中国信科陈山枝:应将“5G兼容、6G融合”作为我国卫星互联网技术路径******
光明网讯(记者 李政葳)1月6日,在由中国工信出版传媒集团主办,北京信通传媒·通信世界全媒体承办的“2023ICT行业趋势年会”上,中国信息通信科技集团副总经理、总工程师、科技委主任陈山枝表示,面向6G、星地融合并以用户为中心的弹性可定制网络将助力6G实现全域覆盖、场景智联。
无线移动通信系统十年演进一代,从4G改变生活,到5G改变社会,网络覆盖逐渐向行业应用延伸。“当前4G和5G等陆地移动通信系统在行业应用中有一定局限,面对行业应用的广域与空间覆盖稀疏性和分散性,卫星移动通信大有可为。”针对星地融合发展,陈山枝提出三大趋势:
一是卫星与地面蜂窝系统由竞争转变为互补。随着移动通信走向万物互联,人类活动空间拓展、环境监测、军事应用、行业应用等需求强盛,引入卫星通信能够更好地满足通信需求。借助卫星通信,城市与乡镇通过基站覆盖,发挥容量和规模成本优势,实现海量接入;偏远地区与海洋通过卫星覆盖,发挥覆盖优势,可以节省建设成本。因此,以较低成本构建卫星互联网,作为5G/6G地面覆盖的补充,形成星地融合组网,可支撑多样化的服务和应用。
二是卫星互联网与地面蜂窝系统体制走向融合。传统卫星通信技术体制多、不兼容、产业规模小、成本高,无规模经济优势。近年来,业界纷纷开展基于5G体制的卫星互联网星座组网探索,比如,ITU开展了下一代卫星通信相关研究;3GPP开展了NTN(非地面网络)标准制定;ETSI Set 5G联盟开展了融合网络研究工作等,有效规范了卫星互联网发展标准化,促进了卫星通信与蜂窝通信在体制上的融合。
三是不同需求有不同组网模式。针对不同应用场景,星地融合系统具有灵活的组网模式可以解决相应问题,适应不同场景需求。采用透明转发的独立组网模式与地面互联互通,可应用于技术复杂度低、建网成本低的场景,助力解决中继通讯的问题;采用高频段星上处理独立组网模式与地面网络互联互通,适合大容量高速数据传输,适用于车载、机载、船载或者固定接入通信。
“鉴于低轨卫星通信与地面蜂窝通信的差异,星地融合也面临诸多挑战。”陈山枝认为,星地融合还需要在信道建模、链路预算等基础问题,透明转发、星上处理等网络架构,传播参数、信道设计等物理层关键技术,移动性管理、用户面协议等高层关键技术等方面进行攻关。
对于星地融合未来的发展趋势,他认为,星地融合演进路径:从5G体制融合走向6G系统融合;6G星地融合关键技术:实现卫星与地面蜂窝通信有机融合。
陈山枝建议,应将“5G兼容、6G融合”作为我国卫星互联网的技术路径。
其中,5G兼容(体制融合)抢占先机、奠定基础,以5G技术为基础,根据卫星链路等差异化,针对性修改和优化的低轨卫星通信系统;最大程度复用5G技术,并利用5G规模经济,降低成本,实现差异化竞争优势。
6G融合(系统融合)达到全球引领,实现陆地移动通信和高中低轨卫星通信的有机融合;形成卫星与地面蜂窝通信的统一空口、统一接入、统一认证方案;支持终端在星地间无缝切换,跨运营商漫游。
竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)