6G中的卫星通信高效天基计算技术

【摘  要】6G对天地融合通信系统中的卫星有效载荷计算能力提出了更高要求，首先介绍目前卫星载荷能力的现状和特点，结合6G多种业务的特点和需求，从星地协同AI、云边协同AI以及构建多业务一体化异构天基计算平台三个方面进行了探讨和展望。

【关键词】6G；卫星通信；高效天基计算；星地协同；云边协同；异构计算；人工智能

0   引言

5G商用伊始，全球就已悄然启动了6G研发的激烈竞争，特别是美国，希望通过6G研发重塑其在通信行业的霸主地位。6G网络将实现天地融合，马斯克的Starlink星座建设是目前6G的首次实质性尝试[1]。我国于2019年11月正式启动6G技术研发，并于2021年3月提出“前瞻布局6G网络技术储备”[2]。

6G在5G技术基础上进一步融合卫星通信、人工智能（AI, Artificial Intelligence）与大数据技术[3]，突破地形地表的限制，扩展到太空、空中、陆地、海洋等自然空间，真正实现全球全域的“泛在连接”[4]。但是，目前的卫星通信以透明转发为主，网络架构简单，卫星载荷的天基计算能力较弱，信息处理主要依靠地面数据中心完成，无法满足6G场景下的星地、星间互联互通、极低通信时延和高效计算能力的需求。

有鉴于此，本文对未来6G时代的星地协同AI、云边协同的高效天基计算及适应多种业务的一体化异构天基计算技术进行了探讨和展望。

1   现阶段的通信卫星载荷处理技术

自上世纪60年代以来卫星通信技术及其应用蓬勃发展，已经由单一的地球同步