飛象網(wǎng)訊(計(jì)育青/文)近日,全球首顆5G天地一體演進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星“中國(guó)移動(dòng)01星”,以及搭載6G新型星載核心網(wǎng)“星核”系統(tǒng)的“星核”衛(wèi)星成功發(fā)射入軌,這是中國(guó)在天地一體通信技術(shù)領(lǐng)域取得的最新成果。
兩顆衛(wèi)星的核心技術(shù)均由中國(guó)移動(dòng)與產(chǎn)業(yè)伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā),其中“中國(guó)移動(dòng)01星”上搭載了支持5G天地一體演進(jìn)技術(shù)的星載基站,“星核”衛(wèi)星上搭載的是面向空天地一體算網(wǎng)融合的6G新型星載核心網(wǎng)系統(tǒng),后者突破了商用級(jí)器件的高可靠設(shè)計(jì)、輕量化網(wǎng)元設(shè)計(jì)等一系列關(guān)鍵技術(shù),支持功能原子化部署與柔性分割。這兩顆衛(wèi)星的成功發(fā)射是中國(guó)移動(dòng)“天地一體”通信探索的一次重大進(jìn)展,為中國(guó)移動(dòng)及國(guó)內(nèi)通信產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步研發(fā)“天地一體”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供了絕佳的試驗(yàn)平臺(tái)。
三種道路,擇優(yōu)突破
近年來(lái),全球“天地一體”技術(shù)研究及應(yīng)用發(fā)展很快,包括中國(guó)在內(nèi)的各國(guó)衛(wèi)星和地面通信巨頭都在積極開(kāi)展合作,加速手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)的成熟和商用!疤斓匾惑w”是5G-A、6G的核心基礎(chǔ)技術(shù)之一,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的全方位融合,為客戶提供全球隨時(shí)隨地、無(wú)縫連接網(wǎng)絡(luò)的能力。
長(zhǎng)期以來(lái),衛(wèi)星和地面移動(dòng)通信各自獨(dú)立發(fā)展,不過(guò)隨著泛在寬帶通信需求和天地一體通信技術(shù)的演進(jìn),兩者正在逐漸走向融合。基于國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的NTN(非地面網(wǎng)絡(luò))技術(shù),地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星通信相互打通,可以大幅降低空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和客戶的使用成本。
目前來(lái)看,手機(jī)直連衛(wèi)星的技術(shù)方案主要有三個(gè)。一是基于傳統(tǒng)衛(wèi)星通信技術(shù)的雙模手機(jī)直連,通;谝寻l(fā)射在軌的衛(wèi)星,手機(jī)終端的成本相對(duì)較高,而且受制于衛(wèi)星性能,應(yīng)用規(guī)模和發(fā)展前景有限。二是基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的4G/5G存量手機(jī)直連衛(wèi)星,該方案能夠兼容現(xiàn)有4G、5G終端,但需對(duì)基站進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)化定制,而且對(duì)衛(wèi)星、衛(wèi)星天線的能力要求很高,目前國(guó)內(nèi)暫時(shí)不支持。三是基于3GPP NTN的手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù),通過(guò)對(duì)5G空口協(xié)議進(jìn)行增強(qiáng)來(lái)適應(yīng)衛(wèi)星場(chǎng)景。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)衛(wèi)星天線的大小要求較低,可支持寬帶(NR NTN)和窄帶(IoT NTN),而且技術(shù)開(kāi)放、有持續(xù)演進(jìn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),全球主要衛(wèi)星和移動(dòng)通信廠商、運(yùn)營(yíng)商、終端廠商等都在積極布局,前景廣闊。
此次發(fā)射入軌的雙星,就是中國(guó)移動(dòng)與產(chǎn)業(yè)伙伴基于第三種方案開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)系統(tǒng)。
發(fā)揮優(yōu)勢(shì),全方位推進(jìn)天地一體發(fā)展
據(jù)了解,中國(guó)移動(dòng)之所以選擇3GPP NTN技術(shù),一方面是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì),另一方面是因?yàn)橹袊?guó)移動(dòng)在該領(lǐng)域有深厚積累。
3GPP NTN在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)方面具有四大優(yōu)勢(shì)。一是標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議的基礎(chǔ)好,可以復(fù)用5G現(xiàn)有協(xié)議體系,并針對(duì)衛(wèi)星通信進(jìn)行了增強(qiáng);二是技術(shù)潛力大,現(xiàn)階段已具備端到端落地能力,同時(shí)還在不斷快速演進(jìn);三是應(yīng)用場(chǎng)景豐富,能夠支持寬帶、窄帶、高中低軌等多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景;四是產(chǎn)業(yè)生態(tài)健全,依托3GPP體系廣泛的產(chǎn)業(yè)支持,產(chǎn)業(yè)鏈完整且強(qiáng)健。
鑒于3GPP NTN技術(shù)的光明前景,中國(guó)移動(dòng)一直在積極投入、多方探索。中國(guó)移動(dòng)是全球較早開(kāi)展手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)研究的運(yùn)營(yíng)商,主攻架構(gòu)、空口、頻率、多軌等關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)6G天地一體技術(shù)進(jìn)步,計(jì)劃在5G階段實(shí)現(xiàn)空口初步融合,5G-A階段實(shí)現(xiàn)架構(gòu)、頻率的初步融合,在6G階段實(shí)現(xiàn)空口、架構(gòu)、頻率、多軌一體融合。
中國(guó)移動(dòng)還積極參與手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定,在3GPP體系中累計(jì)提交提案300多項(xiàng),貢獻(xiàn)居全球移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商首位;ITU體系下提交文稿142篇,位居全球第一,并擔(dān)任天地一體領(lǐng)域重要課題組報(bào)告人,完成新立項(xiàng)6項(xiàng),結(jié)項(xiàng)2項(xiàng);CCSA體系下,在TC5和TC12牽頭完成業(yè)界首個(gè)NTN衛(wèi)星接入節(jié)點(diǎn)、首個(gè)NR NTN接入網(wǎng)總體等7項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、研究課題立項(xiàng),主導(dǎo)完成3項(xiàng)研究課題制定。
為加快天地一體技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,中國(guó)移動(dòng)還與清華、北航、復(fù)旦、北郵等高校合作開(kāi)展研究,依托中國(guó)移動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新基地構(gòu)建空天地一體化實(shí)驗(yàn)室與在軌測(cè)試環(huán)境,利用國(guó)家研發(fā)專項(xiàng)課題、新一代移動(dòng)信息通信技術(shù)國(guó)家工程中心等國(guó)家創(chuàng)新平臺(tái)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
率先開(kāi)展試點(diǎn)驗(yàn)證,聯(lián)合推動(dòng)終端進(jìn)步
除了在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面積極推進(jìn),中國(guó)移動(dòng)在天地一體技術(shù)驗(yàn)證、試點(diǎn)等方面也走在世界前列。
2022年8月和2023年6月,中國(guó)移動(dòng)先后完成了全球首個(gè)運(yùn)營(yíng)商5G NTN技術(shù)外場(chǎng)驗(yàn)證、國(guó)內(nèi)首款5G NTN手機(jī)終端直連衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了雙向語(yǔ)音對(duì)講和文字消息,直接把5G窄帶NTN推進(jìn)到了預(yù)商用階段。2023年9月,中國(guó)移動(dòng)完成了國(guó)內(nèi)首次運(yùn)營(yíng)商N(yùn)R NTN低軌衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,全面驗(yàn)證了手機(jī)直連低軌寬帶衛(wèi)星的能力;聯(lián)合產(chǎn)業(yè)共同研制成功基于3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)的NR NTN星載基站,并于2023年12月完成了地面通信測(cè)試與空間環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。2024年2月3日發(fā)射的“中國(guó)移動(dòng)01星”,標(biāo)志著NR NTN在軌技術(shù)試驗(yàn)正式啟動(dòng),是手機(jī)直連低軌衛(wèi)星技術(shù)研究、應(yīng)用的一個(gè)重要里程碑。
隨著基于3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)直連衛(wèi)星初具落地能力,中興通訊、佰才幫等設(shè)備廠商已經(jīng)完成了NTN基站的研發(fā),聯(lián)發(fā)科、展銳等芯片廠商已推出IoT NTN芯片,VIVO、OPPO、小米等也已推出支持IoT NTN的試驗(yàn)終端。NR NTN方面,相關(guān)芯片將在2024年問(wèn)世,大唐電信、華為、中興通訊等也已完成NR NTN基站研制,整個(gè)體系已經(jīng)具備端到端測(cè)試驗(yàn)證能力。
3GPP協(xié)議是國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,具有廣泛的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),相對(duì)于衛(wèi)星通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,且在持續(xù)演進(jìn),潛力巨大。相對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè),我國(guó)在3GPP產(chǎn)業(yè)中具有較強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)和把控力,有助于在天地一體化發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí),采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),突破衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)原有的封閉協(xié)議與產(chǎn)業(yè)生態(tài),使衛(wèi)星復(fù)用5G產(chǎn)業(yè),大幅降低空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、使用成本。
天地一體化是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的重要方向,也是中國(guó)ICT產(chǎn)業(yè)的必爭(zhēng)之地。相對(duì)其他技術(shù)路線,3GPP標(biāo)準(zhǔn)具有廣泛的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),而且持續(xù)演進(jìn)的潛力巨大,中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)在其中擁有較強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán),有利于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),也有利于打破衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)原有的封閉環(huán)境,復(fù)用5G產(chǎn)業(yè)力量,大幅降低空天地一體化網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、使用成本。未來(lái)中國(guó)如果能充分利用在5G領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,與衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)深度融合,將從根本上奠定面向6G的整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),真正打造網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不達(dá)、算力無(wú)所不在、智力無(wú)所不及的全新時(shí)代。