中國(guó)信科陳山枝：星地融合助力數(shù)字低空發(fā)展

2025年4月10日至12日，由FuTURE論壇和紫金山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合組織召開的"2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)"在南京召開。中國(guó)信科集團(tuán)副總經(jīng)理、總工程師、科技委主任，無(wú)線移動(dòng)通信全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，IEEE Fellow陳山枝博士受邀作了《星地融合助力數(shù)字低空發(fā)展》的主題演講，陳山枝博士從星地融合移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，深入分析了6G星地融合關(guān)鍵技術(shù)，探討了星地融合對(duì)低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的促進(jìn)，分享了中國(guó)信科/無(wú)線移動(dòng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在星地融合標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)驗(yàn)證的重要成果以及在低空經(jīng)濟(jì)的布局，并推薦了近期出版的專著《星地融合移動(dòng)通信系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)》。

針對(duì)星地融合移動(dòng)通信發(fā)展現(xiàn)狀，陳山枝博士分析了地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的覆蓋局限性、衛(wèi)星通信與地面移動(dòng)通信從過去競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在互補(bǔ)的發(fā)展趨勢(shì)，指出地面移動(dòng)通信經(jīng)歷1G到5G的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量不斷收斂并具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，2025年初全球移動(dòng)通信手機(jī)用戶總數(shù)為60億量級(jí)，而衛(wèi)星通信技術(shù)體制多、不兼容、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、成本高、無(wú)規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，用戶終端總數(shù)僅在1000萬(wàn)量級(jí)。今天的衛(wèi)星通信還沒有走出1G的大哥大的商業(yè)困境，終端貴、資費(fèi)高、用戶數(shù)量小，手機(jī)用戶買衛(wèi)星通信更像是在買通信保險(xiǎn)（應(yīng)急通信）。為了解決衛(wèi)星通信的發(fā)展困境，陳山枝博士自2018年開始倡導(dǎo)"5G體制兼容、6G系統(tǒng)融合"的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術(shù)路徑，并先后在電信科學(xué)、China Communication等期刊發(fā)表論文。該技術(shù)路徑已得到國(guó)際認(rèn)可，例如歐盟無(wú)線電頻譜政策組（RSPG）在2025年發(fā)布的6G戰(zhàn)略報(bào)告中提到"5G融合設(shè)計(jì)、6G統(tǒng)一設(shè)計(jì)"，與該觀點(diǎn)進(jìn)行了呼應(yīng)。此外，3GPP在持續(xù)推進(jìn)5G NTN的發(fā)展，且在今年3月的6G Workshop中，絕大多數(shù)公司（衛(wèi)星陣營(yíng)和主流設(shè)備商）普遍同意6G Day1的 NTN & TN 統(tǒng)一設(shè)計(jì)，已寫入3GPP RAN的立項(xiàng)報(bào)告中。

針對(duì)6G星地融合，陳山枝博士基于對(duì)什么是6G的思考，指出6G需要解決5G行業(yè)應(yīng)用沒處理好的問題并滿足2030年后的"數(shù)字孿生、虛擬世界"等新需求。他提出6G具有三大突破與三大標(biāo)志，首先是為應(yīng)對(duì)覆蓋挑戰(zhàn)，需要實(shí)現(xiàn)從陸地覆蓋到全域覆蓋的突破，形成了星地融合的標(biāo)志；其次是為應(yīng)對(duì)容量挑戰(zhàn)，需要實(shí)現(xiàn)從蜂窩小區(qū)架構(gòu)到去蜂窩架構(gòu)的突破，形成了以用戶為中心的彈性可定制網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志；然后是為應(yīng)對(duì)能力挑戰(zhàn)，需要實(shí)現(xiàn)AI賦能以及從通信到通信、感知與計(jì)算的突破，形成了通信與感知、智能融合的標(biāo)志。針對(duì)該觀點(diǎn)，陳山枝博士先后在IEEE Wireless Communication、China Communication、Engineering、IEEE Network、中國(guó)科學(xué)等期刊上發(fā)表了多篇論文。陳山枝博士談到，6G星地融合將面臨豐富的場(chǎng)景和應(yīng)用，例如高效中繼回傳服務(wù)、泛在寬帶接入服務(wù)、泛在物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、高可靠通信、高安全高可用通信等，由此需要攻克系列關(guān)鍵技術(shù)，涉及星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星地融合的無(wú)線傳輸、星地融合的組網(wǎng)、星地融合的頻譜共享與管理等多個(gè)方面。從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)看，需要研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信融合的立體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基于彈性可重構(gòu)的靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、星地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò)功能柔性分割等；從無(wú)線傳輸看，需要研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一無(wú)線空口設(shè)計(jì)方案、終端極簡(jiǎn)接入方案等；從組網(wǎng)看，需要研究小區(qū)間頻率規(guī)劃、多層網(wǎng)絡(luò)間自適應(yīng)路由、星地星間的無(wú)縫切換、星地一體多級(jí)邊緣計(jì)算任務(wù)遷移等；從頻譜共享與管理看，需要研究基于統(tǒng)一管理的網(wǎng)絡(luò)頻譜資源、星地間頻譜的協(xié)調(diào)管理機(jī)制、頻譜共享和干擾管理方案等。通過這些技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)"全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)"的6G愿景實(shí)現(xiàn)。

隨后，陳山枝博士談到，應(yīng)對(duì)今天這個(gè)"空天地一體化與數(shù)字低空"主題，業(yè)界探討星地融合促進(jìn)低空智聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。目前看，針對(duì)低空經(jīng)濟(jì)面臨的空中交通管理、無(wú)人飛行器飛行安全等方面的需求，單一技術(shù)難以滿足低空飛行與通信需求，需要衛(wèi)星通信、飛行器間通信、空對(duì)地網(wǎng)絡(luò)、地對(duì)空網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)?？梢哉f(shuō)，無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)，是空中飛行器正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。針對(duì)數(shù)字低空，我們需要一張異構(gòu)融合的低空智聯(lián)網(wǎng)，包括5G-Advanced、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)、V2X通信等多項(xiàng)技術(shù)，以此來(lái)構(gòu)成立體協(xié)同覆蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，形成空天地多層次的通信與感知網(wǎng)絡(luò)，解決低空飛行中的通信、感知、管控以及數(shù)據(jù)處理，護(hù)航低空經(jīng)濟(jì)安全發(fā)展。陳山枝博士指出，星地融合移動(dòng)通信將能很好地滿足低空通信需求。對(duì)于高軌衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星、空中平臺(tái)、地面基站構(gòu)成的星地融合一體化網(wǎng)絡(luò)，需要對(duì)無(wú)人機(jī)建立統(tǒng)一認(rèn)證與接入管理機(jī)制，需要進(jìn)行移動(dòng)性管理增強(qiáng)（涉及UAV在地面基站之間的移動(dòng)性、UAV在地面和衛(wèi)星的移動(dòng)性、低軌衛(wèi)星的高動(dòng)態(tài)移動(dòng)性等多方面），需要星地融合核心網(wǎng)對(duì)網(wǎng)路進(jìn)行統(tǒng)一管理，此外還需要研制小型化、輕型化、低功耗的機(jī)載一體化終端。

隨后陳山枝博士也介紹了中國(guó)信科在星地融合方面的貢獻(xiàn)。他提到，中國(guó)信科在星地融合標(biāo)準(zhǔn)制定上發(fā)揮了突出的貢獻(xiàn)，自R18開始首次實(shí)現(xiàn)中國(guó)在3GPP NTN的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，目前已累計(jì)牽頭16項(xiàng)，是全球牽頭衛(wèi)星NTN立項(xiàng)最多的公司，此外，中國(guó)信科是ITU星地融合技術(shù)領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)者，已在ITU-T牽頭完成4項(xiàng)固移衛(wèi)星融合（FMSC）標(biāo)準(zhǔn)，并在ITU-R牽頭衛(wèi)星未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)研究，為ITU引領(lǐng)星地融合標(biāo)準(zhǔn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國(guó)信科在積極推進(jìn)5G星地融合相關(guān)設(shè)備研制、關(guān)鍵技術(shù)在軌驗(yàn)證等，推動(dòng)我國(guó)5G衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；另外建立了6G星地融合驗(yàn)證平臺(tái)，開展6G網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，其中雙星協(xié)同傳輸驗(yàn)證了1Gbps以上的用戶峰值速率。

此外，中國(guó)信科圍繞低空智聯(lián)網(wǎng)的整體技術(shù)架構(gòu)，進(jìn)行了關(guān)鍵鏈條的產(chǎn)業(yè)布局，護(hù)航低空經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。最后，陳山枝博士介紹了2024年出版的業(yè)界首本星地融合移動(dòng)通信專著，反應(yīng)了其所帶領(lǐng)的中國(guó)信科團(tuán)隊(duì)八年來(lái)致力于星地融合移動(dòng)通信系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)研究的重要成果總結(jié)，由業(yè)界院士聯(lián)袂作序，曾連續(xù)一個(gè)月榮登京東通信圖書熱賣榜榜首。

面向未來(lái)，陳山枝博士表示中國(guó)信科將繼續(xù)深入星地融合技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備研發(fā)與技術(shù)驗(yàn)證，全面支持低空智聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。他也期待在業(yè)界的共同努力下，開放合作創(chuàng)新，開拓星地融合，促進(jìn)6G時(shí)代"全域覆蓋、場(chǎng)景智聯(lián)"的美好愿景實(shí)現(xiàn)。

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