產(chǎn)業(yè)觀察 | 發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)要兼容5G融合6G

中國(guó)信科集團(tuán)副總經(jīng)理陳山枝在“全球6G技術(shù)大會(huì)”上表示，發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)要注重5G兼容、6G融合。以5G為基礎(chǔ)，利用5G的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，衛(wèi)星通信技術(shù)能夠復(fù)用5G技術(shù)，同時(shí)降低成本。從6G設(shè)計(jì)初始，就要考慮衛(wèi)星和地面的融合。

陳山枝表示，5G處于從服務(wù)人到服務(wù)于行業(yè)的轉(zhuǎn)型過程中，在這個(gè)過程中5G面臨一些問題。在人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方，5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；但在5G服務(wù)于垂直行業(yè)時(shí)，垂直行業(yè)需要的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍可能跟人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度不一定正相關(guān)。例如，輸油管線需要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但管線兩邊可能沒有人。在很多地方，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)控需要網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)全球化覆蓋。同時(shí)垂直行業(yè)應(yīng)用還需要通過網(wǎng)絡(luò)靈活定制、跨界融合，這都是5G行業(yè)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)。這是5G的挑戰(zhàn)，但是相信5G會(huì)為行業(yè)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，同時(shí)給6G帶來前景更加廣闊的應(yīng)用。

而6G的應(yīng)用中，數(shù)字孿生、虛擬世界、元宇宙、數(shù)字中國(guó)，以及未來的數(shù)字地球，也需要全球覆蓋的網(wǎng)絡(luò)。從6G愿景來看，一方面是面向物的連接，希望實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生和萬物互聯(lián)；另一方面是面向人的連接，希望承載虛擬世界和元宇宙。陳山枝認(rèn)為，面向物的時(shí)候，過去的網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平是不能滿足要求的，而是需要覆蓋空中、海洋、森林、沙漠、偏遠(yuǎn)地區(qū)。

在面向元宇宙應(yīng)用時(shí)，如果每個(gè)人在元宇宙中都要有極致的體驗(yàn)，可能網(wǎng)絡(luò)傳輸速度要達(dá)到GB甚至TB，而且時(shí)延要很低。所以，面向物和面向人的兩種接入需求是互相矛盾的。一個(gè)是需要單衛(wèi)星覆蓋上百公里甚至上千公里，另一個(gè)是提高單用戶體驗(yàn)需要覆蓋半徑只有幾十米?！靶l(wèi)星通信實(shí)際上很多是無效覆蓋，而蜂窩網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)一個(gè)地方的人口密集、流量需求做覆蓋。”陳山枝表示，“所以6G有兩個(gè)標(biāo)志：星地融合和以用戶為中心。”

從星地融合來看，衛(wèi)星和地面通信有很大差異，兩者的無線傳播特性不同是。一是衛(wèi)星高速移動(dòng)帶來的很多問題；二是衛(wèi)星的傳播距離和時(shí)延對(duì)于星號(hào)波形、傳輸影響；三是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問題，尤其是從地面通信的平面架構(gòu)到空間的三維立體架構(gòu)如何建；四是高低軌衛(wèi)星之間的干擾問題。陳山枝認(rèn)為，要解決這些問題需要從通信的基礎(chǔ)性問題著手，包括信道建模、鏈路和系統(tǒng)評(píng)估方案、鏈路預(yù)算、頻率復(fù)用、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等問題。同時(shí)也要考慮物理層的關(guān)鍵技術(shù)和物理層之上更高層的關(guān)鍵技術(shù)，包括人工智能技術(shù)的引入。

“星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星地融合的組網(wǎng)技術(shù)、星地融合的無線傳輸、星地融合的頻率管理都會(huì)成為研究方向?！标惿街φf，“特別重要的是頻率管理，頻率是稀缺資源，給予地面移動(dòng)通信的頻率只覆蓋了地球表面積的6%，在森林、沙漠沒有任何覆蓋，未來隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用的發(fā)展，頻率管制的政策也會(huì)發(fā)生變化?！?/p>

陳山枝建議，發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)要注重5G兼容、6G融合。以5G為基礎(chǔ)，利用5G的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，衛(wèi)星通信技術(shù)能夠復(fù)用5G技術(shù)，同時(shí)降低成本。因?yàn)?G一開始設(shè)計(jì)時(shí)并沒有考慮衛(wèi)星通信，現(xiàn)在要依靠它，只有依賴于5G的核心技術(shù)去改進(jìn)、去適應(yīng)衛(wèi)星通信，所以，現(xiàn)在3GPP、5GNTN正在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。陳山枝建議，從6G設(shè)計(jì)初始，就要考慮衛(wèi)星和地面的融合，可以做出來一個(gè)空口的參數(shù)集，用戶從地面網(wǎng)絡(luò)切換到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)無感知，在國(guó)外漫游時(shí)從一個(gè)運(yùn)營(yíng)商切換到另一個(gè)運(yùn)營(yíng)商也無感知。