6G技术全球角逐战开始,我国将如何表态?

通信资讯馆 2023-02-15
3027 字丨阅读本文需 8 分钟

近日6G技术大会正式召开,目前5G行业应用持续深化,全球6G研发也已提速。从2月1日起,工信部优化调整微波通信系统频率,将进一步满足5G基站等高容量信息传输(微波回传)场景需求,并为我国5G、工业互联网以及未来6G等预留频谱资源。

什么是6G呢?它指的是第六代的移动通信技术,频段在亚毫米波也就是太赫兹,6G时代理论下载速率达到1TB/S,相当于一秒下载一百部高清电影!不仅仅是这些,6G将进一步促进5G的不足,实现全球卫星 海洋 陆地所有地区的信号全覆盖,并且具备亚毫米波的低延时。为了争夺6G的领先地位,许多国家已经展开了布局。

一、6G时代开启

提到5G、6G技术,人们首先想到的就是手机信号的速度。然而很多人都非常疑惑,目前的4G技术,对于我们来说已经非常快了,研发5G、6G的意义是什么呢?用通俗易懂的话来说,5G技术就是第五代通信技术,网络的整体速度会比4G高出十倍以上。由于目前5G的基站还没有完全覆盖,所以大部分人还没有体验到5G的速度。

6G技术,也就是第六代移动通信系统,主要就是促进物联网的发展,网络延迟能够从毫秒降到微秒,速度更快。根据历史的规律来看,每十年移动通信就会提升一次,每一次的提升都证明了科学技术的进步,实现频谱效率和容量的提升。与5G技术相比,6G采用新技术新模式,超越5G技术加速社会和经济的数字化。

6G技术的研发不仅仅是提高手机信号的速度,还为全球发展城市化进程提供了超高效、自动化以及无时无刻、无处不在的信息技术。当全面进入6G时代之后,就能够全面提升社会生产率、减少碳排放量、节省非常大一部分的公共支出。

除此之外,6G技术还将有可能会被运用到军事以及政治方面。6G技术的网速超出5G技术的50倍以上,在6G网络全面覆盖之后,信号将会传送到世界的任何一个角落。由于现在网络科技与我们的生活紧密相关,因此提高数据安全问题,就是6G技术的重点。

在进入6G时代之后,高科技以及高智能的系统或许将会更进一步的提升。随着网络的全面覆盖,对于深海、太空或者南北街的探索,将会更加顺利。在我们来看,6G技术的研发关乎的是网络快不快,然而,在国家层面,则预示着社会的进步和科技的发展。

二、中美5G之争日趋激烈

目前,5G技术处于正在形成的未来技术和工业世界的中心。到2025年,以5G为动力的工业互联网可能创造23万亿美元的新经济机会。谁能够继续在5G领域独占鳌头,他们将能够主导一系列依赖5G平台并与之交织的新兴技术带来的机遇。

5G网络可以提供很高的传输速率(20 Gbps的峰值速率和100 MHz的用户体验速率)和极低的数据延时(小于1 ms),满足超高清视频传输、远程医疗、无人驾驶、VR、XR等应用需求,推动物联网的发展 。

5G将会推动移动通信技术和产品的重大飞跃,并带动相关芯片、器件、材料、软件、应用等基础产业的同步快速发展。同时,5G将会与互联网、物联网更加紧密融合,从而引发中国甚至全球新一轮ICT技术创新和产业革命。

美国目前正在开展DARPA OPS-5G计划,分为三步走, 实质就是一步步助力美国掌握5G产业生态的主导权。DARPA官网以下图片比较清晰地反映了该项目的愿景和目标,其中尤其值得注意的是图例的颜色,因为不同图例颜色代表了美国对产业生态的掌控程度。

尽管美国想要获得5G的绝对主导权,但是目前,得益于中国在5G标准以及推广上的努力,美国已经无法在5G时代取得绝对性优势,即使依靠制裁打压的方式,来限制华为中兴等中国企业的发展。美国也无法完全获得5G全球的主导权。当然,在目前5G应用还没有完全落地的大背景下,中美5G之争依然激烈。

三、战场已延续到6G

所以在这个基础上,美国迫切需要获得6G的领先优势,正如美国自己说的:

中国领先会让美国失去制裁的权力!从国家安全的角度来看,如果工业互联网依赖于中国的技术,中国将有能力切断各国与其消费者和工业所依赖的技术和设备之间的联系。与我们将屈服于中国主导权这个前所未有的杠杆影响相比,美国今天使用的经济制裁力量将显得苍白无力。

那如今5G都还没有应用成熟,为什么就要这么快开展6G的预研呢?

之所以会这样,是因为通信技术遵循发布一代,预研一代的规则,像2009年4G时代刚刚到来,各大通信商就已经开始预研5G,所以早在2019年,全球各个国家都展开了6G的研究。

5G技术无法满足高数据传输速率、极低延迟等需求的局限性以及频谱资源未来仍将无法满足移动通信日益增长的传输速率需求,而这就是6G技术的使命。

目前大家形成的共识是6G的大多数性能指标相比5G将提升10到100倍。衡量6G技术的关键指标包括:峰值传输速度达到100 Gbps ~1 Tbps ,而5G仅为10 Gpbs ;室内定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信时延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中断几率小于百万分之一;超高密度,连接设备密度达到每立方米过百个。此外,6G将采用太赫兹频段通信,网络容量大幅提升。

从覆盖范围上看,6G无线网络不再局限于地面,而是将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接;从定位精度上看,6G足以实现对物联网设备的高精度定位:同时,6G将与人工智能、机器学习深度融合,智能传感、智能定位,智能资源分配、智能接口切换等都将成为现实,智能程度大幅度跃升。

6G时代,将是物理世界、数字世界(信息世界)和生物世界(主要是人类)的完全互联和融合。

四、中美6G之争逐渐白热化

其中6G的关键性技术就是太赫兹,太赫兹(THz)波是指位于在0.1~10 THz频段内的电磁波,在低频段与毫米波重叠,在高频段与红外光重叠,是经典理论向量子理论的过渡区,因此太赫兹波既具备某些电学特性又有一些光学特性。

受限于对太赫兹传输中分子吸收衰减、传播损耗、多径损耗、粗糙材料表面透射衰减等现象的研究还不够深入,太赫兹信道建模尚未有通用的模型,这也是各国目前正在攻关的技术难点。

而在大力布局6G技术的同时,美国也没有忘记通过自己的力量去绞杀可能存在的目标,首当其冲的就是华为。

华为可以说是中国预研6G技术的先锋力量,早在2019年,华为就提出来自己的6G方案,比如用6G时代通过大脑意念控制联网物品,以及利用WIFI、基站进行无线充电等概念。此外,华为甚至设想发射10000多颗小型低轨卫星,任正非表示6G将实现天地互联。

华为并且估算了成本——99亿美元。华为计划在2030年建成能够容纳1Tbps传输速率的无线通信网络。而华为在6G上的大力布局,正是美国所担心的。

正如美国自己所说,美国和我们的盟国是否能够与华为展开足够的竞争,以保持和占领足够的市场份额,从而维持足够长期和强劲的竞争地位,避免将主导权拱手让给中国。

既然没有百分百的把握在技术上超越华为,那就要想尽一切办法扼杀华为。可以预见,还有很多的暴风骤雨在前面等着华为。

五、中国对6G正式表态

对于日本、美国对于6G技术的研发热情能够看到,这一技术的实现,将会在科研领域取得非常大的突破。我国目前也正在努力的进行6G技术的研发,虽然在6G研发领域我们已经失去了先机,但是可以依靠5G技术的基础,过渡到6G。这对于我国来说,是一件相对较为容年易的事情。

中国科学院李德仁院士就曾表示,希望我们能够拥有一个清醒的认知,虽然5G技术的研究取得了领先地位,但是仍然需要加快对6G技术的研究。在全球都在争夺6G技术领先地位的时候,我们也绝不能掉以轻心,放松研发进度。

在进入5G时代之后,就有许多专家展开了对于6G技术的研发,早在2019年11月3日,科技部就成立了6G技术研发推进工作组,标志我国的6G技术研发正式启动。并且在今年1月份,紫金山实验室就创造出了世界太赫兹无线通信的最高传输记录。

华为公司也曾对外透露,早在研发5G技术的同时,就已经展开了6G技术的研发。虽然我国6G技术的研发比美国、日本较晚,但是也并不是没办法超越的。

除了华为之外,中兴、中国科学院等研究机构也早已进入了对6G技术的研发之中。一旦6G技术研发成功之后,6G网络将会通过卫星进行联网,将信号覆盖到所有角落。无论是山区、沙漠还是深海,都将会有网络覆盖。届时,对于我国的探索和社会发展,都会带来非常重要的影响。

我们在5G通讯技术的成就,证明了我国的科研能力,但是也不能因此就盲目自信。目前美国的科研水平依然是世界领先的,对此我们要学习他们先进的科研水平,积极地发展我国的科研力量。只有通过不断努力,才能够走在全球科技领域最前沿。

文章来源: ​中关村在线,奋发星辰EX,胖福的小木屋

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