飞象网讯 （计育青/文）近日，全球首颗5G天地一体演进技术验证卫星“中国移动01星”，以及搭载6G新型星载核心网“星核”系统的“星核”卫星成功发射入轨，这是中国在天地一体通信技术领域取得的最新成果。
两颗卫星的核心技术均由中国移动与产业伙伴联合开发，其中“中国移动01星”上搭载了支持5G天地一体演进技术的星载基站，“星核”卫星上搭载的是面向空天地一体算网融合的6G新型星载核心网系统，后者突破了商用级器件的高可靠设计、轻量化网元设计等一系列关键技术，支持功能原子化部署与柔性分割。这两颗卫星的成功发射是中国移动“天地一体”通信探索的一次重大进展，为中国移动及国内通信产业进一步研发“天地一体”网络技术提供了绝佳的试验平台。
三种道路，择优突破
近年来，全球“天地一体”技术研究及应用发展很快，包括中国在内的各国卫星和地面通信巨头都在积极开展合作，加速手机直连卫星技术的成熟和商用。“天地一体”是5G-A、6G的核心基础技术之一，目标是实现卫星和地面网络在技术、标准、产业和应用的全方位融合，为客户提供全球随时随地、无缝连接网络的能力。
长期以来，卫星和地面移动通信各自独立发展，不过随着泛在宽带通信需求和天地一体通信技术的演进，两者正在逐渐走向融合。基于国际统一标准的NTN（非地面网络）技术，地面蜂窝网络与卫星通信相互打通，可以大幅降低空天地一体化网络建设成本和客户的使用成本。
目前来看，手机直连卫星的技术方案主要有三个。一是基于传统卫星通信技术的双模手机直连，通常基于已发射在轨的卫星，手机终端的成本相对较高，而且受制于卫星性能，应用规模和发展前景有限。二是基于3GPP标准的4G/5G存量手机直连卫星，该方案能够兼容现有4G、5G终端，但需对基站进行非标准化定制，而且对卫星、卫星天线的能力要求很高，目前国内暂时不支持。三是基于3GPP NTN的手机直连卫星技术，通过对5G空口协议进行增强来适应卫星场景。其优点是对卫星天线的大小要求较低，可支持宽带（NR NTN）和窄带（IoT NTN），而且技术开放、有持续演进的国际标准，全球主要卫星和移动通信厂商、运营商、终端厂商等都在积极布局，前景广阔。
此次发射入轨的双星，就是中国移动与产业伙伴基于第三种方案开发的试验系统。
发挥优势，全方位推进天地一体发展
据了解，中国移动之所以选择3GPP NTN技术，一方面是因为这项技术具有很多优势，另一方面是因为中国移动在该领域有深厚积累。
3GPP NTN在技术与产业方面具有四大优势。一是标准和技术协议的基础好，可以复用5G现有协议体系，并针对卫星通信进行了增强；二是技术潜力大，现阶段已具备端到端落地能力，同时还在不断快速演进；三是应用场景丰富，能够支持宽带、窄带、高中低轨等多种业务场景；四是产业生态健全，依托3GPP体系广泛的产业支持，产业链完整且强健。
鉴于3GPP NTN技术的光明前景，中国移动一直在积极投入、多方探索。中国移动是全球较早开展手机直连卫星技术研究的运营商，主攻架构、空口、频率、多轨等关键技术，推进6G天地一体技术进步，计划在5G阶段实现空口初步融合，5G-A阶段实现架构、频率的初步融合，在6G阶段实现空口、架构、频率、多轨一体融合。
中国移动还积极参与手机直连卫星技术标准制定，在3GPP体系中累计提交提案300多项，贡献居全球移动通信运营商首位；ITU体系下提交文稿142篇，位居全球第一，并担任天地一体领域重要课题组报告人，完成新立项6项，结项2项；CCSA体系下，在TC5和TC12牵头完成业界首个NTN卫星接入节点、首个NR NTN接入网总体等7项行业标准、研究课题立项，主导完成3项研究课题制定。
为加快天地一体技术研发和创新，中国移动还与清华、北航、复旦、北邮等高校合作开展研究，依托中国移动协同创新基地构建空天地一体化实验室与在轨测试环境，利用国家研发专项课题、新一代移动信息通信技术国家工程中心等国家创新平台引领产业发展。
率先开展试点验证，联合推动终端进步
除了在技术研发和产业生态方面积极推进，中国移动在天地一体技术验证、试点等方面也走在世界前列。
2022年8月和2023年6月，中国移动先后完成了全球首个运营商5G NTN技术外场验证、国内首款5G NTN手机终端直连卫星实验室验证，实现了双向语音对讲和文字消息，直接把5G窄带NTN推进到了预商用阶段。2023年9月，中国移动完成了国内首次运营商NR NTN低轨卫星宽带业务实验室验证，全面验证了手机直连低轨宽带卫星的能力；联合产业共同研制成功基于3GPP R17标准的NR NTN星载基站，并于2023年12月完成了地面通信测试与空间环境适应性测试。2024年2月3日发射的“中国移动01星”，标志着NR NTN在轨技术试验正式启动，是手机直连低轨卫星技术研究、应用的一个重要里程碑。
随着基于3GPP NTN标准的手机直连卫星初具落地能力，中兴通讯、佰才帮等设备厂商已经完成了NTN基站的研发，联发科、展锐等芯片厂商已推出IoT NTN芯片，VIVO、OPPO、小米等也已推出支持IoT NTN的试验终端。NR NTN方面，相关芯片将在2024年问世，大唐电信、华为、中兴通讯等也已完成NR NTN基站研制，整个体系已经具备端到端测试验证能力。
3GPP协议是国际统一的标准通信协议，具有广泛的产业基础，相对于卫星通信技术优势明显，且在持续演进，潜力巨大。相对传统卫星产业，我国在3GPP产业中具有较强的话语权和把控力，有助于在天地一体化发展中占据优势地位。同时，采用国际统一标准，突破卫星产业原有的封闭协议与产业生态，使卫星复用5G产业，大幅降低空天地一体化网络建设、使用成本。
天地一体化是未来网络演进的重要方向，也是中国ICT产业的必争之地。相对其他技术路线，3GPP标准具有广泛的产业基础，而且持续演进的潜力巨大，中国通信产业在其中拥有较强的话语权，有利于国内产业的发展。同时采用国际统一标准，也有利于打破卫星产业原有的封闭环境，复用5G产业力量，大幅降低空天地一体化网络的建设、使用成本。未来中国如果能充分利用在5G领域的优势地位，与卫星产业深度融合，将从根本上奠定面向6G的整体技术优势和产业优势，真正打造网络无所不达、算力无所不在、智力无所不及的全新时代。
