太赫茲通信和 6G 有何關(guān)聯(lián)？

2020 年 11 月 6 日 11 時 19 分，太原衛(wèi)星發(fā)射中心，長征六號運(yùn)載火箭發(fā)射升空，成功實(shí)現(xiàn)「一箭十三星」。

此次任務(wù)中，長征六號運(yùn)載火箭搭載了國外的 10 顆衛(wèi)星和國內(nèi)的 3 顆衛(wèi)星：

10 顆阿根廷 Satellogic 公司研制的 NewSat9-18 小衛(wèi)星，發(fā)射入軌后將與 7 顆已在軌的 NewSat 衛(wèi)星組網(wǎng)，用于商業(yè)遙感。

電子科技大學(xué)號衛(wèi)星，主要用于對地遙感觀測，未來研究人員將在該衛(wèi)星平臺上開展太赫茲通信載荷的相關(guān)試驗(yàn)。

北航空事衛(wèi)星一號，將在軌開展航空機(jī)載 ADS-B 信號接收轉(zhuǎn)發(fā)、激光通訊星地數(shù)傳技術(shù)探索等實(shí)驗(yàn)，是我國空事衛(wèi)星系統(tǒng)的首顆關(guān)鍵載荷技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星。

八一 03 星：搭載“孩子的聲音上太空”大型公益活動芯片，用于天體遙感觀測、對地觀測、天地協(xié)同編程教育等實(shí)驗(yàn)。

其中，「電子科技大學(xué)號衛(wèi)星」備受關(guān)注，背后原因在于，作為電子科技大學(xué)建校以來首次以校名命名的衛(wèi)星，它有一個名號：全世界首顆發(fā)射成功的 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星。

也就是說，5G 手機(jī)還沒捂熱乎，6G 時代就快來了？

“全球首顆 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星”說法錯誤

當(dāng)天，電子科技大學(xué)通過官方微博，對電子科技大學(xué)號衛(wèi)星及與之相關(guān)的太赫茲通信技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹。

電子科技大學(xué)號衛(wèi)星又稱天雁 05 衛(wèi)星，由該校與成都國星宇航科技有限公司、北京微納星空科技有限公司共同研制，未來可為智慧城市建設(shè)、農(nóng)林業(yè)災(zāi)情監(jiān)測等行業(yè)提供服務(wù)。

這顆衛(wèi)星上搭載的太赫茲通信設(shè)備重 1.3 公斤，功耗 30W，體積比筆記本電腦還要小。

電子科技大學(xué)稱：

此次研制發(fā)射的全球首顆 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星，是太赫茲通信在空間應(yīng)用場景下的首次技術(shù)驗(yàn)證。

此消息一出，眾多網(wǎng)友參與了討論，其中最關(guān)心的還是“6G”這個關(guān)鍵詞。

不過，知乎上“如何評價全球第一顆 6G 衛(wèi)星“電子科技大學(xué)號”的發(fā)射？有什么重要意義？”的問題下面，有答主指出了問題：

將這顆衛(wèi)星稱為是 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星，非常不嚴(yán)謹(jǐn)。

還有答主認(rèn)為：

把太赫茲搬到太空，就美其名曰 6G 實(shí)驗(yàn)，實(shí)在是有點(diǎn)“過界”了。

認(rèn)為這一衛(wèi)星的命名欠妥的答主不在少數(shù)，但究竟事實(shí)如何，是否有更能讓人信服的專家解讀呢？

電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院院長、通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李少謙對外的說法：

這顆衛(wèi)星被稱為“全球首顆 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星”是完全錯誤的說法。實(shí)際上，這僅是一次太赫茲通信設(shè)備在衛(wèi)星上的適應(yīng)性試驗(yàn)。

作為電子科技大學(xué)太赫茲通信的開創(chuàng)者，李少謙表示，這顆衛(wèi)星搭載了多個電子科技大學(xué)的科研實(shí)驗(yàn)裝置，而太赫茲通信僅是其中的一種，不僅如此，太赫茲通信將來要在空間應(yīng)用，還需經(jīng)過許多次實(shí)驗(yàn)。

按照這一說法，給衛(wèi)星冠以 6G 的名號，的確有失妥當(dāng)。

太赫茲通信和 6G 有何關(guān)聯(lián)？

無疑，這顆衛(wèi)星在公眾面前給太赫茲通信技術(shù)刷了一波存在感。

2004 年，美國提出了太赫茲輻射（Terahertz radiation），雖然仍處在起步階段，但已然被視為“改變未來世界的十大技術(shù)之一”。

太赫茲輻射本質(zhì)上是一種電磁輻射，頻率在 0.1-10 THz，又稱亞毫米波輻射、太赫茲波等等：

頻率上，處于無線電波和光波，毫米波和紅外線之間；

能量上，處于電子和光子之間。

太赫茲輻射應(yīng)用廣泛，通過材料傳輸?shù)奶掌澒馐捎糜诓牧媳碚?、層狀檢查，還可以代替 X 射線在物體內(nèi)部生成高分辨率圖像。

而具體到通信領(lǐng)域，理論上太赫茲波兼具微波通信和光波通信的優(yōu)點(diǎn)——傳輸速率高、容量大、方向性強(qiáng)、安全性高及穿透性強(qiáng)等。太赫茲輻射可以提供微波無法達(dá)到的無線傳輸速率，因此能解決信息傳輸受制于帶寬的問題。

李少謙表示：

太赫茲通信未來有兩大應(yīng)用場景，一是地面大容量通信，有可能用于 6G；二是衛(wèi)星與衛(wèi)星、星地之間的空間大容量通信。

早在 2019 年 4 月 23-26 日舉行的第六屆布魯克林 5G 峰會上，德國德累斯頓大學(xué)教授 Gerhard Fettweis 和 NYU Wireless 創(chuàng)始人 Ted Rappaport 就談到了太赫茲波的潛力：

研究人員已經(jīng)開始著手研究太赫茲波，它可能會成為下一代無線技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。

當(dāng)時的峰會上，Gerhard Fettweis 還展示了測試結(jié)果，太赫茲波在 20 米內(nèi)的傳輸速度是每秒 1TB。

衛(wèi)星發(fā)射當(dāng)天，電子科技大學(xué)的官方微博上有這樣一張配圖，并表示：太赫茲通信是 6G 的核心技術(shù)。

這樣的表述，在現(xiàn)階段可能還得打個問號，畢竟 6G 的候選技術(shù)并未確定，正如李少謙表示：

這次實(shí)驗(yàn)與 6G 沒什么關(guān)系。太赫茲通信、天地一體化通信、可見光通信、人工智能等技術(shù)都可能是 6G 的候選技術(shù)。因此，太赫茲通信不能代表 6G。

5G 落地，6G 萌芽

2018 年 3 月 9 日，工信部原部長苗圩在接受央視新聞采訪時表示，歲末年初之際，我國對 6G 的研究工作已經(jīng)啟動了。

當(dāng)時，工信部 IMT-2020（5G）無線技術(shù)工作組組長粟欣也表示，按通信發(fā)展的規(guī)律推測，6G 的理論下載速度可達(dá)到每秒 1TB，預(yù)計(jì) 2020 年將正式開始 6G 研發(fā)，2030 年投入商用。

2018 年的 MWCA（美國世界移動通信大會）上，美國 FCC（聯(lián)邦通信協(xié)會）官員 Jessica Rosenworcel 首次公開提到了 6G 技術(shù)。

隨后的 2019 年 1 月，為了比競爭對手更快進(jìn)入 6G 市場，LG 在韓國高等科技學(xué)院（KAIST Institute）內(nèi)啟用了一個 6G 研究中心。

2019 年 8 月，加拿大媒體 The Logic 報道，華為在其加拿大渥太華研究中心開始了 6G 技術(shù)的研發(fā)。

對此，華為駐加拿大研發(fā)策略副總裁 Song Zhang 表示：

在推進(jìn) 5G 落地的同時，華為也在布局 6G。

2019 年 11 月 3 日，科技部、發(fā)改委、教育部、工信部、中科院、自然科學(xué)基金委更是召開了 6G 技術(shù)研發(fā)工作啟動會。

不難發(fā)現(xiàn)，6G 技術(shù)早已進(jìn)入了國家布局、企業(yè)較勁的階段。

李少謙表示：

6G 是 2030 年以后用的新一代技術(shù)。全球科學(xué)家對 6G 的研究還處于前期需求分析、概念定義、潛在技術(shù)研究階段，預(yù)計(jì) 2023 年左右才能明確什么是 6G，6G 將采用什么技術(shù)。

雖然電子科技大學(xué)號衛(wèi)星并非是全世界首顆發(fā)射成功的 6G 試驗(yàn)衛(wèi)星，但不可否認(rèn)的是，我國航天領(lǐng)域太赫茲空間通信設(shè)備的首次衛(wèi)星搭載實(shí)驗(yàn)背后，是電子科技大學(xué)對于太赫茲技術(shù)多年積累的科研實(shí)力。
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