上一(yī)篇《星地融合!移動通信重大(dà)變革》提及6G要實現衛星通信和地面通信的系統融合,那麽如何實現星地系統融合,中(zhōng)信科移動做了詳析。
在3GPP,5G星地融合網絡是在5G NR标準形成之後才開(kāi)展相應的标準化工(gōng)作,相關的标準化項目包括星地融合5G網絡架構5GSAT_ARCH、非地面網絡NTN和5G融合衛星回傳5GSATB,定義了5G星地融合網絡的架構和關鍵技術,在定時關系、時間和頻(pín)率的補償、混合自動重傳請求(HARQ)機制、尋呼與切換、位置管理、網絡選擇與接入控制、QoS與策略控制等方面做了技術優化,以适應衛星通信場景;通過星上部署UPF支持星上邊緣計算和本地數據交換,降低衛星通信時延,提升系統效率和用戶體(tǐ)驗。
6G星地融合作爲6G技術的重要組成部分(fēn),因此,6G從标準研究一(yī)開(kāi)始就需要充分(fēn)考慮地面基站與衛星兩種不同類型的接入方式,形成一(yī)體(tǐ)化的立體(tǐ)異構網絡架構、統一(yī)的空口設計和統一(yī)的無線資(zī)源管理。
星地融合技術演進要從根本上實現星地一(yī)體(tǐ)的深度融合,中(zhōng)信科移動認爲,需要解決網絡架構的一(yī)體(tǐ)化、頻(pín)率的一(yī)體(tǐ)化、空口的一(yī)體(tǐ)化、終端的一(yī)體(tǐ)化等若幹關鍵技術問題,帶來産業鏈的整體(tǐ)升級和業務運營的便利,主要的技術演進方面包括如下(xià):
星地融合的彈性可重構網絡架構
對于網絡架構和組網方式的增強,中(zhōng)信科移動認爲基于星地融合的統一(yī)組網需求,未來需要設計高低軌融合、星地一(yī)體(tǐ)的多層立體(tǐ)網絡架構;基于彈性可重構和網絡虛拟化技術,支撐網元功能的柔性分(fēn)割和按需部署;通過網絡的統一(yī)管理和編排,實現星地多維資(zī)源的智能分(fēn)配和業務服務質量保證。接入網方面,基于業務的需求實現接入網功能的靈活、彈性部署,支持多種再生(shēng)模式(如:基站上星,gNB-DU上星等)和透明轉發模式的接入網架構,并可以支持多種模式的有機組合。核心網方面,需要考慮衛星網絡和地面網絡的深度融合,設計更靈活的天地融合架構,支持GSO、NGSO、TN等不同層次網絡間更好的協同工(gōng)作。
星地融合的頻(pín)譜共享
頻(pín)率資(zī)源是制約星地融合的主要瓶頸,随着低軌星座的大(dà)面積部署,頻(pín)率沖突的問題将愈發嚴重,星地融合的頻(pín)譜共享技術和幹擾協調技術是解決這一(yī)問題的重要利器。未來的網絡将不再專門區分(fēn)衛星頻(pín)段和地面頻(pín)段,而是基于需求實現頻(pín)率在星地之間的統一(yī)分(fēn)配和動态共享,并且研究星地之間的幹擾協同或幹擾規避技術,大(dà)幅度提高頻(pín)率資(zī)源的利用效率。中(zhōng)信科移動認爲,幹擾感知(zhī)和資(zī)源協調技術需要更多的技術研究和性能提升。
星地一(yī)體(tǐ)化的無線空口設計
衛星通信和地面通信在無線鏈路存在明顯差異,需要考慮時延、同步、移動性等因素對空口設計的影響。中(zhōng)信科移動認爲,無線空口的融合是空天地一(yī)體(tǐ)化發展的基石,采用一(yī)體(tǐ)化的空口技術才能支持空天地海的泛在按需接入,才能融合不同場景的網絡和終端設備,實現産業鏈的規模效應,降低産業成本;具體(tǐ)的融合技術需要在滿足不同場景的差異性前提下(xià)統一(yī)設計,實現産業的共赢。由此,我(wǒ)們可以想象,第一(yī)個版本的6G标準在考慮統一(yī)的幀結構、靈活的參數集、波形、多址等設計後,實現極簡接入和智能接入,實現星地之間無感知(zhī)切換;而終端無論何時何地都可以按照業務QoS需求動态地選擇和接入地面網絡、臨空平台或者衛星網絡,也可以根據終端業務需求的變化進行網絡間的切換,更好的平衡網絡資(zī)源,也使終端能夠獲得最優的用戶體(tǐ)驗。
星地一(yī)體(tǐ)的終端設計
終端是面向用戶的第一(yī)載體(tǐ),現有地面終端和衛星終端差異較大(dà),尤其是在尺寸和功耗等方面。在6G系統中(zhōng),由于采用統一(yī)的空口設計,終端芯片将一(yī)體(tǐ)化設計。星地融合的終端能最大(dà)化地降低成本,提供業務服務的便利性。終端的一(yī)體(tǐ)化設計是空、天、地一(yī)體(tǐ)化的重要環節,用戶将能自由地在不同的網絡中(zhōng)切換和漫遊,享受空、天、地、海的無縫覆蓋和連續的業務服務。中(zhōng)信科移動認爲,爲實現星地一(yī)體(tǐ)化的終端,需要在天線技術、基帶處理和系統配置等方面提供更完善的設計,此外(wài)在考慮性能、價格和尺寸的綜合因素下(xià),提供多種類型的終端,包括手持終端、車(chē)載終端、機載終端和固定終端,滿足消費(fèi)者差異化的需求。可以預期,随着天線技術等的發展,适合多頻(pín)段的終端天線和射頻(pín)技術将更爲成熟。
中(zhōng)信科移動表示,基于上述技術的演進,星地融合将能提供更大(dà)的系統容量、更高的系統效率、更好的用戶體(tǐ)驗,作爲6G關鍵技術之一(yī)真正助力實現6G的“全域覆蓋、場景智聯”的技術願景。
(文章來源:5G公衆号)
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