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2023/3/23 08:50

清华大学葛宁:以需求为导向,系统化构建天空地一体化网络

C114通信网  水易

C114讯 3月23日消息(水易)2023年3月22日-24日,由国家6G技术研发推进工作组和总体专家组指导,由未来移动通信论坛、紫金山实验室主办的2023全球6G技术大会以“6G融通世界,携手共创未来”为主题在南京召开。C114在现场对本次会议进行图文直播。

在“天地融合智能组网技术”分论坛上,清华大学电子工程系研究员葛宁表示,天空地一体化未来移动信息网络的构建应该以需求为导向,同时要从系统的角度来构建解决方案。因此在研究方法上,就要重视对网络架构和系统能力的研究。目标是将通信、计算、控制等综合能力在一张信息网上发挥出来。

自顶向下研究,直面挑战

葛宁指出,过去的通信是依照还原论的方法,从底层的资源、器件,到系统,到应用架构,来支撑整个应用。随着摩尔定律遭遇瓶颈。如果还是用类似基站或卫星建设的方法,由于频率和轨道的限制,规模也会遭遇瓶颈。

因此,建议采用一种系统的方法自顶向下的研究。不过这种系统方案也会有很多挑战。

从网络内生结构上,过去是静态的网络,现在是动态的网络,有卫星、无人机等,资源部署产生了很大的变化。

在拓扑上,从地面的平面网络到3D网络,而且广播和通信从点到了面。

在信息服务上,过去熟悉的通信网络变成综合的信息网络,应用从开环式变成闭环有控制的新模式。

在系统层面上,过去通信追求的总是高速、高性能、低延迟,但是在新的天地一体化网络,有时候更多的是追求质量的保证,追求的是覆盖,追求的是适变的能力。例如,可能要在低的频谱效率下或高延时下也能正常工作,甚至窄的信道下,也能完成紧急、保底的工作。

在资源层面上,传统预定式频谱分配或平轨分配,随着低轨卫星的发展或者非静止卫星的发展,也希望发展出来一种动态灵活的分配方法,这些都对研究提出了新的挑战。

需求为导向,变革研究方法

葛宁表示,面对这些挑战,既然应用需求变了,在研究方法上,就要重视对网络架构和系统能力的研究,要在网络上能够动态地生成网络,系统地通过云-边-端协同适应任务的变化。

第一,从顶层网络架构上,过去有很多网元,也有很多网络应用。可以结合网络发展,把很多终端的功能放到网络上来解放终端,同时也从系统上解决对芯片性能的不竭追求。

第二,发展云-边-端协同满足需求的方式。随着广域网络的建设,有很强的云边端能力,当一个任务来了以后,可以合理应用这些资源,灵活适配各种各样的任务需求,通信不仅作为管道,在分布式处理等方面都起到重要作用。

第三,弹性适变的网络,特别是在紧急事件、突发灾害时,利用天和地灵活机动的方式来调配资源,满足突发的任务需求。同时由此产生弹性适变能力,将来网络的演进也能采用一种平滑的方式升级换代,避免大规模建设上的浪费

第四,既然有了空天地混合的网络,在终端接入或在用户使用网络时就不要让用户背七八个终端,而是能够无感接入到合适的网络,在频段选择、波形选择上需要解决很多自适应、感知、预先分配资源等问题。

第五,在资源上希望打破现在固定式的分配。能否在顶层设计上就引入动态的协调机制,使得资源在两个网络之间能根据需求的变化来分配合适的资源,能在非禁止轨道上形成一个有序的共享资源新格局。

葛宁表示,总体的目标是希望从系统的观念,围绕着未来规模化的需求,在研究领域能重视系统架构的研究,不是简单地去发展器件或拼命堆砌资源,通过弹性适变灵活的方式,把服务能力聚焦到任务上,来解决未来发展的瓶颈问题。

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