中國移動研究院鄧平科：星算網絡是天地融合智能組網關鍵技術方向

6月23日消息（岳明）在今天的中國移動2022年科技周暨移動信息產業(yè)創(chuàng)新大會“空天地一體化通信與融合組網技術研討會”上，中國移動研究院基礎網絡技術研究所主任研究員鄧平科博士就中國移動在6G空天地一體化星算網絡方面的研究與進展進行了分享和探討。

他表示，經過多年發(fā)展，衛(wèi)星通信已經進入了以星鏈系統(tǒng)為代表的第四代衛(wèi)星通信——互聯網衛(wèi)星通信階段，蜂窩移動通信也已經進入第五代技術階段（5G），并且在5G時代，蜂窩移動通信和衛(wèi)星通信正在走向融合，朝著空天地一體化網絡的方向協同發(fā)展。

“星算網絡是天地融合智能組網的關鍵技術方向之一。”鄧平科博士分析稱。隨著星座向巨型化發(fā)展，天線從單波束向多波束發(fā)展，以及在軌實時業(yè)務的需求和天基網絡的智能運管需求，網絡對算力的要求日益迫切。針對于此，中國移動提出了星算網絡的總體思路：星上網元＋星上路由，結合天基云，通過業(yè)務級互聯，提供算力路由服務，將用戶任務路由到最匹配的算力位置，從而構成星上算力網絡。

據介紹，6G空天地一體化星算網絡主要有五個特點：一是，用戶相對衛(wèi)星高速運動、網絡時空特性變化快，導致網絡通信能力不均勻；二是，星上負載狀態(tài)隨軌位大幅度變化，總體呈現出低緯度負載大，高緯度負載小的周期性變化；三是，星載網絡的算力按最大能力預先分配，節(jié)點負載狀態(tài)可實時感知；四是，高、低軌動態(tài)變化差異大，高軌適宜集中式算網分配，低軌適宜分布式算網分配；五是，路由層次相對簡單，主要在接入和核心兩個層面。

鄧平科博士談到，中國移動研究院與北郵等高校和科研院所展開合作，將地基核心網通過剪裁和優(yōu)化移植到星上，形成了天基極簡核心網。這一星上核心網不僅有利于星上就近路由，與邊緣計算相結合，優(yōu)化路徑，降低時延，提供低時延大帶寬業(yè)務；而且通過采用空間直連的方式幫助特殊用戶，避免在業(yè)務落地過程中遭到威脅；此外，在地面網絡故障或容量不足時，星上核心網可就近分流，與星上CDN結合，提供基本服務能力，從而提升地面網絡的可靠性。

在談及中國移動的星算網絡架構設計時，鄧平科博士表示，星上核心網架構也會面臨著一些技術上的挑戰(zhàn)，比如載荷能力受限、核心網功能需要裁剪和定制、軟件定義衛(wèi)星/資源編排技術需要提升等。星算網絡邏輯架構主要分為算網資源層、算網抽象層和算網編排層這三個層面。實際上的架構是聚焦于構建星云算力和承載算力服務兩個方面。在構建星云算力上，將會結合軟件定義衛(wèi)星技術，同時參考地面網絡的服務化技術、SDN/NFV技術，基于高性能硬件模塊和統(tǒng)一接口搭建高算力星載平臺，構建星算節(jié)點，實現基于天基網絡的算力系統(tǒng)；在承載算力服務方面，將會拉通基于IPv6的天地互聯互通基座，利用衛(wèi)星自主健康管理，感知衛(wèi)星狀態(tài)、算力負載情況，實現智能的算力路由，承載算力調度等算力服務，構建天地一體化算力網絡。

同時，鄧博士指出，在未來，星算網絡可以用于大帶寬通信服務、遠程感知服務、位置導航服務和物聯網服務等多種服務類型。

“目前，中國移動正積極推動天地一體標準體系的構建，已在ITU發(fā)起了固定、移動、衛(wèi)星融合（FMSC）標準化工作，并牽頭15項標準中的8項，覆蓋核心網、IP、算力網絡等領域。同時，中國移動在CCSA牽頭了天地一體5G網絡場景和需求、總體網絡架構、設備技術要求、IP協議能力要求等多方面標準，已完成7個立項和2個結項，持續(xù)推動衛(wèi)星通信與5G網絡融合。”鄧平科博士在演講中談到。

最后，在談及星算網絡的未來愿景時，他表示，預計到2030年之后，星算網絡的用戶通信能力可以達到數百兆到數吉比特，浮點運算能力將超過0.1 Tflops，存儲能力將超過1 TB，星間鏈路通信速率可達10 Gbps。未來星算網絡有希望成為融合空間通信、空間感知和空間計算三類資源的在軌動態(tài)云網絡，實現天基網絡對多類信息的在軌協同智能處理與融合計算。”

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