C114訊 3月3日消息（劉定洲）2023年3月22日-24日，2023全球6G技術(shù)大會(huì)以“6G融通世界，攜手共創(chuàng)未來(lái)”為主題將在南京召開(kāi)。
大會(huì)舉辦前夕，北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院院長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任彭木根教授接受C114專訪，對(duì)6G相關(guān)話題進(jìn)行了深入分析。尤其是面向手機(jī)直連的低軌衛(wèi)星通信和感知通信計(jì)算深度融合技術(shù)，被業(yè)界認(rèn)為是6G時(shí)代的重要發(fā)展方向，彭木根院長(zhǎng)和他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入研究。
對(duì)于“全球6G技術(shù)大會(huì)”舉辦，彭木根說(shuō)，由未來(lái)移動(dòng)通信論壇和紫金山實(shí)驗(yàn)室搭建起來(lái)的這個(gè)平臺(tái)是6G領(lǐng)域覆蓋最為廣泛的著名國(guó)際學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)一體化會(huì)議之一，是全球6G技術(shù)研究力量溝通與合作的重要橋梁。過(guò)去兩屆會(huì)議圍繞6G愿景與應(yīng)用場(chǎng)景、6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、6G新型空口與高性能無(wú)線傳輸技術(shù)、6G網(wǎng)絡(luò)覆蓋擴(kuò)展與天地融合技術(shù)等方向進(jìn)行了深度交流，大會(huì)發(fā)布的多本白皮書獲得熱烈反響。
6G的三大特征越來(lái)越顯著
當(dāng)前正處于5G盛世，6G仍然云山霧罩。但移動(dòng)通信有顯著的代際特征，每十年就會(huì)更新?lián)Q代，6G研究已經(jīng)在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都如火如荼開(kāi)展。彭木根指出，相較于5G，6G理論上將在傳輸速率、時(shí)延、可靠性、連接數(shù)、安全等性能方面會(huì)有顯著提升。隨著車聯(lián)網(wǎng)、混合現(xiàn)實(shí)、元宇宙、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用落地，6G的三大特征越來(lái)越顯著，也越來(lái)越聚焦和清晰：
一是由面向人與人的通信演進(jìn)為人-機(jī)-物智慧互聯(lián)。原來(lái)在5G中提及的高清視頻傳輸、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用，在6G中將進(jìn)一步完善，全息通信、智慧車聯(lián)網(wǎng)、智慧工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等將逐漸成熟進(jìn)入商用，全面推進(jìn)垂直行業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。
二是真實(shí)物理世界與虛擬數(shù)字世界間的界限越來(lái)越模糊。虛實(shí)結(jié)合，元宇宙、混合現(xiàn)實(shí)、腦機(jī)接口等應(yīng)用，將深刻改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ�，也將重塑傳統(tǒng)的制造業(yè)及其產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
三是從陸地通信演進(jìn)為空天地海一體化通信�；诘蛙壭l(wèi)星、無(wú)人機(jī)、浮空平臺(tái)的空地通信成為6G的重要組成，從而邁入全域無(wú)縫寬帶無(wú)線通信時(shí)代。
彭木根表示，為了滿足上述特征，6G急需學(xué)科和專業(yè)的深度交叉融合，包括通信感知一體化、通信計(jì)算深度融合、低軌衛(wèi)星的通導(dǎo)一體化等。通過(guò)深度交叉融合，5G沒(méi)有很好完成的預(yù)期任務(wù)和性能目標(biāo)，在6G時(shí)代都能夠很好的達(dá)到，從而實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物智聯(lián)、融合智簡(jiǎn)”的美好愿景。
手機(jī)直連低軌衛(wèi)星將成6G新的亮點(diǎn)
NTN（非地面組網(wǎng)）技術(shù)在2022年已經(jīng)成為業(yè)界探討的熱點(diǎn)，基于NTN技術(shù)，業(yè)界暢想手機(jī)直連衛(wèi)星的商用前景。彭木根介紹，傳統(tǒng)的高軌通信衛(wèi)星主要滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)和特殊行業(yè)用戶的電視廣播、衛(wèi)星電話、緊急消息發(fā)送等通信需求，終端都是專門定制的“大塊頭”，無(wú)法實(shí)現(xiàn)6G時(shí)代個(gè)人寬帶通信的愿景。截止到目前，基于高軌同步通信衛(wèi)星，受限于移動(dòng)衛(wèi)星終端本身的天線增益和發(fā)射功率，上星鏈路的速率不高。“現(xiàn)階段普通用戶可以通過(guò)移動(dòng)衛(wèi)星終端，進(jìn)行短消息和語(yǔ)音對(duì)講等，但離寬帶高速上網(wǎng)還有不小的距離，而且終端是專門定制的，和陸地的蜂窩手機(jī)不兼容，價(jià)格昂貴。”彭木根說(shuō)。
為了實(shí)現(xiàn)單一手機(jī)暢游全世界無(wú)盲區(qū)，基于低軌通信星座，業(yè)界開(kāi)始將視線轉(zhuǎn)向手機(jī)直連技術(shù)。美國(guó)Space X、AST SpaceMobile、Lynk Global都開(kāi)始了手機(jī)直連低軌衛(wèi)星項(xiàng)目布局，部分公司已經(jīng)發(fā)射了試驗(yàn)衛(wèi)星，進(jìn)行了性能測(cè)試；我國(guó)運(yùn)營(yíng)商也進(jìn)行了符合NTN標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)直連性能評(píng)估，加緊進(jìn)行手機(jī)直連關(guān)鍵技術(shù)的突破與低軌衛(wèi)星研發(fā)。
考慮到低軌衛(wèi)星通信相比高軌衛(wèi)星時(shí)延小、路徑損耗小的優(yōu)勢(shì)，彭木根預(yù)計(jì)，手機(jī)直連低軌衛(wèi)星將成為6G時(shí)代NTN的新亮點(diǎn)和必備能力之一。此外，隨著低軌衛(wèi)星載荷計(jì)算能力的增強(qiáng)，可在星上直接部署基站、核心網(wǎng)、軟定義交換路由、移動(dòng)邊緣計(jì)算功能等，構(gòu)建無(wú)所不在的天基低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。
彭木根強(qiáng)調(diào)，所有的這些變化對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)都是透明的，將來(lái)用戶在邊遠(yuǎn)地區(qū)、遠(yuǎn)海深海和極地等可無(wú)感知的使用6G手機(jī)，進(jìn)行移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)暢游、無(wú)阻礙的進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、超高清視頻下載等，而不知道是接入陸地的基站，還是低軌通信衛(wèi)星。
“北郵-銀河號(hào)”收獲頗豐
在低軌衛(wèi)星領(lǐng)域，彭木根所在的信息與通信工程學(xué)院，前期已經(jīng)做了大量的理論和技術(shù)研究工作。為推進(jìn)低軌衛(wèi)星的通信遙感融合，2022年3月5日，包括“北郵-銀河號(hào)”在內(nèi)的六顆低軌寬帶通信衛(wèi)星和一顆遙感衛(wèi)星成功在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭發(fā)射升空，進(jìn)入預(yù)定軌道。
“北郵-銀河號(hào)”衛(wèi)星依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“6G通信-感知-計(jì)算融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)”以及北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目“低軌衛(wèi)星Q／V／Ka 頻段寬帶通信載荷樣機(jī)研制與接入試驗(yàn)”，是低軌衛(wèi)星通信遙感融合的一次重要嘗試，擬驗(yàn)證面向單星和多星的低軌衛(wèi)星通信遙感融合體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的可行性及性能，相關(guān)成果有利于充分利用稀缺的軌道資源，減少通信和遙感衛(wèi)星數(shù)量，推動(dòng)我國(guó)低軌衛(wèi)星通信遙感一體化技術(shù)的完善和應(yīng)用模式創(chuàng)新。
彭木根指出，基于銀河航天公司的“小蜘蛛網(wǎng)”和“北郵-銀河號(hào)”衛(wèi)星，未來(lái)將進(jìn)一步開(kāi)展低軌寬帶衛(wèi)星星座組網(wǎng)與星地融合，空間信息獲取、處理、傳輸與組網(wǎng)，通信、遙感和計(jì)算深度融合等研究和試驗(yàn)，更好地服務(wù)國(guó)家“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略和滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
看好6G應(yīng)用前景
目前，我們?nèi)蕴幵?G時(shí)代的早中期，6G的大規(guī)模商用還很遙遠(yuǎn)。盡管5G在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模等層面取得了醒目的成績(jī)，但真正的“殺手級(jí)應(yīng)用”并未出現(xiàn)。彭木根認(rèn)為，5G“殺手級(jí)應(yīng)用”原來(lái)預(yù)期是的面向垂直行業(yè)的各種應(yīng)用，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、臨空互聯(lián)網(wǎng)等，但由于垂直行業(yè)固有的特征，5G公網(wǎng)專用一直不太順暢，而5G專網(wǎng)投入產(chǎn)出比不高，存在前期建網(wǎng)投入高、應(yīng)用規(guī)模小等問(wèn)題，目前為止還沒(méi)有達(dá)到業(yè)界的期望。
6G應(yīng)用場(chǎng)景、用戶規(guī)模相比5G將繼續(xù)擴(kuò)大和提升。借助毫米波和太赫茲技術(shù)、算網(wǎng)融合、通信感知一體化、算力網(wǎng)絡(luò)、星地融合等，6G可充分滿足相關(guān)應(yīng)用對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提出的感知交互、實(shí)時(shí)計(jì)算處理、超大帶寬傳輸?shù)囊�，相�?yīng)的投入產(chǎn)出比也會(huì)大幅下降，在5G時(shí)代未能達(dá)到預(yù)期的面向垂直行業(yè)的“殺手級(jí)應(yīng)用”，將真正爆發(fā)出預(yù)期的規(guī)模與效果。
