中国6G加速布局
在全球5G网络建设逐步走上正轨后,全球多国开始提前押注6G技术。10月19日消息指出,美国科技巨头高通、微软等已经拉上知名5G巨头诺基亚、三星组建6G联盟,意图在下下一代通信技术中,主导技术标准。然而,这一意图或将落空,中国已经率先推出成果。我国早已在2017年底开端初步6G研讨。对此远在欧洲的芬兰也传出了关于6G的消息。据悉芬兰在5G成长上走在天下多国的前列,此前芬兰更是资助了芬兰科学院宣布启动了“6Genesis”,这是一项为期8年的项目,将投入资金约为2.5亿欧元,其任务是研讨最终将包括6G收集的无线通信技术。
11月6日11时19分,我国在太原卫星发射中心成功发射全球第一颗6G试验卫星“电子科技大学号”(星时代-12/天雁05),该卫星已经顺利进入预定轨道。
中国工程院院士徐扬生教授指出,我国此次研制发射的6G试验卫星,是太赫兹通信在空间应用场景下的首次技术验证,也意味着我国航天领域探索6G关键技术——太赫兹空间通信技术有了突破性进展。
可以说,目前,这一成果在全球是处于领先地位的,那么其他国家的6G研发情况又如何呢?
据澎湃新闻8月27日报道,8月份,美国就宣布批准进行本国的6G试验。随后美国联邦通信委员会(FCC)决定开放95GHz-3THz(太赫兹)频段作为试验频谱,目前当地已有多个机构正式启动6G技术研发,但尚未有成果出炉。
此外,早在去年就宣布开启6G试验的日本,今年也公布了6G最新成果。该国NTT 集团旗下设备技术实验室宣布已研究出6G超高速芯片,并在300GHz频段进行了高速无线传输实验。不过,这一技术目前仅在实验室使用,无法应用于实际。
综上而言,尽管美国、日本也在不断推进6G技术,甚至多家美企还组建6G联盟,但中国还是率先掌握了6G太赫兹关键技术。可以预见,在6G通信时代中,中国技术将再次领跑全球。
据电子科技大学官微报道:
这颗卫星重达70公斤,由电子科技大学、国星宇航等联合研制。
卫星上搭载了赫兹卫星通信载荷,将在卫星平台上建立收发链路并开展太赫兹载荷试验。
太赫兹通信未来应用有两大场景,一是地面大容量通信,有可能用于6G;二是卫星与卫星、星与地之间的空间大容量通信。
我们研制的设备在地面做实验和应用很容易,但将来要用到了卫星上,就必须在卫星上做实验。卫星上的设备受体积、重量、功率的限制,受太空环境的影响,太赫兹通信设备能否适应卫星搭载?能不能在卫星上正常工作?都需要上星实验。
这次电子科大发射的卫星,搭载了多个学校科研实验装置,太赫兹通信仅是其中的一种。太赫兹通信将来要在空间应用,需要经过许多次实验,这次仅是非常初步的适应性实验。有记者问道:那这次实验和6G有什么关系?李少谦:这次实验与6G没什么关系。
6G是全球第六代移动通信技术的简称,是2030年以后用的新一代技术。现全球科学家对6G的研究还处于前期需求分析,概念定义,潜在技术研究阶段。预计到2023年左右才能明确什么是6G,6G将采用什么技术。
有许多新技术可能会在6G中用,比如太赫兹通信、天地一体化通信、可见光通信、人工智能在通信中的应用等等。因此,太赫兹通信不能代表6G,现阶段只是6G潜在的、非常重要的备选技术之一,有可能用于6G地面大容量信息的传输。
有许多新技术可能会在6G中用,比如太赫兹通信、天地一体化通信、可见光通信、人工智能在通信中的应用等等。因此,太赫兹通信不能代表6G,现阶段只是6G潜在的、非常重要的备选技术之一,有可能用于6G地面大容量信息的传输。
“电子科技大学号”卫星 图片来源:电子科技大学微信公众号
川观新闻记者:那这次试验的意义在哪里?李少谦:电子科技大学2005年就开始研究太赫兹科学技术,经过十余年的努力,我们研制了太赫兹通信的核心器件和系统,解决了小型化、低功耗、长距离的难点,在国内处于领先水平。这次搭载的太赫兹通信设备仅重1.3公斤,功耗30W,体积比笔记本电脑还小,成功地搭载到卫星上。这是我国航天领域太赫兹空间通信设备的首次卫星搭载实验,为未来太赫兹通信的空间应用奠定了基础。川观新闻记者:现在我们回过头来看最基础的问题,什么是太赫兹通信技术?李少谦:太赫兹通信技术就是在太赫兹频段进行通信的技术。太赫兹频段是指频率在0.1THz至10THz这段的电磁波,现在通信主要用0.1THz至1THz这段。
太赫兹频段具有频谱资源丰富、带宽可更宽、可实现大容量信息传输、易实现通信感知一体化等优势,在地面和空间通信领域具有重要的应用前景。因为技术复杂,器件与系统研制难度大,过去这个频段没被开发和应用。
频段是无线通信的核心和基础,就好比修路的土地。我们普通的土地开发完了,需要开辟新路。正好有一块荒地,可以修的路更宽,但开发难度大,没有开发,为了修新路,因此需要花大力气“开荒”。
我们现在所做的就是要发展新频段通信技术,以满足未来信息传输的需要。太赫兹通信应用前景广阔,还有许多技术难点需要我们去攻克。
美国6G发展现状
5G还未成熟并普及,美国已经开始准备布局6G了。
前些日子美国总统特朗普批准了美国6G的试验,或许可以叫前总统特朗普了。随后美国联邦通信委员会(FCC)决定开放95GHz-3THz{太赫兹}频段作为试验频谱,正式启动6G技术研发。
特朗普本人也发推,激情昂扬的表达了自己对6G的期许
30多所美国大学合作技术研发
美国国防部正式宣布资助一个由30多所美国大学组成的合作研究项目,成立“太赫兹与感知融合技术研究中心”(ComSenTer)。
太赫兹被认为是6G数据传播的关键技术之一。 太赫兹频段是指100GHz-10THz,是一个频率比5G高出许多的频段。
美国政府成立金融公司发展6G ,提供资金支持
2020年5月6日,德克萨斯州西布鲁克,工人们在T-Mobile信号塔上安装5G电信设备
美国政府成立了美国国际开发金融公司(DFC)用于支持第6代通讯技术的发展,其首席执行官亚当·博勒(Adam Boehler)最近在视频采访中表示:“我们更感兴趣的是下一个潮流是什么,我们感兴趣的是6G,(这是)我们投资的领域,因为美国和其他国家将在这里占据主导地位”
卫星通讯技术的成熟
美国太空探索技术公司(SpaceX)创始人伊隆·马斯克(Elon Musk)倡导用卫星提供高速互联网服务,推出“星链”(Starlink)项目。有分析认为,类似的卫星互联网可能让美国6G部署如虎添翼。
这是此前马斯克在twitter上披露的60颗卫星叠放在猎鹰9火箭整流罩内的情景
马斯克星链计划 规模惊人庞大
2015年1月,SpaceX提出“星链”计划,旨在建立覆盖全球的卫星互联网星座。“星链”最突出的特点就是规模大。根据美国联邦通讯委员会(FCC)在今年4月26日批准的方案,该计划将在高度为550公里和340公里的轨道面上分别“撒上”4409颗和7518颗卫星,总数高达11927颗,而当前全球在轨工作的全部卫星不到2000颗!
马斯克表示,SpaceX计划加快部署“星链”,将其生产和发射速度将从每年1000颗卫星提高到2000颗卫星。如果SpaceX能够坚持这一计划,那么两年内“星链”卫星数量将超过其他在轨卫星之和。
其实6G并不遥远。美国实际上可能跳过5G,直接过渡到6G。用卫星做基站,速度是5G的1000倍!理由如下:
1,5G所需要的那种地表大规模基建能力是中国的强项而不是美国的强项。如果美国硬搞,会花很多钱、很多年才能完成。而那时已经落后于时代。
2,6G的特点是以卫星为基础组建互联网,而非光纤和基站。基建工作主要在太空完成,而且主要是卫星发射和部署工作。由于美国是航天强国,深空探测、遥感、操控技术都很发达,可重复火箭技术日趋成熟,芯片技术发达,美国直接过渡到6G反而相对容易。
3,太空组网分为高轨道卫星和低轨道卫星。实际上目前波音的太阳能无人机已经相当成熟,可以全年不间断飞行,取代低轨道卫星。又由于地球大气层1万2千米以上就已经没有雨雪雾霾等天气变化的干扰,高轨道卫星之间和高轨道与无人机之间的通讯可以采用可见光激光,而无人机跟地面之间用无线电波。
6G技术能实现什么新生活方式?
1. 3D全息影像-远程通信
远程全息技术通过实时捕获、传输和渲染技术,将身处不同地方的人的3D全息影像传送到同一位置,使大家如面对面坐在一起一样交流沟通。
2.超能交通:自动驾驶汽车,无人机时代
未来网络中的每辆车都将配备许多传感器,包括相机,激光扫描仪,可能用于3D成像的THz阵列,里程表和惯性测量单元。
算法必须快速融合来自多个来源的数据,判断周边人员,动物或建筑物的信息,以快速控制车辆避免碰撞或人员受伤。
3.智能工业: 机器人开始为人类工作
智慧机器人将代替人类和现有的机器人成为敏捷制造的主力军,工业制造更趋于自驱化、智能化。
4.精准医疗、普智教育、虚拟畅游
在基于“泛在覆盖”的6G 网络中,精准医疗将在人类的重大疾病风险预测、早期筛查、靶向治疗等方面发挥重要作用,实现医疗健康服务由“以治疗为主”向“以预防为主”的转化。6G 时代的普智教育不仅能够实现多人远距离实时交互授课,还可以实现一对一智能化因材施教.
随着5G连接规模不断扩大,网络压力越来越大,6G一定会到来。它正在路上,一些机构和厂商已经着手研发。随着新技术的不断发展,特别是人工智能、新材料、开源等技术的进步,它很有可能对通信业带来颠覆性的影响。
一声长叹,些许遗憾,些许欣慰,不是不明白,世界变化快,超级大国之间在通讯科技方面孤注一掷的竞争,也许让6G会来得远远比你想象得更快!
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