2025年4月10日至12日,由FuTURE論壇和紫金山實驗室聯(lián)合組織召開的"2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會"在南京召開。中國信科集團副總經(jīng)理、總工程師、科技委主任,無線移動通信全國重點實驗室主任,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),探討了星地融合對低空智聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的促進,分享了中國信科/無線移動全國重點實驗室在星地融合標準與技術(shù)驗證的重要成果以及在低空經(jīng)濟的布局,并推薦了近期出版的專著《星地融合移動通信系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)》。
針對星地融合移動通信發(fā)展現(xiàn)狀,陳山枝博士分析了地面移動通信系統(tǒng)的覆蓋局限性、衛(wèi)星通信與地面移動通信從過去競爭轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在互補的發(fā)展趨勢,指出地面移動通信經(jīng)歷1G到5G的發(fā)展,標準數(shù)量不斷收斂并具備規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢,2025年初全球移動通信手機用戶總數(shù)為60億量級,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、無規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢,用戶終端總數(shù)僅在1000萬量級。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、資費高、用戶數(shù)量小,手機用戶買衛(wèi)星通信更像是在買通信保險(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)路徑已得到國際認可,例如歐盟無線電頻譜政策組(RSPG)在2025年發(fā)布的6G戰(zhàn)略報告中提到"5G融合設(shè)計、6G統(tǒng)一設(shè)計",與該觀點進行了呼應(yīng)。此外,3GPP在持續(xù)推進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)星陣營和主流設(shè)備商)普遍同意6G Day1的 NTN & TN 統(tǒng)一設(shè)計,已寫入3GPP RAN的立項報告中。
針對6G星地融合,陳山枝博士基于對什么是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志,首先是為應(yīng)對覆蓋挑戰(zhàn),需要實現(xiàn)從陸地覆蓋到全域覆蓋的突破,形成了星地融合的標志;其次是為應(yīng)對容量挑戰(zhàn),需要實現(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)的標志;然后是為應(yīng)對能力挑戰(zhàn),需要實現(xiàn)AI賦能以及從通信到通信、感知與計算的突破,形成了通信與感知、智能融合的標志。針對該觀點,陳山枝博士先后在IEEE Wireless Communication、China Communication、Engineering、IEEE Network、中國科學(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、星地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間網(wǎng)絡(luò)功能柔性分割等;從無線傳輸看,需要研究衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一無線空口設(shè)計方案、終端極簡接入方案等;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、星地星間的無縫切換、星地一體多級邊緣計算任務(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"全域覆蓋、場景智聯(lián)"的6G愿景實現(xiàn)。
隨后,陳山枝博士談到,應(yīng)對今天這個"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低空智聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。目前看,針對低空經(jīng)濟面臨的空中交通管理、無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、空對地網(wǎng)絡(luò)、地對空網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)?梢哉f,無處不在的網(wǎng)絡(luò),是空中飛行器正常運行的基礎(chǔ)保障。針對數(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通信等多項技術(shù),以此來構(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,護航低空經(jīng)濟安全發(fā)展。陳山枝博士指出,星地融合移動通信將能很好地滿足低空通信需求。對于高軌衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星、空中平臺、地面基站構(gòu)成的星地融合一體化網(wǎng)絡(luò),需要對無人機建立統(tǒng)一認證與接入管理機制,需要進行移動性管理增強(涉及UAV在地面基站之間的移動性、UAV在地面和衛(wèi)星的移動性、低軌衛(wèi)星的高動態(tài)移動性等多方面),需要星地融合核心網(wǎng)對網(wǎng)路進行統(tǒng)一管理,此外還需要研制小型化、輕型化、低功耗的機載一體化終端。
隨后陳山枝博士也介紹了中國信科在星地融合方面的貢獻。他提到,中國信科在星地融合標準制定上發(fā)揮了突出的貢獻,自R18開始首次實現(xiàn)中國在3GPP NTN的標準立項,目前已累計牽頭16項,是全球牽頭衛(wèi)星NTN立項最多的公司,此外,中國信科是ITU星地融合技術(shù)領(lǐng)域的重要貢獻者,已在ITU-T牽頭完成4項固移衛(wèi)星融合(FMSC)標準,并在ITU-R牽頭衛(wèi)星未來技術(shù)趨勢研究,為ITU引領(lǐng)星地融合標準奠定堅實基礎(chǔ)。中國信科在積極推進5G星地融合相關(guān)設(shè)備研制、關(guān)鍵技術(shù)在軌驗證等,推動我國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星地融合驗證平臺,開展6G網(wǎng)絡(luò)和無線關(guān)鍵技術(shù)驗證,其中雙星協(xié)同傳輸驗證了1Gbps以上的用戶峰值速率。
此外,中國信科圍繞低空智聯(lián)網(wǎng)的整體技術(shù)架構(gòu),進行了關(guān)鍵鏈條的產(chǎn)業(yè)布局,護航低空經(jīng)濟高質(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通信專著,反應(yīng)了其所帶領(lǐng)的中國信科團隊八年來致力于星地融合移動通信系統(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)一個月榮登京東通信圖書熱賣榜榜首。
面向未來,陳山枝博士表示中國信科將繼續(xù)深入星地融合技術(shù)研究與標準、設(shè)備研發(fā)與技術(shù)驗證,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6G時代"全域覆蓋、場景智聯(lián)"的美好愿景實現(xiàn)。