陳山枝談星地融合的趨勢(shì)與展望

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（CWW）無(wú)線移動(dòng)通信代際演進(jìn)十年一代，從4G改變生活，到5G改變社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋逐漸向行業(yè)應(yīng)用延伸。近日，在2022中國(guó)無(wú)線電大會(huì)上，中國(guó)信息通信科技集團(tuán)副總裁、總工程師陳山枝講道，當(dāng)前4G和5G等陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)在行業(yè)應(yīng)用中仍存在局限，面對(duì)行業(yè)應(yīng)用的強(qiáng)勁需求，衛(wèi)星移動(dòng)通信大有可為。

陳山枝講道，面向6G，星地融合全域覆蓋和以用戶為中心的彈性可定制網(wǎng)絡(luò)將助力6G實(shí)現(xiàn)全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)。關(guān)于星地融合的發(fā)展趨勢(shì)，他提出了自己的三點(diǎn)看法。

一是衛(wèi)星與地面蜂窩系統(tǒng)由競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛パa(bǔ)。隨著移動(dòng)通信走向萬(wàn)物互聯(lián)，人類活動(dòng)空間拓展、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事應(yīng)用、行業(yè)應(yīng)用等需求強(qiáng)盛，引入衛(wèi)星通信能夠更好地滿足不同需求。借助衛(wèi)星通信，都市地區(qū)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)基站覆蓋，發(fā)揮容量?jī)?yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)海量接入；偏遠(yuǎn)地區(qū)與海洋衛(wèi)星覆蓋，發(fā)揮覆蓋優(yōu)勢(shì)，可以節(jié)省建設(shè)成本。因此以較低成本構(gòu)建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，可以作為5G／6G地面覆蓋的補(bǔ)充，形成星地融合組網(wǎng)，可支撐多樣化的服務(wù)和應(yīng)用。

二是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面蜂窩系統(tǒng)體制走向融合。由于傳統(tǒng)衛(wèi)星通信技術(shù)體制多，不兼容，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，而且成本高，無(wú)規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)，全球業(yè)界紛紛開(kāi)展基于5G體制的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座組網(wǎng)探索，其中包括ITU開(kāi)展了下一代衛(wèi)星通信相關(guān)研究；3GPP開(kāi)展了NTN（非地面網(wǎng)絡(luò)）標(biāo)準(zhǔn)制定；ETSI Set 5G聯(lián)盟開(kāi)展了融合網(wǎng)絡(luò)研究工作等。

三是不同需求有不同組網(wǎng)模式。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，不同的組網(wǎng)模式可以解決相應(yīng)問(wèn)題，適應(yīng)不同場(chǎng)景需求。透明轉(zhuǎn)發(fā)的獨(dú)立組網(wǎng)與地面互聯(lián)互通，可應(yīng)用于技術(shù)復(fù)雜度低、建網(wǎng)成本低的場(chǎng)景助力解決很多中繼通訊的問(wèn)題；高頻段星上處理獨(dú)立組網(wǎng)與地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，適合大容量高速數(shù)據(jù)傳輸，適用于車載、機(jī)載、船載或者固定接入通信；中低頻段星地聯(lián)合組網(wǎng)（手機(jī)直連衛(wèi)星），使用5G NTN兼容手機(jī)，根據(jù)環(huán)境和信號(hào)變化，可動(dòng)態(tài)選擇接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或者地面網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩者無(wú)縫切換和漫游。

“鑒于低軌衛(wèi)星通信與地面蜂窩通信的差異，星地融合也面臨諸多挑戰(zhàn)?！标惿街φJ(rèn)為星地融合還需要在信道建模、鏈路預(yù)算等基礎(chǔ)問(wèn)題，透明轉(zhuǎn)發(fā)、星上處理等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，波形、傳播參數(shù)等物理層關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行攻關(guān)。對(duì)于星地融合未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，他也進(jìn)行了展望。

星地融合演進(jìn)從5G體制融合走向6G系統(tǒng)融合。5G體制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是星地獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星通信體制借鑒5G，隨著6G的研發(fā)演進(jìn)，面向6G的星地融合系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)星地一體，提供無(wú)感知一致服務(wù)。

6G星地融合組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的四大方向。星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信架構(gòu)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，研究基于彈性可重構(gòu)的靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，以及星地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò)功能柔性分割；星地融合的無(wú)線傳輸將研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一空口設(shè)計(jì)方案，支持多種業(yè)務(wù)傳輸，終端可以極致簡(jiǎn)單地接入到最合適星地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；星地融合的組網(wǎng)技術(shù)將研究小區(qū)間頻率規(guī)劃、多層網(wǎng)絡(luò)間自適應(yīng)路由等；星地融合的頻率管理將研究基于統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)頻譜資源，星地間頻諾的協(xié)調(diào)管理機(jī)制等。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)5G兼容、6G融合。5G兼容（體制融合）應(yīng)該搶占先機(jī)、奠定基礎(chǔ)，以5G技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)衛(wèi)星鏈路等差異化，針對(duì)性修改和優(yōu)化的低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)；最大程度復(fù)用5G技術(shù)，并利用5G規(guī)模經(jīng)濟(jì)，降低成本，實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。6G融合（系統(tǒng)融合）達(dá)到全球引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)陸地移動(dòng)通信和高中低軌衛(wèi)星通信的有機(jī)融合；衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一空口、統(tǒng)一接入、統(tǒng)一認(rèn)證方案；支持終端在星地間無(wú)縫切換，跨運(yùn)營(yíng)商漫游。

關(guān)鍵詞： 無(wú)線移動(dòng)通信 星地融合