專訪中國信科陳山枝：推動(dòng)6G星地融合標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，講好中國故事

3月23日消息（九九）當(dāng)前，以“6G融通世界，攜手共創(chuàng)未來”為主題的2023全球6G技術(shù)大會(huì)正在南京召開。

大會(huì)舉辦期間，IEEE Fellow，中國信息通信科技集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師、科技委主任，無線移動(dòng)通信全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，移動(dòng)通信及車聯(lián)網(wǎng)國家工程研究中心主任陳山枝在接受C114專訪時(shí)表示，移動(dòng)通信從1G到4G基本服務(wù)于“人的連接”，5G要服務(wù)于行業(yè)，賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生數(shù)字化服務(wù)。6G則是要解決5G在垂直行業(yè)應(yīng)用中還沒有解決好的問題，同時(shí)滿足2023年以后的新需求，特別是元宇宙。“6G要達(dá)到移動(dòng)通信的兩個(gè)極端：廣域全域覆蓋和個(gè)人極致體驗(yàn)。”

在天地一體化全域覆蓋方面，陳山枝建議，星地融合應(yīng)該以5G兼容、6G融合的技術(shù)路徑與理念推進(jìn)。在6G標(biāo)準(zhǔn)化方面，陳山枝建議我國積累核心技術(shù)、打造交流合作平臺(tái)和參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，最重要的是“講好中國故事”。

星地融合演進(jìn)路徑：5G兼容、6G融合

陳山枝指出，技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)決定了技術(shù)成本，所以5G的覆蓋優(yōu)勢(shì)在人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方尤為明顯。但是5G要服務(wù)于垂直行業(yè)，垂直行業(yè)的覆蓋與人口密度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不一定正相關(guān)，例如輸油管線、環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景。

“這是5G的挑戰(zhàn)，但是5G將為行業(yè)應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ)，同時(shí)給6G帶來更廣闊和更有前景的應(yīng)用。”陳山枝表示，6G時(shí)代的數(shù)字孿生、虛擬世界、元宇宙、數(shù)字中國，以及未來的數(shù)字地球，全域覆蓋尤為重要。

在天地一體化全域覆蓋方面，陳山枝建議，星地融合應(yīng)該以5G兼容、6G融合的技術(shù)路徑推進(jìn)。

陳山枝指出，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才開始啟動(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。但5G具有技術(shù)先進(jìn)且成熟、產(chǎn)業(yè)鏈完整、規(guī)模經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，低軌衛(wèi)星通信與5G兼容，能夠利用和分享5G的產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。并且，5G NTN星地融合方案應(yīng)該比現(xiàn)有存量5G普通手機(jī)直連接入衛(wèi)星的技術(shù)方案要優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度要低、建設(shè)和運(yùn)維成本也要低，系統(tǒng)容量要大，更具有先進(jìn)性。

而6G在設(shè)計(jì)之初就要考慮星地融合，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。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、任何地點(diǎn)、在任何時(shí)間無縫全球覆蓋和按需接入。需要對(duì)衛(wèi)星、升空平臺(tái)、無人機(jī)、地面蜂窩等組成異構(gòu)接入，設(shè)計(jì)包含統(tǒng)一空口傳輸、統(tǒng)一接入控制、統(tǒng)一認(rèn)證和統(tǒng)一組網(wǎng)協(xié)議，以用戶為中心的智能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持終端在星地間無縫切換，滿足不同部署場(chǎng)景和多樣化的業(yè)務(wù)需求。

推動(dòng)6G星地融合標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，講好中國故事

星地融合的技術(shù)瓶頸解決后，需要考慮的是如何達(dá)成全球標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

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；二是打造技術(shù)交流合作平臺(tái)，高校、科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)界形成有效溝通交流，三是積極參與到標(biāo)準(zhǔn)組織中去，推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

除此之外，最終要的一點(diǎn)是向全球講好中國故事。從3G三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、4G兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到5G一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，中國對(duì)全球移動(dòng)通信進(jìn)步的貢獻(xiàn)是巨大的，無論技術(shù)貢獻(xiàn)、產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)、制造能力，還是中國特大規(guī)模的市場(chǎng)降低手機(jī)成本，才使得今天手機(jī)在全球如此普及。“但是故事卻一直沒有講得那么透徹。”

回首20世紀(jì)90年代，幾乎同期出現(xiàn)的低軌道衛(wèi)星通信（銥星系統(tǒng)）和地面蜂窩移動(dòng)通信（GSM）彼此競(jìng)爭(zhēng)。銥星系統(tǒng)（Iridium）以77顆衛(wèi)星拉開低軌衛(wèi)星通信的序幕，該系統(tǒng)采用星上處理和星間鏈路技術(shù)，可以在地面實(shí)現(xiàn)無縫隙通訊，并且解決了衛(wèi)星網(wǎng)與地面蜂窩網(wǎng)之間的跨協(xié)議漫游，但最終卻因?yàn)榫薮蟮难邪l(fā)和系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用申請(qǐng)破產(chǎn)。而地面蜂窩移動(dòng)通信因?yàn)橛脩艋鶖?shù)大、成本優(yōu)勢(shì)明顯從2G一路發(fā)展到5G，商業(yè)十分成功，這其中的中國力量不容小覷。

當(dāng)前，隨著StarLink、Telesat、OneWeb以及AST公司的衛(wèi)星星座部署計(jì)劃逐步推進(jìn)，低軌衛(wèi)星通信再度興起，并且具備了成熟的推進(jìn)條件。

技術(shù)方面，一是衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)的進(jìn)步，包括“一箭多星”、火箭回收利用等顛覆技術(shù)創(chuàng)新；二是衛(wèi)星制造技術(shù)的進(jìn)步，包括材料、電源、加工技術(shù)的進(jìn)步；三是集成電路技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)星的小型化、模塊化、組件化，以及星上處理能力的增強(qiáng)；四是通信技術(shù)的進(jìn)步，隨著3G、4G、5G代際演進(jìn)，大規(guī)模天線、毫米波技術(shù)、波束賦形等進(jìn)步，地面蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)也可以應(yīng)用到衛(wèi)星上。

需求方面，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。

隨著技術(shù)進(jìn)步和需求變化，衛(wèi)星通信和地面蜂窩通信之間“融合”的呼聲也越來越高，但是體制標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一不利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。放眼全球，中國的移動(dòng)用戶基數(shù)最大，技術(shù)貢獻(xiàn)卓越，制造能力突出。“我們有責(zé)任也有義務(wù)更加有能力推動(dòng)6G星地融合標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，講好中國故事。”陳山枝說。

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