2023年3月22日,在南京召开的2023全球6G技术大会上,中国信科集团副总经理、总工程师、科技委主任、无线移动通信全国重点实验室主任陈山枝博士参会发表了《6G星地融合发展趋势》的主题报告,并在会后参加了天地融合智能组网的圆桌会议。
陈山枝博士首先回顾了4G/5G的发展历程,他表示:“4G是改变生活,5G是改变社会,而6G将改变世界。6G一方面是为了解决5G没有解决好的垂直行业应用问题,另一方面是为了满足2030年后的新需求。”陈山枝指出,6G将通过“星地融合”实现全域覆盖,解决了现阶段5G在空间、海洋、沙漠、极地及人口稀疏地区等覆盖困难的问题,实现万物智联。此外,6G还将面向人的需求支持虚拟世界和元宇宙体验。陈山枝特别强调:“6G,将会让任何人和任何物在任何时间、任何地点及空间通过地面通信或卫星通信按需接入,并在两者之间无感知的切换与漫游。”
陈山枝博士认为6G需要解决5G蜂窝覆盖问题和行业应用的分散性带来的三大挑战:全球覆盖、灵活定制和跨界融合。强调星地融合关键技术研究方向包括网络架构、组网技术、无线传输和频率管理;星地融合发展路径从5G体制兼容走向6G系统融合。当前,要以5G技术为基础实现卫星通信技术体制,这样可以充分利用5G的技术优势和规模经济优势。为什么提“5G体制兼容”?由于5G一开始设计时并没有考虑卫星通信,现在要依赖于5G核心技术去改进并适应卫星通信的特殊性,制定一个基于5G的卫星通信体系和标准。而“6G系统融合”是指6G在一开始设计的时候就综合考虑了星地融合的需求,所以星地的无线空口是统一的,终端的接入和认证都是统一的,核心网是统一的。
陈山枝博士在圆桌讨论中还表达了有关手机直连卫星的观点,他认为手机直连卫星的技术挑战与星地融合是一样的。但是手机直连卫星面临三个特殊挑战:一是频率管制变革,普通消费者的手机直连卫星在毫米波是不可能的,只有6GHz以下才可行,因此需要卫星通信可以共享使用地面移动通信的sub-6GHz频段,这需要频率管制创新;二是卫星天线的改变,因为普通手机内置天线且发射功率受限,卫星要使用更大面积的天线阵列来提升接收和发射增益,卫星体积、功耗和成本都会带来巨大挑战;三是手机直连卫星带来国家安全与监管政策的挑战。
陈山枝博士表示,6G星地融合弥补5G覆盖缺陷,星地融合网络是一个多维的复杂网络,6G将在开始设计的时候就要综合考虑星地融合的特殊需求,统一考虑星地融合系统的无线空口和网络架构,终端的接入和认证都是统一的,这样为手机直连卫星也奠定了基础。此外,在双碳背景下,绿色通信的发展尤为重要,6G技术将从三个方面助力绿色通信发展:增效、节流、开源。
中国信科是由原大唐电信集团和烽火科技集团联合重组的中央企业。中国信科积极布局6G研究,联合业界积极开展6G愿景与需求及使能技术的研究,连续三年发布“全域覆盖,场景智联”6G白皮书,积极开展6G关键技术验证,为后续的6G标准化工作做好前期核心技术储备工作。