方面的最新研究成果。

天地一体技术发展迅速,全球高度关注手机直连、星地融合

习近平总书记2021年强调,“加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施”。近年来,全球天地一体技术研究及应用进入全新快速发展阶段,我国出台相关政策积极推进卫星互联网建设,加快5G地面移动通信与卫星通信的融合,促进了国内天地产业的快速发展。各国卫星和地面移动通信巨头在政策及市场需求推动下亦开始实质性合作,加速手机直连卫星技术的成熟和商用。

黄宇红表示,中国移动高度重视5G NTN和6G天地一体的技术发展。一是在技术标准方面:依托3GPP、ITU、CCSA等开展天地一体技术和标准体系研究。在3GPP提交250余篇提案,牵头构建ITU全球首个“固定、移动、卫星融合”标准,牵头在CCSA通过业界首个NTN卫星接入网设备技术要求等9个天地一体领域立项。二是在产业推进方面:2022年8月发布全球首个运营商5G IoT NTN终端直连卫星外场验证,2023年5月完成国内首款5G NTN手机终端直连卫星实验室验证,支持双向语音对讲和文字消息,引领产业加速成熟。三是在生态构建方面:天地一体是复杂系统工程,产学研用需跨领域深度协同,共同攻关“硬骨头”。中国移动勇担策源地和现代信息产业链链长,加强与清华、星网等高校、企业的合作,积极建设协同创新基地,打造中低轨协同技术创新实验平台和天地一体化实验室,加速构建开放健壮的生态。

6G天地一体目标:全方位一体融合,为用户提供统一终端、全球无缝的一体服务

黄宇红介绍,网络天地一体作为6G的核心基础技术之一,目标应该是支持终端融合一体、连接全球无缝的信息服务能力。为最大化产业规模、最高效网络组织,要求天地一体支持架构、空口、频率、多轨四大融合关键技术,构建泛在通信、立体感知、导航定位、算力协同四大核心业务能力,最终实现卫星和地面网络在技术、标准、产业和应用的全方位融合,为大众客户和千行百业提供统一终端、一体服务。

6G天地一体技术路径:稳定推进四大融合,由浅入深分阶段实现最终一体融合

黄宇红详细解读了架构融合、空口融合、频率融合和多轨融合四大关键技术的最新研究进展和成果。

架构融合方面:攻关动态协同和分布式处理技术,打造高效、无缝的一体化网络架构。星地网络异构且差异大、卫星网络拓扑高速动态变化、单星能力受限,需要设计一体化网络架构实现星地覆盖、资源、调度等高效协同,最大化网络效率和降低网络成本,同时保障用户无缝的星地切换能力和业务连续性体验。

黄宇红介绍了中国移动正在攻关的两个重要技术:一是星地智能动态协作的高效新型无线组网架构。基于星地智能动态协作网元,实现星地动态感知、快速交互、统筹调度、协同控制,在降低协同复杂度的同时保障服务质量。二是集中和分布协同的自治网络架构。实现核心网分布式部署,解决单星能力受限问题;基于位置的IPv6编址寻址机制保持动态连接下地址的稳定性。

空口融合方面:攻关卫星载荷受限难题,统一设计既兼顾星地差异又最小化卫星复杂度的空口技术。为使卫星能够最大化共享地面大规模产业基础,天地一体应使卫星空口与地面网络共用技术体系和框架,兼顾星地和地面传输的差异性,形成统一空口协议。针对星地信道环境差异大、网络拓扑高速动态变化、卫星平台能力受限、手机一体化设计等空口设计难题,6G需在天线、波形、双工、多址接入、星地传输、移动性管理、快速接入及资源管理等物理层和高层技术上持续攻关。

黄宇红介绍了中国移动提出的基于地面控制的卫星波束管理全新技术路径,以及相关的星地交互动态关系构建、端星地三方精准波束控制同步等核心技术,该路径将能够促进地面网络深度参与卫星资源的管理调度来提高星地协同覆盖效果,提高透明转发架构的性能,从而减少星上基站的数量,降低星座成本。

频率融合方面:攻关干扰难题,提升天地一体频谱使用效率。现阶段低频段资源紧张、卫星频谱资源利用率相对不高,星地频率融合有利于提升卫星和地面网络的联合频谱利用率,增加卫星的容量和更好支持手机直连卫星应用。频率融合技术的关键是解决星地频率干扰问题,涉及频谱感知、干扰规避和抑制以及频谱资源分配等多项技术。中国移动基于空、时、频多域展开动态电子围栏、面向跳波束的动态频率干扰规避等创新方案研究,希望业界能够共同攻克技术难题。

多轨融合方面:攻关分层协作难题,实现多轨一体提升全局性能和建设效率。着眼未来,考虑打破传统低、中、高轨卫星网络独立发展的模式,推动实现多轨异构混合星座组网,有效利用高轨和中轨星座在网络拓扑简单稳定、覆盖能力强等特点,降低组网、星间链路复杂度和测控难题,进一步提升天地一体网络的全局系统性能和降低星座建设成本。

黄宇红还分享了对6G天地一体技术发展路径的思考,基于技术难度将星地融合可划分为三个阶段由浅入深推进:从5G开始经5G-A演进阶段,实现从空口初步融合到架构、频率初步融合,在6G阶段实现空口、架构、频率、多轨一体融合。

最后,黄宇红院表示,天地一体是一个非常复杂的系统工程,成功的关键在于跨领域、跨环节各方深度协同和开放创新,中国移动愿与大家携手共筑天地一体数字信息基础设施,共创“网络无所不达、算力无所不在、智力无所不及”的美好未来。

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2023-10-3 12:16:38
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