全球各國(guó)迫不及待地布局6G建設(shè)具有哪些戰(zhàn)略意義

為促進(jìn)我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新，推動(dòng)第六代移動(dòng)通信（6G）技術(shù)研發(fā)工作，11月3日，科技部會(huì)同發(fā)改委、教育部、工信部、中科院、自然科學(xué)基金委在北京組織召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)。會(huì)議宣布成立國(guó)家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組，其中，推進(jìn)工作組由政府相關(guān)部門組成，職責(zé)是推動(dòng)6G技術(shù)研發(fā)工作實(shí)施；總體專家組由來自高校、科研院所和企業(yè)的37位專家組成，主要負(fù)責(zé)提出6G技術(shù)研究布局建議與技術(shù)論證，為重大決策提供咨詢與建議。下一步，科技部將會(huì)同有關(guān)部門組織總體專家組系統(tǒng)開展6G技術(shù)研發(fā)方案的制訂工作，開展6G技術(shù)預(yù)研，探索可能的技術(shù)方向。

5G大幕剛開啟，6G又成一個(gè)熱點(diǎn)的話題。而中國(guó)6G“異動(dòng)”之舉，再次吸引全球科技產(chǎn)業(yè)界的目光。

各國(guó)搶占6G制高點(diǎn)

5G商用時(shí)代剛拉開序幕，全球關(guān)于6G的競(jìng)爭(zhēng)已悄然開始。

美國(guó)已迫不及待地布局6G建設(shè)。據(jù)CNET報(bào)道，2019年3月20日，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)一致投票決定開放“太赫茲”頻段，為6G開放實(shí)驗(yàn)頻譜許可證，以此繞過5G市場(chǎng)，直接進(jìn)入6G時(shí)代。對(duì)此，特朗普聲稱希望“盡快在美國(guó)部署6G技術(shù)”。與此同時(shí)，美國(guó)抓緊布局太空6G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，以填補(bǔ)5G空白，完善全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋。據(jù)悉，近期美國(guó)商業(yè)航天公司SpaceX首次將60顆“星鏈 (Starlink)”互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入軌道。未來，SpaceX將建造12000顆獅子座衛(wèi)星星座，然后利用這些衛(wèi)星，建立一個(gè)全球性的衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)，這也是目前6G建設(shè)的首次實(shí)質(zhì)性嘗試。如果SpaceX真地能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射12000顆衛(wèi)星的目標(biāo)，將是全球無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)大的飛躍。

2018年11月，我國(guó)科技部將“與 5G/6G 融合的衛(wèi)星通信技術(shù)研究與原理驗(yàn)證”課題列入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)”重點(diǎn)專項(xiàng)中。工信部IMT-2020（5G）無線技術(shù)工作組組長(zhǎng)粟欣表示，國(guó)內(nèi)6G概念研究已經(jīng)啟動(dòng)。此外，2017年中國(guó)工信部部長(zhǎng)苗圩曾表示：“G表示一代一代的意思，4G完成后后還有5G。中國(guó)已經(jīng)在著手研究6G了，預(yù)計(jì)將于2020年正式開始研發(fā)，2030年投入商用。”今年3月24日，各國(guó)200多位頂尖無線通信專家齊聚芬蘭萊維(Levi)，參加由芬蘭奧盧大學(xué)主辦的全球首個(gè)6G峰會(huì)。其峰會(huì)主旨是“為6G到來鋪平道路”。期間，來自中國(guó)電信、華為、中興和清華大學(xué)的專家也參加了此次峰會(huì)，展示了中國(guó)的6G方案。據(jù)媒體報(bào)道，“中國(guó)方案非常搶眼”。

運(yùn)籌帷幄，才能決勝千里之外。從總體趨勢(shì)來看，提前布局6G網(wǎng)絡(luò)也是未雨綢繆，搶占先機(jī)。目前除中美兩國(guó)之外，歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地布局6G。

也許有很多人會(huì)感到困惑，為什么5G還尚未大規(guī)模商用，便開始研究6G技術(shù)。專家認(rèn)為，未來誰(shuí)先占領(lǐng)6G網(wǎng)絡(luò)的制高點(diǎn)，誰(shuí)就能率先開啟萬物互聯(lián)的新時(shí)代，6G的戰(zhàn)略意義不言而喻。

從5G的發(fā)展可以看出，5G毫米波技術(shù)并不是在發(fā)現(xiàn)4G存在某些局限性后才進(jìn)行研究，其理論基礎(chǔ)技術(shù)早于2000年左右就已形成，而通信產(chǎn)業(yè)界真正實(shí)現(xiàn)毫米波技術(shù)的成熟則在2010年。但是目前，毫米波技術(shù)的5G大規(guī)模商用部署仍然是一個(gè)難題。對(duì)于5G毫米波技術(shù)尚且如此，那么6G使用的太赫茲頻段亦是如此。凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。

6G具有六大核心技術(shù)

6G是在 5G 的基礎(chǔ)上集成衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，是基于太赫茲頻段，可以概括為6G= 5G+AI 2.0+空聯(lián)網(wǎng)。

無論5G有多強(qiáng)大，仍然有一些地方是無法覆蓋的。對(duì)于一些環(huán)境惡劣的地區(qū)，如在一些高遠(yuǎn)山區(qū)、海洋里，要建造5G基站難度很大，而在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)下，6G可以彌補(bǔ)5G網(wǎng)絡(luò)的空缺，更重要的是能在重點(diǎn)尖端科技領(lǐng)域提供有力支持，如在潛海、太空和軍事等更多的空間發(fā)揮特殊作用。

6G具有以下6項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。

·太赫茲是6G的硬核技術(shù)。作為6G關(guān)鍵技術(shù)的太赫茲，被發(fā)達(dá)國(guó)家列為頻譜的科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)，美國(guó)把它列為改變?nèi)祟惖那八拇蠹夹g(shù)之一。太赫茲泛指頻率在0.1~10太赫茲波段內(nèi)的電磁波，太赫茲波傳輸是太赫茲波通信系統(tǒng)研究中的一個(gè)重要組成部分，太赫茲技術(shù)最重要的用處就在于對(duì)空間通信的優(yōu)化讓傳輸極快?，F(xiàn)在即將進(jìn)入商用階段的5G頻段已從450MHz擴(kuò)展到60GHz。而進(jìn)入更高頻段的95GHz以上太赫茲頻段的6G無疑將對(duì)全球通信世界帶來翻天覆地的改變。

·采用毫米波與太赫茲等技術(shù)，可為無線或移動(dòng)終端提供令人難以置信的高數(shù)據(jù)速率或極快因特網(wǎng)速率——高達(dá)11Gbit/s（即使在偏遠(yuǎn)地區(qū)接入6G網(wǎng)絡(luò)）。

5G時(shí)代，下載一部高清影片只需要1~2秒，而在6G網(wǎng)絡(luò)下傳輸速率將達(dá)到5G速率的100倍左右，有望達(dá)到1TB/秒，人們不會(huì)產(chǎn)生任何延遲的感覺，從而使全息影像傳播、自動(dòng)駕駛、AI等成為可能。

·組成6G系統(tǒng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，可以是電信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、地球遙感成像衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等集合，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信等天地融合全覆蓋，可打造一個(gè)集地面通信、衛(wèi)星通信、海洋通信于一體的全連接通信世界，實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，沙漠、無人區(qū)、海洋等如今移動(dòng)通信的“盲區(qū)”，均有望實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋。

·與5G不同，6G系統(tǒng)的天線將是傳輸速度極快的“納米天線”。此前沿單一通道同時(shí)收集和發(fā)射電磁波遭受了極大挑戰(zhàn)，大多受限于近紅外線波長(zhǎng)范圍內(nèi)，而新納米天線克服了此障礙，讓光子沿著單一通道成群移動(dòng)，并讓通過一條單線排列的光子雙向傳輸信息成為可能。同時(shí)，在納米天線內(nèi)不僅光子能保持光速傳播，表面等離子體也能以接近90%~95%的光速傳播，很適合6G傳輸。新納米天線數(shù)據(jù)傳輸速度比等離子體波導(dǎo)技術(shù)快60%，比等離子體納米波導(dǎo)也快了近50%，這些將為未來的6G打下良好的基礎(chǔ)。
??? ·6G 不僅包含 5G 涉及的人類社會(huì)、信息空間、物理世界（人、機(jī)、物）三大核心元素，還包含第四維元素——靈（Genie），將關(guān)聯(lián)到全息視頻通話、沉浸式購(gòu)物、遠(yuǎn)程全息手術(shù)等前所未有的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。所謂全息，它與3D影像完全不同，如全息通話，當(dāng)與對(duì)方進(jìn)行全息視頻對(duì)話時(shí)，如同對(duì)方站在面前，形成真正三維立體的存在，如遠(yuǎn)程全息手術(shù)，遠(yuǎn)方的專家如同站在身邊指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生手術(shù)；沉浸式購(gòu)物，遠(yuǎn)程買花，在家里就能聞到花香；虛擬沉浸式游戲里的撞擊和拳擊的痛感，在真實(shí)世界里也可以感受到，這是虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景的深度融合。

·5G做到的是信息急速傳輸，卻做不到真正全面的萬物互聯(lián)。而6G時(shí)代則標(biāo)志真正物聯(lián)通信的開始，可滿足無所不知的任意設(shè)備之間的信息傳輸，人類將真正告別互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

總之，6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界，通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信，讓網(wǎng)絡(luò)信號(hào)抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)之處，并以超快的速度實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，讓人類享受到前所未有的沉浸式場(chǎng)景、逼真式體驗(yàn)。這就是6G的全新未來。而要搶占未來，則必須未雨綢繆提前布局6G網(wǎng)絡(luò)，搶占先機(jī)。
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