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2022/6/23 13:32

中国移动研究院邓平科:星算网络是天地融合智能组网关键技术方向

C114通信网  岳明

C114讯 6月23日消息(岳明)在今天的中国移动2022年科技周暨移动信息产业创新大会“空天地一体化通信与融合组网技术研讨会”上,中国移动研究院基础网络技术研究所主任研究员邓平科博士就中国移动在6G空天地一体化星算网络方面的研究与进展进行了分享和探讨。

他表示,经过多年发展,卫星通信已经进入了以星链系统为代表的第四代卫星通信——互联网卫星通信阶段,蜂窝移动通信也已经进入第五代技术阶段(5G),并且在5G时代,蜂窝移动通信和卫星通信正在走向融合,朝着空天地一体化网络的方向协同发展。

“星算网络是天地融合智能组网的关键技术方向之一。”邓平科博士分析称。随着星座向巨型化发展,天线从单波束向多波束发展,以及在轨实时业务的需求和天基网络的智能运管需求,网络对算力的要求日益迫切。针对于此,中国移动提出了星算网络的总体思路:星上网元+星上路由,结合天基云,通过业务级互联,提供算力路由服务,将用户任务路由到最匹配的算力位置,从而构成星上算力网络。

据介绍,6G空天地一体化星算网络主要有五个特点:一是,用户相对卫星高速运动、网络时空特性变化快,导致网络通信能力不均匀;二是,星上负载状态随轨位大幅度变化,总体呈现出低纬度负载大,高纬度负载小的周期性变化;三是,星载网络的算力按最大能力预先分配,节点负载状态可实时感知;四是,高、低轨动态变化差异大,高轨适宜集中式算网分配,低轨适宜分布式算网分配;五是,路由层次相对简单,主要在接入和核心两个层面。

邓平科博士谈到,中国移动研究院与北邮等高校和科研院所展开合作,将地基核心网通过剪裁和优化移植到星上,形成了天基极简核心网。这一星上核心网不仅有利于星上就近路由,与边缘计算相结合,优化路径,降低时延,提供低时延大带宽业务;而且通过采用空间直连的方式帮助特殊用户,避免在业务落地过程中遭到威胁;此外,在地面网络故障或容量不足时,星上核心网可就近分流,与星上CDN结合,提供基本服务能力,从而提升地面网络的可靠性。

在谈及中国移动的星算网络架构设计时,邓平科博士表示,星上核心网架构也会面临着一些技术上的挑战,比如载荷能力受限、核心网功能需要裁剪和定制、软件定义卫星/资源编排技术需要提升等。星算网络逻辑架构主要分为算网资源层、算网抽象层和算网编排层这三个层面。实际上的架构是聚焦于构建星云算力和承载算力服务两个方面。在构建星云算力上,将会结合软件定义卫星技术,同时参考地面网络的服务化技术、SDN/NFV技术,基于高性能硬件模块和统一接口搭建高算力星载平台,构建星算节点,实现基于天基网络的算力系统;在承载算力服务方面,将会拉通基于IPv6的天地互联互通基座,利用卫星自主健康管理,感知卫星状态、算力负载情况,实现智能的算力路由,承载算力调度等算力服务,构建天地一体化算力网络。

同时,邓博士指出,在未来,星算网络可以用于大带宽通信服务、远程感知服务、位置导航服务和物联网服务等多种服务类型。

“目前,中国移动正积极推动天地一体标准体系的构建,已在ITU发起了固定、移动、卫星融合(FMSC)标准化工作,并牵头15项标准中的8项,覆盖核心网、IP、算力网络等领域。同时,中国移动在CCSA牵头了天地一体5G网络场景和需求、总体网络架构、设备技术要求、IP协议能力要求等多方面标准,已完成7个立项和2个结项,持续推动卫星通信与5G网络融合。”邓平科博士在演讲中谈到。

最后,在谈及星算网络的未来愿景时,他表示,预计到2030年之后,星算网络的用户通信能力可以达到数百兆到数吉比特,浮点运算能力将超过0.1 Tflops,存储能力将超过1 TB,星间链路通信速率可达10 Gbps。未来星算网络有希望成为融合空间通信、空间感知和空间计算三类资源的在轨动态云网络,实现天基网络对多类信息的在轨协同智能处理与融合计算。”

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