來(lái)源:博觀科技日期:2023-02-27 15:55:18
近日6G技術(shù)大會(huì)正式召開(kāi),目前5G行業(yè)應(yīng)用持續(xù)深化,全球6G研發(fā)也已提速。從2月1日起,工信部?jī)?yōu)化調(diào)整微波通信系統(tǒng)頻率,將進(jìn)一步滿足5G基站等高容量信息傳輸(微波回傳)場(chǎng)景需求,并為我國(guó)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及未來(lái)6G等預(yù)留頻譜資源。
什么是6G呢?它指的是第六代的移動(dòng)通信技術(shù),頻段在亞毫米波也就是太赫茲,6G時(shí)代理論下載速率達(dá)到1TB/S,相當(dāng)于一秒下載一百部高清電影!不僅僅是這些,6G將進(jìn)一步促進(jìn)5G的不足,實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星 海洋 陸地所有地區(qū)的信號(hào)全覆蓋,并且具備亞毫米波的低延時(shí)。為了爭(zhēng)奪6G的領(lǐng)先地位,許多國(guó)家已經(jīng)展開(kāi)了布局。
一、6G時(shí)代開(kāi)啟
提到5G、6G技術(shù),人們首先想到的就是手機(jī)信號(hào)的速度。然而很多人都非常疑惑,目前的4G技術(shù),對(duì)于我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)非常快了,研發(fā)5G、6G的意義是什么呢?用通俗易懂的話來(lái)說(shuō),5G技術(shù)就是第五代通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)的整體速度會(huì)比4G高出十倍以上。由于目前5G的基站還沒(méi)有完全覆蓋,所以大部分人還沒(méi)有體驗(yàn)到5G的速度。
6G技術(shù),也就是第六代移動(dòng)通信系統(tǒng),主要就是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)延遲能夠從毫秒降到微秒,速度更快。根據(jù)歷史的規(guī)律來(lái)看,每十年移動(dòng)通信就會(huì)提升一次,每一次的提升都證明了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)頻譜效率和容量的提升。與5G技術(shù)相比,6G采用新技術(shù)新模式,超越5G技術(shù)加速社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化。
6G技術(shù)的研發(fā)不僅僅是提高手機(jī)信號(hào)的速度,還為全球發(fā)展城市化進(jìn)程提供了超高效、自動(dòng)化以及無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)處不在的信息技術(shù)。當(dāng)全面進(jìn)入6G時(shí)代之后,就能夠全面提升社會(huì)生產(chǎn)率、減少碳排放量、節(jié)省非常大一部分的公共支出。
除此之外,6G技術(shù)還將有可能會(huì)被運(yùn)用到軍事以及政治方面。6G技術(shù)的網(wǎng)速超出5G技術(shù)的50倍以上,在6G網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋之后,信號(hào)將會(huì)傳送到世界的任何一個(gè)角落。由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)科技與我們的生活緊密相關(guān),因此提高數(shù)據(jù)安全問(wèn)題,就是6G技術(shù)的重點(diǎn)。
在進(jìn)入6G時(shí)代之后,高科技以及高智能的系統(tǒng)或許將會(huì)更進(jìn)一步的提升。隨著網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,對(duì)于深海、太空或者南北街的探索,將會(huì)更加順利。在我們來(lái)看,6G技術(shù)的研發(fā)關(guān)乎的是網(wǎng)絡(luò)快不快,然而,在國(guó)家層面,則預(yù)示著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展。
二、中美5G之爭(zhēng)日趨激烈
目前,5G技術(shù)處于正在形成的未來(lái)技術(shù)和工業(yè)世界的中心。到2025年,以5G為動(dòng)力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可能創(chuàng)造23萬(wàn)億美元的新經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。誰(shuí)能夠繼續(xù)在5G領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭,他們將能夠主導(dǎo)一系列依賴5G平臺(tái)并與之交織的新興技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇。
5G網(wǎng)絡(luò)可以提供很高的傳輸速率(20 Gbps的峰值速率和100 MHz的用戶體驗(yàn)速率)和極低的數(shù)據(jù)延時(shí)(小于1 ms),滿足超高清視頻傳輸、遠(yuǎn)程醫(yī)療、無(wú)人駕駛、VR、XR等應(yīng)用需求,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 。
5G將會(huì)推動(dòng)移動(dòng)通信技術(shù)和產(chǎn)品的重大飛躍,并帶動(dòng)相關(guān)芯片、器件、材料、軟件、應(yīng)用等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的同步快速發(fā)展。同時(shí),5G將會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)更加緊密融合,從而引發(fā)中國(guó)甚至全球新一輪ICT技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)革命。
美國(guó)目前正在開(kāi)展DARPA OPS-5G計(jì)劃,分為三步走, 實(shí)質(zhì)就是一步步助力美國(guó)掌握5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)的主導(dǎo)權(quán)。DARPA官網(wǎng)以下圖片比較清晰地反映了該項(xiàng)目的愿景和目標(biāo),其中尤其值得注意的是圖例的顏色,因?yàn)椴煌瑘D例顏色代表了美國(guó)對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的掌控程度。
盡管美國(guó)想要獲得5G的絕對(duì)主導(dǎo)權(quán),但是目前,得益于中國(guó)在5G標(biāo)準(zhǔn)以及推廣上的努力,美國(guó)已經(jīng)無(wú)法在5G時(shí)代取得絕對(duì)性優(yōu)勢(shì),即使依靠制裁打壓的方式,來(lái)限制華為中興等中國(guó)企業(yè)的發(fā)展。美國(guó)也無(wú)法完全獲得5G全球的主導(dǎo)權(quán)。當(dāng)然,在目前5G應(yīng)用還沒(méi)有完全落地的大背景下,中美5G之爭(zhēng)依然激烈。
三、戰(zhàn)場(chǎng)已延續(xù)到6G
所以在這個(gè)基礎(chǔ)上,美國(guó)迫切需要獲得6G的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),正如美國(guó)自己說(shuō)的:
中國(guó)領(lǐng)先會(huì)讓美國(guó)失去制裁的權(quán)力!從國(guó)家安全的角度來(lái)看,如果工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)依賴于中國(guó)的技術(shù),中國(guó)將有能力切斷各國(guó)與其消費(fèi)者和工業(yè)所依賴的技術(shù)和設(shè)備之間的聯(lián)系。與我們將屈服于中國(guó)主導(dǎo)權(quán)這個(gè)前所未有的杠桿影響相比,美國(guó)今天使用的經(jīng)濟(jì)制裁力量將顯得蒼白無(wú)力。
那如今5G都還沒(méi)有應(yīng)用成熟,為什么就要這么快開(kāi)展6G的預(yù)研呢?
之所以會(huì)這樣,是因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)遵循發(fā)布一代,預(yù)研一代的規(guī)則,像2009年4G時(shí)代剛剛到來(lái),各大通信商就已經(jīng)開(kāi)始預(yù)研5G,所以早在2019年,全球各個(gè)國(guó)家都展開(kāi)了6G的研究。
5G技術(shù)無(wú)法滿足高數(shù)據(jù)傳輸速率、極低延遲等需求的局限性以及頻譜資源未來(lái)仍將無(wú)法滿足移動(dòng)通信日益增長(zhǎng)的傳輸速率需求,而這就是6G技術(shù)的使命。
目前大家形成的共識(shí)是6G的大多數(shù)性能指標(biāo)相比5G將提升10到100倍。衡量6G技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)包括:峰值傳輸速度達(dá)到100 Gbps ~1 Tbps ,而5G僅為10 Gpbs ;室內(nèi)定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信時(shí)延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中斷幾率小于百萬(wàn)分之一;超高密度,連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米過(guò)百個(gè)。此外,6G將采用太赫茲頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。
從覆蓋范圍上看,6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不再局限于地面,而是將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接;從定位精度上看,6G足以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的高精度定位:同時(shí),6G將與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)深度融合,智能傳感、智能定位,智能資源分配、智能接口切換等都將成為現(xiàn)實(shí),智能程度大幅度躍升。
6G時(shí)代,將是物理世界、數(shù)字世界(信息世界)和生物世界(主要是人類)的完全互聯(lián)和融合。
四、中美6G之爭(zhēng)逐漸白熱化
其中6G的關(guān)鍵性技術(shù)就是太赫茲,太赫茲(THz)波是指位于在0.1~10 THz頻段內(nèi)的電磁波,在低頻段與毫米波重疊,在高頻段與紅外光重疊,是經(jīng)典理論向量子理論的過(guò)渡區(qū),因此太赫茲波既具備某些電學(xué)特性又有一些光學(xué)特性。
受限于對(duì)太赫茲傳輸中分子吸收衰減、傳播損耗、多徑損耗、粗糙材料表面透射衰減等現(xiàn)象的研究還不夠深入,太赫茲信道建模尚未有通用的模型,這也是各國(guó)目前正在攻關(guān)的技術(shù)難點(diǎn)。
而在大力布局6G技術(shù)的同時(shí),美國(guó)也沒(méi)有忘記通過(guò)自己的力量去絞殺可能存在的目標(biāo),首當(dāng)其沖的就是華為。
華為可以說(shuō)是中國(guó)預(yù)研6G技術(shù)的先鋒力量,早在2019年,華為就提出來(lái)自己的6G方案,比如用6G時(shí)代通過(guò)大腦意念控制聯(lián)網(wǎng)物品,以及利用WIFI、基站進(jìn)行無(wú)線充電等概念。此外,華為甚至設(shè)想發(fā)射10000多顆小型低軌衛(wèi)星,任正非表示6G將實(shí)現(xiàn)天地互聯(lián)。
華為并且估算了成本——99億美元。華為計(jì)劃在2030年建成能夠容納1Tbps傳輸速率的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。而華為在6G上的大力布局,正是美國(guó)所擔(dān)心的。
正如美國(guó)自己所說(shuō),美國(guó)和我們的盟國(guó)是否能夠與華為展開(kāi)足夠的競(jìng)爭(zhēng),以保持和占領(lǐng)足夠的市場(chǎng)份額,從而維持足夠長(zhǎng)期和強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)地位,避免將主導(dǎo)權(quán)拱手讓給中國(guó)。
既然沒(méi)有百分百的把握在技術(shù)上超越華為,那就要想盡一切辦法扼殺華為??梢灶A(yù)見(jiàn),還有很多的暴風(fēng)驟雨在前面等著華為。
五、中國(guó)對(duì)6G正式表態(tài)
對(duì)于日本、美國(guó)對(duì)于6G技術(shù)的研發(fā)熱情能夠看到,這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn),將會(huì)在科研領(lǐng)域取得非常大的突破。我國(guó)目前也正在努力的進(jìn)行6G技術(shù)的研發(fā),雖然在6G研發(fā)領(lǐng)域我們已經(jīng)失去了先機(jī),但是可以依靠5G技術(shù)的基礎(chǔ),過(guò)渡到6G。這對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),是一件相對(duì)較為容年易的事情。
中國(guó)科學(xué)院李德仁院士就曾表示,希望我們能夠擁有一個(gè)清醒的認(rèn)知,雖然5G技術(shù)的研究取得了領(lǐng)先地位,但是仍然需要加快對(duì)6G技術(shù)的研究。在全球都在爭(zhēng)奪6G技術(shù)領(lǐng)先地位的時(shí)候,我們也絕不能掉以輕心,放松研發(fā)進(jìn)度。
在進(jìn)入5G時(shí)代之后,就有許多專家展開(kāi)了對(duì)于6G技術(shù)的研發(fā),早在2019年11月3日,科技部就成立了6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組,標(biāo)志我國(guó)的6G技術(shù)研發(fā)正式啟動(dòng)。并且在今年1月份,紫金山實(shí)驗(yàn)室就創(chuàng)造出了世界太赫茲無(wú)線通信的最高傳輸記錄。
華為公司也曾對(duì)外透露,早在研發(fā)5G技術(shù)的同時(shí),就已經(jīng)展開(kāi)了6G技術(shù)的研發(fā)。雖然我國(guó)6G技術(shù)的研發(fā)比美國(guó)、日本較晚,但是也并不是沒(méi)辦法超越的。
除了華為之外,中興、中國(guó)科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)也早已進(jìn)入了對(duì)6G技術(shù)的研發(fā)之中。一旦6G技術(shù)研發(fā)成功之后,6G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),將信號(hào)覆蓋到所有角落。無(wú)論是山區(qū)、沙漠還是深海,都將會(huì)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋。屆時(shí),對(duì)于我國(guó)的探索和社會(huì)發(fā)展,都會(huì)帶來(lái)非常重要的影響。
我們?cè)?G通訊技術(shù)的成就,證明了我國(guó)的科研能力,但是也不能因此就盲目自信。目前美國(guó)的科研水平依然是世界領(lǐng)先的,對(duì)此我們要學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的科研水平,積極地發(fā)展我國(guó)的科研力量。只有通過(guò)不斷努力,才能夠走在全球科技領(lǐng)域最前沿。
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