面向星地融合网络的统一编排架构和关键技术

面向6G的星地融合网络将实现地面通信和卫星通信的系统级深度融合。为了应对星地融合网络的高动态、分层分布等特征带来的多维多域异构资源的管理和编排挑战,提出一种面向星地融合网络的统一编排架构,实现星地融合网络中多层多域网络的资源、功能、服务等多要素的统一编排。基于该架构,提出分布式自治技术用于多层多域网络的按需部署和灵活组网,以及提出算网协同技术用于多维资源的云边协作从而提升用户体验质量。最后,通过自研的实验平台完成了对星上新型编排管理系统的可行性验证。     

面向星地融合的6G云雾化自组网

低轨星座朝支持星上处理、功能可重构、星地协作和通信遥感导航控制等多任务一体化的方向演进,受限于星上信号处理和计算能力不足、星间链路容量不宽等瓶颈,迫切需要和具有强大云化处理与计算能力的陆地移动通信网络深度融合。为此,提出了面向星地融合的6G云雾化自组网的体系架构和协议体系,实现了低轨雾化卫星网络和陆地云化通信网络的协同融合,研究了基于星上雾化处理的通信遥感导航控制一体化波形和资源管理,以及云雾化协同的移动性管理和智能信息处理等关键技术,展望了未来的标准化工作和硬件试验。     

6G星地融合网络资源管理关键技术

卫星网络因具备弥补地面网络覆盖盲区的特性,成为6G网络实现泛在连接应用场景的关键技术之一。为了实现卫星网络和地面网络间高效的资源融合管理,首先简要介绍了星地融合网络的发展现状,总结了星地融合网络资源管理技术的研究现状以及面临的挑战。其次,对6G星地融合网络下的移动性管理、跨域多维资源管理和统一的空口协议设计等关键技术进行分析,并基于对现有研究的探讨给出解决方案。最后,对未来面向6G的星地融合网络资源管理的发展提出了新的展望。     

一种适合GEO卫星IP网络的路由架构及协议设计

路由架构及协议是GEO卫星IP网络技术体制设计的重要内容。针对星载硬件平台处理能力受限无法满足大规模地面终端组网的现状,提出了一种星上OSPF路由、终端RIP路由和星地隔离的路由架构及协议部署,设计了星上OSPF路由计算优化方法和终端RIP路由信息跨星洪泛机制。该方法中星载路由器不再参与地面终端路由计算,降低了星上协议处理压力。OPNET仿真结果表明,在星地路由隔离条件下,终端RIP路由仍能正常收敛,从而满足GEO卫星IP网络大规模组网应用。     

面向6G的天地一体无线网络技术研究

天地一体网络将为地面网络无法部署或建网维护成本高的区域填补覆盖空洞，实现面向偏远地区、荒漠、海洋、航空等陆海空全域立体空间的泛在连接和提供面向个人、企业及政府的泛在场景新服务。针对天地一体面临的网络拓扑高速动态变化、星地信道环境差异巨大、星地网络组网复杂度高、星上网元平台能力受限等复杂挑战，提出了面向6G的天地一体的一种兼容透明转发与再生模式的智能协作无线组网架构，以及基于该架构的空口、资源管理调度等系列技术，通过内生的一体架构、统一空口和统一资源调度实现天地两张网的高性价比设计，为后续6G天地一体的技术攻关及标准制定提供参考。     

面向6G的卫星通信网络架构展望

分析和研究了未来6G卫星网络架构并提出了设想。首先介绍国内外星地融合的研究现状,结合6G网络的愿景、需求和6G网络架构的当前研究成果,总结了6G网络架构的技术特征;然后通过对人工智能（AI）在通信领域的研究和应用分析,以及AI在6G网络中关键作用的深入挖掘,提出了AI赋能的6G卫星通信网络总体架构、接入网架构及核心网架构的设想,同时提出了分阶段演进和分步骤实现的建设思路,最后对基于区块链的6G卫星通信网络韧性鲁棒机制进行了技术探讨。     

星地融合边云协同网络下的资源调度研究

通过边缘计算和云计算的优势互补,面向6G的星地融合网络能够实现资源的弹性分配和协同利用,满足数据处理的实时性和智能化要求。为了提升资源服务能力和用户体验质量,提出了星地融合边云协同网络架构。首先,阐述了三种不同边云协同模式下的资源调度方案,从时延、能耗和多目标优化的角度分析了不同场景下的资源调度策略。然后,对比了现有资源调度求解模型和算法的优势和局限性。最后,对基于边云协同的星地融合网络中的资源调度研究进行了总结与展望。     

卫星网络与地面网络融合的5G网络架构

为解决5G的全球无死角覆盖、永远在线和融合网络的要求,提出了一种卫星网络与地面网络融合的5G网络架构,并设计了在此架构下的终端接入和呼叫的信令流程。在新架构中地面网与卫星网共用一套核心网,以核心网的角度来实现融合,打破了传统2张网络独立运行或利用网关互联的架构基础,提高了用户体验。实验结果表明,星地网络在核心网角度融合具有良好的系统性能,用户可无差别地使用卫星网络和地面网络。     

6G星地融合网络应用场景、架构与关键技术挑战

随着卫星通信网络的发展速度加快,其在未来6G通信网络中将扮演重要的角色,星地融合通信网络的形成将是未来全球网络覆盖的发展趋势。首先对6G网络中卫星通信研究背景进行分析,然后以星地融合网络为背景拓展新的应用场景及典型应用,并结合新技术应用构建星地融合网络框架,最后对星地融合关键技术及挑战进行分析。通过对未来星地融合网络的展望,以期对6G通信网络的发展提供一个清晰的轮廓。     

6G网络架构展望

从系统架构、网络功能、网络组网3个层面对6G网络架构进行阐述。在网络系统层面，从全局角度描述6G各层各面的关系，提出“三层四面”系统架构；在网络功能层面，从网络功能视图的角度描述6G功能服务的划分和组成，提出至简功能架构；在组网层面，从网络部署视图的角度描述6G网络之间的连接关系和组网形态，提出分层分布式组网架构。所提出的6G网络架构能够满足新业务新场景需求，降低网络复杂度，提升网络灵活性。     

星地融合网络：一体化模式、用频与应用展望

随着卫星通信网络的迅速发展，星地融合网络(Integrated Satellite-Terrestrial Networks, ISTNs)通过充分利用卫星互联网与地面网络的优势，拓展了通信的覆盖范围，实现了全球立体无缝覆盖，是未来6G网络的关键支柱，能给网络服务性能带来革命性提升。分析了星地融合的优势与挑战，全面梳理了目前国内外正在探索和实践的三种典型星地融合策略。在此基础上，详细介绍了不同策略下的星地融合的系统与应用，以辅助地面组件(Ancillary Terrestrial Component, ATC)规则、互补地面组件(Complementary Ground Component, CGC)规则、苹果/华为直连卫星服务、AST计划以及Starlink/OneWeb高速互联网接入服务为例，介绍了星地融合系统的运营与频率使用情况，指出了在网络架构、空口传输、频谱资源管理以及传输设备等方面所面临的技术挑战以及对未来星地融合网络的发展展望。     

面向星地融合网络的星上管控节点动态部署方法

针对低地球轨道卫星网络节点高动态性的问题,提出一种面向星地融合网络的星上管控节点动态部署方法。首先,基于星地融合网络结构复杂多变和星上节点处理能力受限的特点设计主从协同管控的星地融合组网架构;其次,提出星上管控节点部署模型,该模型以星上管控节点部署成本作为优化目标函数,综合考虑业务QoS和网络负载等约束条件,旨在通过优化控制器的数量和位置来改善卫星组网响应时延;最后,采用强化学习方法快速求解不同网络拓扑状态下的星上管控节点数量和部署位置。仿真实验分析了所提算法、加速粒子群算法（ASPO）及最优搜索算法（OptSearch）在星上管控节点动态部署数量和平均组网响应时延上的对比结果,从而验证所提算法在星上管控节点部署中具有一定的优越性。     

6G通感一体化组网理念及关键架构研究

ITU已经明确将通感融合做为6G主要技术方向，因此需要将通信和感知的需求有机的融入6G网络架构中，需要在现有的5G架构上进行较大的调整，从而满足基于通信+感知+N的多种6G业务融合的需求。首先从6G通感一体化组网的需求进行分析，给出智能化、面向用户化的6G通感融合组网建议，然后开展多域/多层融合、多频协调、多节点部署的架构研究，分析其特点、适用范围和算力能力等，最后对面向通感融合的6G网络的空口技术开展研究。     

面向6G的星地融合无线传输技术

随着5G移动通信网络走向商业化,围绕新一代移动通信系统(6G)的发展愿景、能力需求与关键技术开展研究正在成为新的热点。首先,该文概括了未来6G可能涉及的星地深度融合、新谱段通信、分布式协作MIMO和智能通信等关键技术方向,重点探讨了基于星地深度融合的天地一体化网络(SGIN);然后,针对可能存在的两种典型网络拓扑架构,分析了星间高速链路、星地馈电链路和星地用户链路的特点和技术要求,综述了3种不同类型传输链路的高速通信进展情况。最后,对未来6G天地互联网络亟需突破的光学相控阵多用户接入、高效能星地激光通信和光电一体化组网等关键技术进行分析与展望,以期为后续相关研究指明方向。     

面向6G的星地融合无线传输技术

随着5G移动通信网络走向商业化,围绕新一代移动通信系统(6G)的发展愿景、能力需求与关键技术开展研究正在成为新的热点.首先,该文概括了未来6G可能涉及的星地深度融合、新谱段通信、分布式协作MIMO和智能通信等关键技术方向,重点探讨了基于星地深度融合的天地一体化网络(SGIN);然后,针对可能存在的两种典型网络拓扑架构,分析了星间高速链路、星地馈电链路和星地用户链路的特点和技术要求,综述了3种不同类型传输链路的高速通信进展情况.最后,对未来6G天地互联网络亟需突破的光学相控阵多用户接入、高效能星地激光通信和光电一体化组网等关键技术进行分析与展望,以期为后续相关研究指明方向.     

6G网络架构和关键技术展望

在6G网络技术的发展进程中，网络架构至关重要，它是移动通信网络的基础和核心中枢，决定了整个系统的效率和能力。分析了全球6G发展现状和5G-A网络架构演进，提出了面向“新网络、新服务、新生态”的6G网络架构设计，并介绍了6G网络发展的潜在关键技术，包括空天地海一体、通感算一体、数字孪生、智能内生等。     

面向6G的星地融合标准化研究进展

星地融合被视为6G的标志性发展方向,ITU和3GPP等国际标准化组织或其它机构正有序推进面向6G的星地融合标准研发。对具有全球代表性的面向6G的星地融合标准化研究机构进行了简单介绍,重点分析ITU和3GPP在5G-Advanced及6G标准化过程中关于星地融合的主要研究和标准化成果。ITU在对卫星在IMT-2020网络的用例、场景、能力、系统、无线电接口,以及性能参数等方面进行了规范的同时,在IMT-2030未来技术趋势有关建议书突显了卫星的地位与作用。3GPP在冻结全球首个5G非陆地网络标准Rel-17、确立NR-NTN规范之后,于Rel-18版本中优化NR-NTN的同时,推出E-UTRA-NTN,并已启动Rel-19研发工作,有望在2026年启动6G标准研发。对中国IMT-2030(6G)推进组在推动6G星地融合标准化方面所做出的积极贡献一并进行了介绍,并对6G星地融合标准化工作进行了总结和展望。     

6G网络中的星地一体化

基于全球移动通信系统“使用一代、建设一代、研发一代”的发展思路,6G的研究已启航3年。本文针对6G网络中融合地面网络（TN）和非地面网络（NTN）展开研究,分析了6G移动通信网络愿景与卫星通信特点,探讨了星地一体化的融合网络架构研究方向,简要介绍了星地一体化的潜在技术。     

低轨卫星与5G-R融合网络架构设计

由于地面网络覆盖不均匀,信号质量不够稳定,无法实现铁路交通网络的全程、快速、实时监测,阻碍了我国铁路交通网络的快速发展。同时,低轨卫星通信与地面5G的融合成为热点,二者的融合能够使卫星网络作为地面网络的有效补充。当前星地融合较少用于5G-R技术场景中。本文梳理了铁路卫星通信以及星地融合网络的研究现状与发展趋势;分析了铁路通信系统中各业务的通信需求。在此基础上,提出低轨卫星与5G-R融合网络架构。在弥补铁路通信网络覆盖盲区的同时,提供大容量的信息回传,有效保障铁路交通的安全运行,实现铁路交通的信息化、智能化管理。     

新兴技术对6G网络架构的潜在影响

为了探讨6G网络架构的设计方案,基于对移动网络演进发展趋势的研究,结合新兴技术对6G潜在影响的研究,重点讨论AI技术、云网融合技术以及区块链等新兴技术对6G网络架构可能产生的影响,并提出了"三层三扇"的6G网络架构愿景,阐述了6G网络将具有全面云化设计、嵌入式分层化智能、支持按需分布式部署的技术特征.