日前，由IMT-2030（6G）推進組、中國通信學(xué)會和上海市科學(xué)技術(shù)委員會聯(lián)合主辦的“2024全球6G發(fā)展大會”在上海盛大召開。中國信息通信科技集團有限公司副總經(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《6G：星地融合·高效傳輸》的主題演講。陳山枝博士從滿足6G愿景及應(yīng)對6G挑戰(zhàn)的標(biāo)志性技術(shù)出發(fā)，深入分析了星地融合技術(shù)和超維度天線技術(shù)，分享了中國信科/無線移動全國重點實驗室在6G研究與驗證的重要成果，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
陳山枝博士基于對衛(wèi)星通信發(fā)展歷程的分析，早在2018年就提出了“5G體制兼容、6G系統(tǒng)融合”的技術(shù)發(fā)展路徑，并深入剖析了彈性可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)輕量化、移動性管理、多波束協(xié)同傳輸、通導(dǎo)融合、頻譜共享等關(guān)鍵技術(shù)。
陳山枝博士提到，星地融合通信成為新一代移動通信技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，手機直連衛(wèi)星為特征的星地融合組網(wǎng)已經(jīng)進入快速發(fā)展期，其不同于傳統(tǒng)衛(wèi)星通信的行業(yè)應(yīng)用，重點是解決個人移動通信問題，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。星地融合的技術(shù)發(fā)展路徑，正從5G體制兼容（即星地獨立網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信體制借鑒5G）走向6G系統(tǒng)融合（即衛(wèi)星通信和地面移動通信成為統(tǒng)一系統(tǒng)，在體制、網(wǎng)絡(luò)、管理、頻譜、業(yè)務(wù)、平臺、終端等多個方面全面融合）。星地融合的關(guān)鍵技術(shù)，涉及到星地融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星地融合的空口傳輸、星地融合的組網(wǎng)方式、星地融合的頻率管理等多個方面。
陳山枝博士進一步深入剖析了多項星地融合關(guān)鍵技術(shù)，指出彈性可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠滿足用戶定制化服務(wù)需求，實現(xiàn)天地節(jié)點間、高軌和低軌間的合理功能劃分，減少冗余。針對星上資源受限、難以支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的問題，可以輕量化網(wǎng)絡(luò)功能，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施。針對星間切換、星地切換等移動性管理，可以通過更低的延遲和更高的可靠性來提升用戶體驗。多波束協(xié)同傳輸能夠有效提升衛(wèi)星通信的頻譜效率和系統(tǒng)容量，常用方法有單星極化多流傳輸、多星多波束協(xié)同傳輸、星間多連接、星地多連接等。低軌星座的大規(guī)模部署為通信導(dǎo)航融合提供了基礎(chǔ)實施，使得通信和定位的融合帶來新的價值，主要技術(shù)手段有多時刻的單星定位和同時刻的多星定位。此外，面對頻譜短缺挑戰(zhàn)，需要研究星地融合的頻率共存、復(fù)用和共享技術(shù)，提升頻譜效率。
針對高效無線傳輸
陳山枝博士基于對多天線技術(shù)發(fā)展歷程的分析，提出了多天線向空間維度、智能維度、功能維度、能效維度擴展的超維度天線技術(shù)，并深入剖析了集中式超大規(guī)模天線、分布式超大規(guī)模天線、智能化超大規(guī)模天線、新型智能超表面天線陣列及基于RHS的多流傳輸?shù)募夹g(shù)原理和性能。
陳山枝博士提到，多天線及波束空間復(fù)用提升通信速率與系統(tǒng)容量，從3G開始在移動通信中發(fā)揮了至關(guān)重要作用。針對6G，超維度天線技術(shù)從空間、智能、功能、能效等多個維度，提升性能，降低成本、復(fù)雜度和能耗。從集中式超大規(guī)模天線來看，隨著基站的天線數(shù)和/或通道數(shù)提升，系統(tǒng)性能明顯提升，當(dāng)然也對信道狀態(tài)信息獲取與參考信號設(shè)計等信號處理帶來新挑戰(zhàn)需要去克服。分布式超大規(guī)模天線協(xié)同傳輸能夠讓更多節(jié)點服務(wù)于同一個用戶，極大提升用戶速率，但需要考慮站點之間的時頻同步和天線校準，以及與干擾管理等組網(wǎng)方式相結(jié)合，形成以用戶為中心的智簡無線網(wǎng)絡(luò)。針對通信鏈路的收發(fā)各個環(huán)節(jié)，例如超大規(guī)模天線系統(tǒng)的傳輸、檢測、波束管理、信道信息獲取、能效優(yōu)化等，均可以采用人工智能，提升系統(tǒng)性能�；谥悄艹砻娴男滦吞炀�陣列，能夠降低發(fā)射功率，降低天線成本。陳山枝博士指出，中國信科先后研發(fā)了基于空饋RIS及基于線饋RHS的智能超表面天線陣列，實現(xiàn)了多流MIMO傳輸，峰值速率高達5Gbps以上。
陳山枝博士也介紹了中國信科在6G的布局和貢獻。他提到，中國信科自2019年正式成立6G預(yù)研團隊，一直在圍繞融合技術(shù)創(chuàng)新、無線技術(shù)增強、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進開展6G科研攻關(guān)，已連續(xù)5年發(fā)布7本6G白皮書，出版專著1本，并累計發(fā)表了50余篇學(xué)術(shù)論文和申請了相關(guān)發(fā)明專利等。除6G技術(shù)研究之外，中國信科打造6G技術(shù)驗證平臺，全面開展6G關(guān)鍵技術(shù)研究與驗證，以連續(xù)3年參與IMT-2030（6G）推進組的6G關(guān)鍵技術(shù)驗證，成功完成了智能超表面、通信感知一體化、無線AI、星地融合、分布式自治網(wǎng)絡(luò)、算力網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)服務(wù)共7項技術(shù)的測試驗證工作。此外，陳山枝博士進一步呈現(xiàn)了中國信科提出E-MIMO并開展的研究與驗證工作，以及牽頭制定多項NTN國際標(biāo)準和5G衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研制與技術(shù)驗證工作，并介紹了近期出版的《星地融合移動通信系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)》書籍，自出版以來一直連續(xù)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將繼續(xù)深入6G技術(shù)研究與驗證，積極開展6G標(biāo)準化工作。他也期待在業(yè)界的共同努力下，開放合作創(chuàng)新，攜手6G全球標(biāo)準，一起迎接6G時代“全域覆蓋、場景智聯(lián)”美好時代的早日到來。 
