中国移动研究院联合北京邮电大学完成基于NTN卫星链路的端到端语义通信测试
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近日,中国移动研究院联合北京邮电大学张平院士团队,依托院士工作站在新疆外场成功完成基于NTN低轨卫星链路的端到端语义通信测试。测试采用NTN测试终端直连低轨卫星,贯通“卫星终端-低轨卫星-信关站-地面5G网络-5G终端”完整天地链路,在时变性强的卫星信道下实现视频实时传输。

与信道条件相对平稳的高轨卫星不同,低轨卫星高速绕地运行,信道信噪比随仰角快速起伏,误码突发且集中,可用带宽窄并随过境过程动态变化。传统视频通信在此环境下画面卡顿、频繁掉帧,难以支撑实时视频业务。针对低轨卫星通信的痛点问题,团队结合语义通信高压缩率及抗丢包技术特点,提出高容错视频语义通信系统方案并开展外场测试,在高动态低轨卫星链路特殊场景下,提升了视频传输质量。

本次测试采用团队自主研发的高容错视频语义通信系统,具备三大核心能力:

一是面向特定低轨卫星通信场景,具备突发丢包下的视频抗损传输能力。针对低轨卫星信道时变性强、误码突发的特点,系统将视频编码为语义特征并跨包分散传输,结合随机丢包训练增强模型鲁棒性,使接收端能够基于部分接收信息完成内容重建,有效对抗信道丢包,实现“丢包不影响语义,接收画面可辨识”。在测试过程中,当上行速率出现波动时,视频画面质量存在一定起伏但传输整体保持连续,而传统H.264方案在同等条件下则明显卡顿掉帧。

二是适配现网传输机制、具备依托现网架构快速部署的能力。系统中的语义特征以标准数据包形式承载,兼容现网的数据包封装、调度与错误丢弃等处理机制。前期团队已在江苏连云港依托5G商用网络完成近海弱覆盖场景的语义通信实测验证,本次进一步针对NTN低轨卫星网络,设计端到端链路并实现贯通,验证了该技术可在不同网络平滑迁移、快速适配的能力。

三是在一定算力条件下,具备支撑视频业务的低时延实时编解码能力。语义通信实现实时视频抗损传输需要一定的算力与并行化处理能力。本次测试中,系统采用快速注意力优化算法,将显存占用降低50%以上,可支撑实时视频的逐帧压缩、传输与恢复,为未来具备一定算力能力的终端部署语义通信提供了可能。

本次测试是语义通信从地面走向低轨卫星天地一体通信服务的关键一步,为应急通信、远洋作业、偏远地区覆盖等无地面网络场景提供了新的技术选项。面向未来,中国移动研究院将持续锚定6G前沿技术领域,深化核心技术攻关与系统级验证,携手产学研用各方合作伙伴,共同推进前沿技术从理论创新走向产业实践。

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