在“天地融合智能組網(wǎng)技術(shù)”分論壇上,清華大學(xué)電子工程系研究員葛寧表示,天空地一體化未來(lái)移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建應(yīng)該以需求為導(dǎo)向,同時(shí)要從系統(tǒng)的角度來(lái)構(gòu)建解決方案。因此在研究方法上,就要重視對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和系統(tǒng)能力的研究。目標(biāo)是將通信、計(jì)算、控制等綜合能力在一張信息網(wǎng)上發(fā)揮出來(lái)。
自頂向下研究,直面挑戰(zhàn)
葛寧指出,過(guò)去的通信是依照還原論的方法,從底層的資源、器件,到系統(tǒng),到應(yīng)用架構(gòu),來(lái)支撐整個(gè)應(yīng)用。隨著摩爾定律遭遇瓶頸。如果還是用類似基站或衛(wèi)星建設(shè)的方法,由于頻率和軌道的限制,規(guī)模也會(huì)遭遇瓶頸。
因此,建議采用一種系統(tǒng)的方法自頂向下的研究。不過(guò)這種系統(tǒng)方案也會(huì)有很多挑戰(zhàn)。
從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生結(jié)構(gòu)上,過(guò)去是靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)在是動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò),有衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等,資源部署產(chǎn)生了很大的變化。
在拓?fù)渖希瑥牡孛娴钠矫婢W(wǎng)絡(luò)到3D網(wǎng)絡(luò),而且廣播和通信從點(diǎn)到了面。
在信息服務(wù)上,過(guò)去熟悉的通信網(wǎng)絡(luò)變成綜合的信息網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用從開(kāi)環(huán)式變成閉環(huán)有控制的新模式。
在系統(tǒng)層面上,過(guò)去通信追求的總是高速、高性能、低延遲,但是在新的天地一體化網(wǎng)絡(luò),有時(shí)候更多的是追求質(zhì)量的保證,追求的是覆蓋,追求的是適變的能力。例如,可能要在低的頻譜效率下或高延時(shí)下也能正常工作,甚至窄的信道下,也能完成緊急、保底的工作。
在資源層面上,傳統(tǒng)預(yù)定式頻譜分配或平軌分配,隨著低軌衛(wèi)星的發(fā)展或者非靜止衛(wèi)星的發(fā)展,也希望發(fā)展出來(lái)一種動(dòng)態(tài)靈活的分配方法,這些都對(duì)研究提出了新的挑戰(zhàn)。
需求為導(dǎo)向,變革研究方法
葛寧表示,面對(duì)這些挑戰(zhàn),既然應(yīng)用需求變了,在研究方法上,就要重視對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和系統(tǒng)能力的研究,要在網(wǎng)絡(luò)上能夠動(dòng)態(tài)地生成網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)地通過(guò)云-邊-端協(xié)同適應(yīng)任務(wù)的變化。
第一,從頂層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上,過(guò)去有很多網(wǎng)元,也有很多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,把很多終端的功能放到網(wǎng)絡(luò)上來(lái)解放終端,同時(shí)也從系統(tǒng)上解決對(duì)芯片性能的不竭追求。
第二,發(fā)展云-邊-端協(xié)同滿足需求的方式。隨著廣域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),有很強(qiáng)的云邊端能力,當(dāng)一個(gè)任務(wù)來(lái)了以后,可以合理應(yīng)用這些資源,靈活適配各種各樣的任務(wù)需求,通信不僅作為管道,在分布式處理等方面都起到重要作用。
第三,彈性適變的網(wǎng)絡(luò),特別是在緊急事件、突發(fā)災(zāi)害時(shí),利用天和地靈活機(jī)動(dòng)的方式來(lái)調(diào)配資源,滿足突發(fā)的任務(wù)需求。同時(shí)由此產(chǎn)生彈性適變能力,將來(lái)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)也能采用一種平滑的方式升級(jí)換代,避免大規(guī)模建設(shè)上的浪費(fèi)
第四,既然有了空天地混合的網(wǎng)絡(luò),在終端接入或在用戶使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)就不要讓用戶背七八個(gè)終端,而是能夠無(wú)感接入到合適的網(wǎng)絡(luò),在頻段選擇、波形選擇上需要解決很多自適應(yīng)、感知、預(yù)先分配資源等問(wèn)題。
第五,在資源上希望打破現(xiàn)在固定式的分配。能否在頂層設(shè)計(jì)上就引入動(dòng)態(tài)的協(xié)調(diào)機(jī)制,使得資源在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間能根據(jù)需求的變化來(lái)分配合適的資源,能在非禁止軌道上形成一個(gè)有序的共享資源新格局。
葛寧表示,總體的目標(biāo)是希望從系統(tǒng)的觀念,圍繞著未來(lái)規(guī);男枨,在研究領(lǐng)域能重視系統(tǒng)架構(gòu)的研究,不是簡(jiǎn)單地去發(fā)展器件或拼命堆砌資源,通過(guò)彈性適變靈活的方式,把服務(wù)能力聚焦到任務(wù)上,來(lái)解決未來(lái)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。