從3G跟跑中突圍 中國6G領(lǐng)跑全球——中信科移動(dòng)首席科學(xué)家孫韶輝

中信科移動(dòng)新一代信息通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，孫韶輝（右二）與科研人員一起交流6G設(shè)備技術(shù)細(xì)節(jié)。 （湖北日報(bào)全媒記者 魏錸 攝）

湖北日報(bào)全媒記者 張真真

通訊員 張巖 張瑩

北京時(shí)間8月13日14時(shí)43分，我國成功發(fā)射衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌08組衛(wèi)星，順利進(jìn)入預(yù)定軌道，用于開展我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用。

“我國低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)正持續(xù)提速，預(yù)計(jì)不久的將來有望實(shí)現(xiàn)初步組網(wǎng)商用。”8月12日，中國信科集團(tuán)移動(dòng)通信領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人、中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“中信科移動(dòng)”）首席科學(xué)家孫韶輝，在北京接受湖北日報(bào)全媒記者專訪時(shí)表示。

與美國“星鏈”類似，我國已向國際電信聯(lián)盟（ITU）申報(bào)多個(gè)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃。其中，超過1萬顆低軌衛(wèi)星的星座包括：中國星網(wǎng)的GW計(jì)劃、上海垣信的G60（“千帆”）計(jì)劃以及藍(lán)箭鴻擎的HH3計(jì)劃。前兩個(gè)計(jì)劃已從2024年啟動(dòng)組網(wǎng)建設(shè)，“此次發(fā)射的‘08組衛(wèi)星’即屬于中國星網(wǎng)的GW計(jì)劃。”他說。

總部位于武漢的中信科移動(dòng)，在北京、上海、西安等地布局，是我國低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的先行者與核心參與者之一。該公司牽頭開展星地融合和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體制研究，全面參與基于5G體制的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)論證與標(biāo)準(zhǔn)制定，是全球范圍內(nèi)衛(wèi)星NTN（非地面網(wǎng)絡(luò)）與星地融合技術(shù)領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)者。

多年來，孫韶輝主持和參與20余項(xiàng)國家重大工程與重點(diǎn)科研項(xiàng)目，先后擔(dān)任我國移動(dòng)通信4G、5G和6G推進(jìn)組的標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)組織和推進(jìn)我國移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化工作。

車載衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)即將“駕到”

“目前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的第一階段商用主要面向遠(yuǎn)洋貨輪等行業(yè)用戶，提供移動(dòng)寬帶服務(wù)。大眾用戶通過手機(jī)直連衛(wèi)星的方式，暫時(shí)仍以語音和短信為主；衛(wèi)星寬帶的直連手機(jī)能力還在技術(shù)攻關(guān)與測試中，需要更多時(shí)間。”孫韶輝解釋，面向行業(yè)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通常使用更高頻段的無線信號(hào)，這類信號(hào)穿越大氣層時(shí)衰減更明顯。為確保穩(wěn)定接收，現(xiàn)階段移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的接收終端體積較大，尚無法集成到手機(jī)中。未來，手機(jī)直連衛(wèi)星將通過采用更低頻段來實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)，消費(fèi)者有望使用現(xiàn)有尺寸的手機(jī)，通過衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)觀看高清視頻、網(wǎng)上沖浪。

在位于北京的中信科移動(dòng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，記者見到了兩款已投入使用的Ka頻段移動(dòng)寬帶接收終端，其尺寸約相當(dāng)于一張小學(xué)生課桌的桌面。

令人欣喜的是，這類終端已可車載。孫韶輝表示，公眾體驗(yàn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，很可能將從搭載此類終端的車輛開始：駕車穿越沙漠與森林、駕船馳騁海洋，無需擔(dān)心“無信號(hào)”，觀看高清視頻也不在話下。

為何需要衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)？不少人并不了解，當(dāng)前依賴地面基站的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，僅覆蓋了全球陸地面積的不到20%，折合地球總面積約6%。廣袤的海洋、沙漠與森林，仍在很大程度上與“數(shù)字世界”隔絕。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的加入，將與地面基站形成“空—天—地”一體化通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球全域、全天候覆蓋與高速互聯(lián)。

6G預(yù)計(jì)在2030年左右商用

6G何時(shí)到來？孫韶輝表示，按照規(guī)劃，6G預(yù)計(jì)將在2030年前后實(shí)現(xiàn)商用。這一時(shí)間點(diǎn)遵循移動(dòng)通信“十年一代”的演進(jìn)規(guī)律。

20世紀(jì)80年代，第一代移動(dòng)通信（1G）誕生，以“大哥大”為代表，人類由固定電話邁向無線通信。

20世紀(jì)90年代，2G普及，通信由模擬向數(shù)字演進(jìn)，短信成為主流應(yīng)用。

進(jìn)入21世紀(jì)，3G開啟移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能手機(jī)迅速普及。

2010年前后，4G商用，移動(dòng)通信從“數(shù)據(jù)時(shí)代”進(jìn)入“高速數(shù)據(jù)時(shí)代”，高清視頻、在線游戲、移動(dòng)支付全面普及。

2019年，5G商用，低時(shí)延、高速率和大連接能力推動(dòng)人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)加速落地。

“從5G走向6G，同樣需要約十年。”孫韶輝解釋，每一代移動(dòng)通信都要經(jīng)歷一整套鏈路：關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、小規(guī)模組網(wǎng)驗(yàn)證、商用產(chǎn)品研發(fā)與試商用，最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。目前，6G正從關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證邁向系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。

到2030年6G商用時(shí)，5G衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也將逐步演進(jìn)為6G的星地融合網(wǎng)絡(luò)。孫韶輝介紹，6G不僅將帶來5G十倍以上的速率，更重要的是實(shí)現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星與低空平臺(tái)的深度融合，構(gòu)建“空—天—地—海”無縫覆蓋的全域網(wǎng)絡(luò)。從“高清視頻”邁向“全息/空間通信”，遠(yuǎn)程診療、跨城課堂、演唱會(huì)和體育賽事等都有望呈現(xiàn)近乎“在場”的沉浸體驗(yàn)。

在中信科移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，記者佩戴全息眼鏡后，眼前同時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)球形畫面：左側(cè)是實(shí)驗(yàn)室實(shí)景，右側(cè)是非洲動(dòng)物大遷徙。向左轉(zhuǎn)頭，沉浸式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室辦公場景；向右轉(zhuǎn)頭，即可身臨其境地欣賞非洲草原上的遷徙畫面。

6G網(wǎng)絡(luò)還將更“聰明”。系統(tǒng)可根據(jù)不同區(qū)域乃至單個(gè)用戶的實(shí)時(shí)需求，進(jìn)行智能資源分配，實(shí)現(xiàn)從“以網(wǎng)為中心”向“以用戶為中心”的轉(zhuǎn)變。

在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，6G將把時(shí)延壓縮至毫秒級(jí)、定位精度提升至厘米級(jí)，遠(yuǎn)程精密操控成為可能；產(chǎn)線可在分鐘級(jí)完成柔性調(diào)整；無人機(jī)、無人車的規(guī)模化協(xié)同作業(yè)將成為常態(tài)，良品率與生產(chǎn)效率顯著提升。

從跟跑到并跑是最難的

2003年，從西安電子科技大學(xué)博士畢業(yè)的孫韶輝，進(jìn)入大唐電信集團(tuán)（中國信科集團(tuán)前身之一）博士后流動(dòng)站，至今深耕移動(dòng)通信領(lǐng)域。

彼時(shí)，大唐電信集團(tuán)代表中國提出了3G三大標(biāo)準(zhǔn)之一——TD-SCDMA。“這是我國首次提出的系統(tǒng)性通信標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我們從幾乎‘缺席’到開始‘跟跑’。”孫韶輝回憶道，“在3G之前，我國移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的存在感和參與度都很低，技術(shù)與市場長期由歐美主導(dǎo)。”

到了4G時(shí)代，他與團(tuán)隊(duì)參與我國主導(dǎo)的TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的制定，并成為核心技術(shù)貢獻(xiàn)者，使其成為全球兩大4G標(biāo)準(zhǔn)之一，中國與世界實(shí)現(xiàn)“并跑”。

“從跟跑到并跑是最難的。”孫韶輝說，“突圍過程中，海外一些傳統(tǒng)優(yōu)勢企業(yè)為了保持主導(dǎo)地位，會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)上設(shè)置障礙。”當(dāng)年，他們提出一項(xiàng)名為“多流波束賦形”的關(guān)鍵技術(shù)，用于提升系統(tǒng)容量與傳輸速率，但最初并未得到國外主流公司認(rèn)可。為此，他和同事們花了近兩年時(shí)間，把國外專家請到中國實(shí)地看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、深入技術(shù)交流，最終推動(dòng)該技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化組織中立項(xiàng)。如今，它已成為4G、5G及其后續(xù)演進(jìn)中最核心、最重要的主流技術(shù)之一。

一路攻關(guān)，孫韶輝團(tuán)隊(duì)成為5G國際標(biāo)準(zhǔn)的核心貢獻(xiàn)者，助力我國移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)從“并跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。

面向6G，中信科移動(dòng)早在2019年即成立技術(shù)預(yù)研團(tuán)隊(duì)，布局近二十個(gè)方向。從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到無線傳輸，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)性突破面向未來6G的星地融合關(guān)鍵技術(shù)，研制出6G星地融合原理樣機(jī)并完成技術(shù)驗(yàn)證，相關(guān)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。中信科移動(dòng)也由此成為國際電信聯(lián)盟在6G地面移動(dòng)與衛(wèi)星通信前期標(biāo)準(zhǔn)化工作中的核心貢獻(xiàn)單位。

“我每年要出國十多次，差不多有一半時(shí)間在國外——做研究、參加標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議、推動(dòng)提案落地。”孫韶輝笑言。一有空，他就鍛煉身體，辦公桌對面就擺著跑步機(jī)與啞鈴。

孫韶輝還有一個(gè)身份——北京航空航天大學(xué)博士生導(dǎo)師，他和團(tuán)隊(duì)已為我國移動(dòng)通信技術(shù)研究與國際標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)出大量優(yōu)秀人才，中信科移動(dòng)也被譽(yù)為中國移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的“黃埔軍校”。

“我的職業(yè)生涯與國家科技發(fā)展同頻共振。親歷我國移動(dòng)通信從弱到強(qiáng)，我們既付出努力，也收獲成長。身處這個(gè)最好的時(shí)代，作為一名移動(dòng)通信科技工作者，我感到非常幸運(yùn)。”孫韶輝說。

4月28日，在人民大會(huì)堂，孫韶輝榮獲“全國勞動(dòng)模范”稱號(hào)。