天地一體技術(shù)發(fā)展迅速，全球高度關(guān)注手機直連、星地融合
習近平總書記2021年強調(diào),“加快建設高速泛在、天地一體、云網(wǎng)融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控的智能化綜合性數(shù)字信息基礎設施”。近年來，全球天地一體技術(shù)研究及應用進入全新快速發(fā)展階段，我國出臺相關(guān)政策積極推進衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設，加快5G地面移動通信與衛(wèi)星通信的融合，促進了國內(nèi)天地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。各國衛(wèi)星和地面移動通信巨頭在政策及市場需求推動下亦開始實質(zhì)性合作，加速手機直連衛(wèi)星技術(shù)的成熟和商用。
黃宇紅表示，中國移動高度重視5G NTN和6G天地一體的技術(shù)發(fā)展。一是在技術(shù)標準方面：依托3GPP、ITU、CCSA等開展天地一體技術(shù)和標準體系研究。在3GPP提交250余篇提案，牽頭構(gòu)建ITU全球首個“固定、移動、衛(wèi)星融合”標準，牽頭在CCSA通過業(yè)界首個NTN衛(wèi)星接入網(wǎng)設備技術(shù)要求等9個天地一體領(lǐng)域立項。二是在產(chǎn)業(yè)推進方面：2022年8月發(fā)布全球首個運營商5G IoT NTN終端直連衛(wèi)星外場驗證，2023年5月完成國內(nèi)首款5G NTN手機終端直連衛(wèi)星實驗室驗證，支持雙向語音對講和文字消息，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)加速成熟。三是在生態(tài)構(gòu)建方面：天地一體是復雜系統(tǒng)工程，產(chǎn)學研用需跨領(lǐng)域深度協(xié)同，共同攻關(guān)“硬骨頭”。中國移動勇?lián)咴吹睾同F(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)鏈鏈長，加強與清華、星網(wǎng)等高校、企業(yè)的合作，積極建設協(xié)同創(chuàng)新基地，打造中低軌協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新實驗平臺和天地一體化實驗室，加速構(gòu)建開放健壯的生態(tài)。
6G天地一體目標：全方位一體融合，為用戶提供統(tǒng)一終端、全球無縫的一體服務
黃宇紅介紹，網(wǎng)絡天地一體作為6G的核心基礎技術(shù)之一，目標應該是支持終端融合一體、連接全球無縫的信息服務能力。為最大化產(chǎn)業(yè)規(guī)模、最高效網(wǎng)絡組織，要求天地一體支持架構(gòu)、空口、頻率、多軌四大融合關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建泛在通信、立體感知、導航定位、算力協(xié)同四大核心業(yè)務能力，最終實現(xiàn)衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡在技術(shù)、標準、產(chǎn)業(yè)和應用的全方位融合，為大眾客戶和千行百業(yè)提供統(tǒng)一終端、一體服務。
6G天地一體技術(shù)路徑：穩(wěn)定推進四大融合，由淺入深分階段實現(xiàn)最終一體融合
黃宇紅詳細解讀了架構(gòu)融合、空口融合、頻率融合和多軌融合四大關(guān)鍵技術(shù)的最新研究進展和成果。
架構(gòu)融合方面：攻關(guān)動態(tài)協(xié)同和分布式處理技術(shù)，打造高效、無縫的一體化網(wǎng)絡架構(gòu)。星地網(wǎng)絡異構(gòu)且差異大、衛(wèi)星網(wǎng)絡拓撲高速動態(tài)變化、單星能力受限，需要設計一體化網(wǎng)絡架構(gòu)實現(xiàn)星地覆蓋、資源、調(diào)度等高效協(xié)同，最大化網(wǎng)絡效率和降低網(wǎng)絡成本，同時保障用戶無縫的星地切換能力和業(yè)務連續(xù)性體驗。
黃宇紅介紹了中國移動正在攻關(guān)的兩個重要技術(shù)：一是星地智能動態(tài)協(xié)作的高效新型無線組網(wǎng)架構(gòu)�；谛堑刂悄軇討B(tài)協(xié)作網(wǎng)元，實現(xiàn)星地動態(tài)感知、快速交互、統(tǒng)籌調(diào)度、協(xié)同控制，在降低協(xié)同復雜度的同時保障服務質(zhì)量。二是集中和分布協(xié)同的自治網(wǎng)絡架構(gòu)。實現(xiàn)核心網(wǎng)分布式部署，解決單星能力受限問題;基于位置的IPv6編址尋址機制保持動態(tài)連接下地址的穩(wěn)定性。
空口融合方面：攻關(guān)衛(wèi)星載荷受限難題,統(tǒng)一設計既兼顧星地差異又最小化衛(wèi)星復雜度的空口技術(shù)。為使衛(wèi)星能夠最大化共享地面大規(guī)模產(chǎn)業(yè)基礎，天地一體應使衛(wèi)星空口與地面網(wǎng)絡共用技術(shù)體系和框架，兼顧星地和地面?zhèn)鬏數(shù)牟町愋�，形成統(tǒng)一空口協(xié)議。針對星地信道環(huán)境差異大、網(wǎng)絡拓撲高速動態(tài)變化、衛(wèi)星平臺能力受限、手機一體化設計等空口設計難題，6G需在天線、波形、雙工、多址接入、星地傳輸、移動性管理、快速接入及資源管理等物理層和高層技術(shù)上持續(xù)攻關(guān)。
黃宇紅介紹了中國移動提出的基于地面控制的衛(wèi)星波束管理全新技術(shù)路徑，以及相關(guān)的星地交互動態(tài)關(guān)系構(gòu)建、端星地三方精準波束控制同步等核心技術(shù)，該路徑將能夠促進地面網(wǎng)絡深度參與衛(wèi)星資源的管理調(diào)度來提高星地協(xié)同覆蓋效果，提高透明轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)的性能，從而減少星上基站的數(shù)量，降低星座成本。
頻率融合方面：攻關(guān)干擾難題，提升天地一體頻譜使用效率�，F(xiàn)階段低頻段資源緊張、衛(wèi)星頻譜資源利用率相對不高，星地頻率融合有利于提升衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡的聯(lián)合頻譜利用率，增加衛(wèi)星的容量和更好支持手機直連衛(wèi)星應用。頻率融合技術(shù)的關(guān)鍵是解決星地頻率干擾問題，涉及頻譜感知、干擾規(guī)避和抑制以及頻譜資源分配等多項技術(shù)。中國移動基于空、時、頻多域展開動態(tài)電子圍欄、面向跳波束的動態(tài)頻率干擾規(guī)避等創(chuàng)新方案研究，希望業(yè)界能夠共同攻克技術(shù)難題。
多軌融合方面：攻關(guān)分層協(xié)作難題，實現(xiàn)多軌一體提升全局性能和建設效率。著眼未來，考慮打破傳統(tǒng)低、中、高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡獨立發(fā)展的模式，推動實現(xiàn)多軌異構(gòu)混合星座組網(wǎng)，有效利用高軌和中軌星座在網(wǎng)絡拓撲簡單穩(wěn)定、覆蓋能力強等特點，降低組網(wǎng)、星間鏈路復雜度和測控難題，進一步提升天地一體網(wǎng)絡的全局系統(tǒng)性能和降低星座建設成本。
黃宇紅還分享了對6G天地一體技術(shù)發(fā)展路徑的思考，基于技術(shù)難度將星地融合可劃分為三個階段由淺入深推進：從5G開始經(jīng)5G-A演進階段，實現(xiàn)從空口初步融合到架構(gòu)、頻率初步融合，在6G階段實現(xiàn)空口、架構(gòu)、頻率、多軌一體融合。
最后，黃宇紅院表示，天地一體是一個非常復雜的系統(tǒng)工程，成功的關(guān)鍵在于跨領(lǐng)域、跨環(huán)節(jié)各方深度協(xié)同和開放創(chuàng)新，中國移動愿與大家攜手共筑天地一體數(shù)字信息基礎設施，共創(chuàng)“網(wǎng)絡無所不達、算力無所不在、智力無所不及”的美好未來。
