北京邮电大学教授张平:卫星互联网发展,不能继续走技术堆叠的老路
19 小时前 / 阅读约6分钟
来源:C114
手机直连卫星产业创新大会在雄安新区举办,张平院士解读ComAI时代新型基础设施演进,提出新一代基础设施六大技术特征,强调语义通信是ComAI最重要抓手,并透露语义卫星通信已完成多轮实星试验验证。

C114讯 9月30日消息(岳明)日前,“星地融合 智联无限——基于NTN技术的手机直连卫星产业创新大会”在雄安新区成功举办。大会汇聚产学研用各方力量,共探手机直连卫星产业高质量发展路径。

北京邮电大学张平院士应邀作了题为《发展新一代基础设施 建设卫星互联网》的主题报告。在报告中,张平院士详细解读了ComAI(通信人工智能)时代新型基础设施演进,通信理论范式突破,语义卫星/语义卫星星座的最新进展。

张平院士在演讲中给出了四个鲜明判断:算力即智能、网络即可达、场景即价值、生态即规模。张平院士指出:“没有网络的AI就是信息的孤岛;没有AI的网络,是算力的孤岛。”在卫星互联网的建设过程中,张平院士认为,“我国应该从从‘技术堆叠’走向‘场景牵引’,立足于优势产业,以场景倒逼技术适配,走 “算网一体·场景牵引·生态协同” 的差异化落地路径。”

无独有偶,在同一个场合,中国信科副总经理、总工程师,IEEE Fellow陈山枝也强调,在卫星互联网后续发展中,我国不宜片面对标海外星座的规模和载荷性能,应正视差距,立足国内产业链现实条件,先规模部署,再分阶段迭代演进。建议以用户体验为出发点,结合我国产业链能力,以星地联合优化、星座构型、卫星数量与覆盖能力迭代优化为核心手段,引导推动5G NTN标准演进。


智能体互联网:新型基础设施发展趋势

张平院士指出,全球互联网已经走完科研网络、PC 互联网、移动互联网三个阶段,正式迈入智能体互联网时代。网络连接对象发生根本性迁移,从过去 “连接人”,拓展至连接信息、设备、数据、算力与智能体。网络基础设施不再仅仅承担传输管道职能,升级为AI 时代的新型基础设施智能底座,价值从业务支撑提升至国家战略支撑层面。

张平院士表示,新一代基础设施具备六大技术特征:空天地海泛在连接、DOICT多要素融合、确定承载、通智融合、低碳节能、韧性安全。对应催生出联数、联算、联智、联空四大核心能力方向。其中,“联数”面向高速数据要素网络,实现跨终端跨平台互联互通;“联算”聚焦跨域 AI 训推、广域无损传输、算电协同;“联智”推动网络从单体智能走向网联智能,探索MCP/ANP/A2A智能体交互协议;“联空”指向高中低轨混合组网、星载云边端协同、端到端按需管控调度,也是卫星互联网的核心使命。

目前,国家顶层已经完成系统性布局,“六张网”重大工程当中,算力网、新一代通信网是数字底座的核心枢纽,总投资规模超7万亿。国务院常务会议部署新一代通信网建设,坚持 “应用牵引、适度超前”,统筹推进基础网络、空间网络、国际网络、融合网络四大板块建设,空间网络也就是卫星互联网被摆在突出位置,目标构建“人机物灵”全域互联体系。

通信新范式:语义通信是ComAI最重要抓手

面对新一代基础设施的需求与方向,张平院士指出,现有传统网络体系短板突出,通信性能不断逼近香农信息论的理论边界,陷入 “传输速率越高,功耗消耗越大” 的技术堆叠式发展困局。

放到卫星通信场景,带宽资源稀缺、链路断续、多普勒频偏等问题进一步放大该矛盾,单纯依靠星座扩容、功率提升的路径难以为继。行业不能持续走硬件堆叠老路,亟需立足我国优势产业,转向场景牵引思路,以实际业务场景倒逼技术迭代适配,探索“算网一体 场景牵引 生态协同”差异化落地路径,实现通信基础理论与技术范式的创新突破。

张平院士回顾国内移动通信发展历程,我国实现2G跟随、3G突破、4G并跑、5G主导,但是整个体系始终建立在香农语法信息的理论框架之下。传统通信以比特符号准确传输作为核心目标,只解决Weaver提出三层信息中的语法层级,并没有覆盖语义、语用维度。面向人机物灵多元交互的6G时代,原有理论框架走到发展瓶颈,行业进入“拓荒无人区”。

张平院士团队提出ComAI(通信人工智能)新范式,模拟人类信息系统“感知认知决策”的完整流程,打通语法语义语用三层信息空间,语义通信正是ComAI最重要落地抓手。香农理论将信息定义为不确定性的度量,以比特衡量符号不确定性;ComAI 语义通信转向集合不确定性,提出 “语义比特” 概念,语义熵低于语法熵,天然带来传输增益。团队推导出统一信道容量公式,香农容量只是这套公式 S=1 条件下的特例,当 S>1 时系统可以突破传统香农边界,从数学层面证明语义通信增益的理论可行性。

新范式赋能:卫星互联网不能走技术堆叠的老路

回到卫星互联网赛道,张平院士认为通信新范式下的联空,不等于简单发射卫星实现天上覆盖,核心内涵是高中低轨混合组网、星载云边端协同、端到端按需管控调度。卫星不再是透明转发器,需要承载在轨语义提取、AI 推理,把通信、感知、语义算力延伸到太空,补齐地面网络在海洋、荒漠、高空的覆盖盲区。联空必须和联数、联算、联智深度耦合:天基感知数据汇入数场完成要素流通;实现星地之间算力卸载调度;依托语义通信、MCP/ANP/A2A 协议,支撑人与智能体、智能体之间跨天地交互。

张平院士透露,语义卫星通信已经走出理论仿真,完成多轮实星试验验证,践行“场景牵引”的研发思路,面向遥感回传、应急通信等真实场景反向打磨技术体系。团队早期在高轨同步卫星完成语义通信测试,信噪比低至1dB 条件下依然可以完成图像有效传输;同等信道条件对比 H.264+LDPC 传统方案,传统方案已经出现严重马赛克失效,语义方案仍然稳定工作。

近期,张平院士团队联合中国星网、中国移动完成国内首次运营商NTN低轨卫星端到端语义视频实时通信,打通 “NTN 终端低轨卫星信关站地面5G” 完整链路,实现低轨卫星链路下流畅图像传输。同时,模分多址MDMA、GSCC 联合信源信道编码、语义盒子终端、待上天的语义载荷原型全部完成研发,在雄安新区建成语义通信联合检测中心。