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6G

       2024年4月23日,3GPP項目協(xié)調(diào)小組(PCG)在其第52次會議上正式批準(zhǔn)了6G LOGO。 

       2030年左右,6G將在中國實現(xiàn)商用。 

       2024年5月,日本多家電信公司聯(lián)合宣布開發(fā)出世界上首個高速6G無線設(shè)備。

概述

       6G,即第六代移動 通信 標(biāo)準(zhǔn),一個概念性無線網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù),也被稱為第六代移動通信技術(shù)??纱龠M(jìn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

       6G網(wǎng)絡(luò)將是一個地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信,實現(xiàn)全球無縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號能夠抵達(dá)任何一個偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村,讓深處山區(qū)的病人能接受遠(yuǎn)程醫(yī)療,讓孩子們能接受遠(yuǎn)程教育。此外,在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動支持下,地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類預(yù)測天氣、快速應(yīng)對自然災(zāi)害等。這就是6G未來。6G通信技術(shù)不再是簡單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實現(xiàn)萬物互聯(lián)這個“終極目標(biāo)”,這便是6G的意義。

       6G的數(shù)據(jù)傳輸速率可能達(dá)到5G的50倍,時延縮短到5G的十分之一,在峰值速率、時延、流量密度、連接數(shù)密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠(yuǎn)優(yōu)于5G。

發(fā)展歷程

中國

       2018年3月9日,工信部部長苗圩表示中國已經(jīng)著手研究6G。 

       2019年11月3日,科技部會同發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、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)工作啟動會。會議宣布成立了國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組、國家6G技術(shù)研發(fā)總體專家組。 

       2019年11月20日,2019世界5G大會獲悉,中國聯(lián)通中國電信已分別展開6G相關(guān)技術(shù)研究。

       2019年11月,2019年全球首份6G白皮書《6G無線智能無處不在的關(guān)鍵驅(qū)動與研究挑戰(zhàn)》發(fā)布。白皮書中指出,6G的大多數(shù)性能指標(biāo)相比5G將提升10到100倍。在6G時代,1秒下載10部同類型高清視頻成為可能。

       2019年以來,廣東省新一代通信與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院(粵通院)聯(lián)合清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京交通大學(xué)、中興通訊股份有限公司、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院共同開展了 6G 信道仿真、太赫茲通信、軌道角動量等 6G 熱點技術(shù)研究。 

       2020年11月,北郵6G項目獲得2020年國家重點研發(fā)計劃“寬帶通信與新型網(wǎng)絡(luò)”重點專項資助。

       2021年4月12日,華為輪值董事長徐直軍在華為全球分析師大會上表示,6G將在2030年左右推向市場,華為也將發(fā)布6G白皮書,告訴各行各業(yè)6G是什么。

       2021年9月17日,北京市政府新聞辦舉辦“兩區(qū)”建設(shè)一周年成效新聞發(fā)布會中,北京將超前布局6G未來網(wǎng)絡(luò)打造引領(lǐng)全球數(shù)字經(jīng)濟高地。 

       2021年11月16日,工信部發(fā)布《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》),將開展6G基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)列為移動通信核心技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)工程,提出構(gòu)建6G愿景、典型應(yīng)用場景和關(guān)鍵能力指標(biāo)體系,鼓勵企業(yè)深入開展6G潛在技術(shù)研究,形成一批6G核心研究成果。

       2022年1月4日,紫金山實驗室副主任、首席科學(xué)家尤肖虎教授發(fā)布國際領(lǐng)先水平重大原創(chuàng)成果——360-430GHz太赫茲100/200Gbps實時無線傳輸通信實驗系統(tǒng),創(chuàng)造出目前世界上公開報道的太赫茲實時無線通信的最高實時傳輸紀(jì)錄。

       截止2021年9月,根據(jù)《日經(jīng)亞洲評論》的報道,從6G專利申請量上來看,中國以40.3%的占比高居全球首位。 

       2021年11月23日-25日,在南京舉行的第二屆“全球6G技術(shù)大會”因疫情延期,將于2022年3月22日-24日重啟。第二屆“全球6G技術(shù)大會”將在線上召開。大會包括1場大會報告、9場專題論壇、2場國際圓桌討論,將通過現(xiàn)場研討及全球多地遠(yuǎn)程互動的方式,圍繞十多項6G關(guān)鍵技術(shù)場景展開交流,多部6G技術(shù)系列白皮書也將在會上發(fā)布。

       2022年3月8日,工信部部長肖亞慶:2022年力爭5G基站超200萬座,提前謀劃部署6G發(fā)展,為下一代通信技術(shù)6G的發(fā)展提前謀劃,提前做好部署。

       2022年3月22日,由未來移動通信論壇和紫金山實驗室主辦的第二屆“全球6G技術(shù)大會”以線上全球多地遠(yuǎn)程互動的方式召開。 

       2022年5月,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)左成杰教授團隊在6G濾波器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展:在鈮酸壓電薄膜上設(shè)計,并實現(xiàn)了高品質(zhì)因數(shù)(Q值)超過100000的高頻微機電系統(tǒng)諧振器。

       2022年6月21日,在“2022科技周暨移動信息產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新大會”上中國移動發(fā)布了“6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)白皮書”這是業(yè)界首次發(fā)布6G網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)化架構(gòu)設(shè)計,體現(xiàn)了中國移動6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)團隊的最新成果。 

       2022年6月,中興通訊已經(jīng)啟動6G關(guān)鍵技術(shù)研究會,以開放的心態(tài)與全球伙伴在遵循國際通行規(guī)則的各組織中建設(shè)性地合作。 

       2022年8月,阿聯(lián)酋電信公司與華為一起完成了其首次6GHz頻譜試驗,這在5G行業(yè)誕生以來有著很大的意義,5G技術(shù)主要依靠中頻頻譜來實現(xiàn)安全和長期性能,6GHz 將進(jìn)一步提高效率。

       2023年1月11日,全國工業(yè)和信息化工作會議上,中國工業(yè)和信息化部提出2023年要抓好十三個方面重點任務(wù),全面推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)在內(nèi)。2月12日,從錢塘區(qū)召開的第二屆智能超表面技術(shù)論壇上知悉,一種6G相關(guān)技術(shù)已在杭州亞運場館里測試。 

       2023年3月1日,中國工業(yè)和信息化部部長金壯龍在國務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會上說,將加快布局人形機器人、元宇宙、量子科技等前沿領(lǐng)域,全面推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)。

       2023年4月,二院25所在北京完成國內(nèi)首次太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗,利用高精度螺旋相位板天線在110GHz頻段實現(xiàn)4種不同波束模態(tài),通過4模態(tài)合成在10GHz的傳輸帶寬上完成100Gbps無線實時傳輸,最大限度提升了帶寬利用率,為中國6G通信技術(shù)發(fā)展提供重要保障和支撐。 

       2023年6月4日,中國工信部部長金壯龍在第31屆中國國際信息通信展覽會上表示,將前瞻布局下一代互聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域,全面推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)。 

       2023年6月27日,工信部發(fā)布新版《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》,將于7月1日起正式施行。工信部率先在全球?qū)?425-7125MHz全部或部分頻段劃分用于IMT(國際移動通信,含5G/6G)系統(tǒng)。

       2023年9月,由中關(guān)村泛聯(lián)移動通信技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究院與無線移動通信全國重點實驗室(中國信科)等機構(gòu)聯(lián)合舉辦的6G協(xié)同創(chuàng)新研討會(2023)在北京舉行。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超維度天線等6G創(chuàng)新成果在研討會上陸續(xù)發(fā)布。

       2025年,6G將在中國進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制定。 2030年左右,實現(xiàn)商用。 

       2023年12月5日,中國6G推進(jìn)組首次對外發(fā)布了6G核心方案,預(yù)計2030年左右實現(xiàn)商用。 

       2024年1月,工業(yè)和信息化部等七部門發(fā)布關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見。其中提出:前瞻布局6G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、手機直連衛(wèi)星等關(guān)鍵技術(shù)研究,構(gòu)建高速泛在、集成互聯(lián)、智能綠色、安全高效的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。引導(dǎo)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)未來產(chǎn)業(yè),深化設(shè)施、設(shè)備和數(shù)據(jù)共享,加速前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用。推進(jìn)新一代信息技術(shù)向交通、能源、水利等傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施融合賦能,發(fā)展公路數(shù)字經(jīng)濟,加快基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2月3日,搭載中國移動星載基站和核心網(wǎng)設(shè)備的兩顆天地一體低軌試驗衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。其中,“中國移動01星”搭載支持5G天地一體演進(jìn)技術(shù)的星載基站,是全球首顆可驗證5G天地一體演進(jìn)技術(shù)的星上信號處理試驗衛(wèi)星;“‘星核"驗證星”搭載業(yè)界首個采用6G理念設(shè)計,具備在軌業(yè)務(wù)能力的星載核心網(wǎng)系統(tǒng),是全球首顆6G架構(gòu)驗證星。3月26日,市場監(jiān)管總局會同中央網(wǎng)信辦、國家發(fā)展改革委等18部門聯(lián)合印發(fā)《貫徹實施〈國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要〉行動計劃(2024—2025年)》(以下簡稱《行動計劃》),就2024年至2025年貫徹實施《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》提出具體任務(wù)。開展6G、區(qū)塊鏈、分布式數(shù)字身份分發(fā)等核心標(biāo)準(zhǔn)研究。7月,中國率先搭建了國際首個通信與智能融合的6G外場試驗網(wǎng),實現(xiàn)了6G主要場景下通信性能的全面提升。

國外

       2018年,芬蘭開始研究6G相關(guān)技術(shù)。

       2019年3月15日,美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)一致投票通過開放“太赫茲波”頻譜的決定,以期其有朝一日被用于6G服務(wù)。3月24日至26日,芬蘭拉普蘭舉行關(guān)于6G的的國際會議。

       歐盟、俄羅斯等也正在緊鑼密鼓地開展相關(guān)工作。

       三星電子公司和LG電子公司都在2019年設(shè)立6G研究中心,2020年7月14日三星電子發(fā)布了《下一代超連接體驗》白皮書。

       2020年4月8日,日本總務(wù)省發(fā)布了2025年在國內(nèi)確立6G主要技術(shù)的戰(zhàn)略目標(biāo),希望在2030年實現(xiàn)6G實用化。同年,斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究院的科學(xué)家們開發(fā)了一種技術(shù),并研制出了用于開發(fā)俄羅斯第六代通信系統(tǒng)(6G)組件的設(shè)備。斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究院研制的設(shè)備為開發(fā)6G系統(tǒng)組件開辟了新的前景,特別是太赫茲到光波段的信號轉(zhuǎn)換器。 第六代領(lǐng)域的研究是在“國家技術(shù)倡議”無線通訊技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)能力中心活動框架內(nèi)進(jìn)行的。該院在研發(fā)過程中依靠的是先進(jìn)的科學(xué)和實驗室設(shè)施以及與俄羅斯領(lǐng)先公司的生產(chǎn)聯(lián)系。新設(shè)備可允許模擬波長為1.5微米的光輻射,頻率為10GHz的電信號。 

       2020年12月16日消息,日本正在瞄準(zhǔn)6G目標(biāo),采取多項措施推進(jìn)6G研發(fā)。日本追加預(yù)算中,更是撥款用于促進(jìn)6G研發(fā),試圖加大力度推進(jìn)6G研發(fā),在下一個賽道搶占市場先機。

       2021年8月,韓國LG電子于近期成功進(jìn)行了6G太赫茲頻段的無線信號傳輸測試,測試的距離超過了100米。

       2022年7月,俄羅斯斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究院(SKOLTECH)和無線電研究所(FSBI NIIR)準(zhǔn)備聯(lián)合研發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),該項目將涉及從原型到量產(chǎn)型的開發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)通信安全等。

       2022年10月12日,據(jù)報道日本名古屋大學(xué)等機構(gòu)的研究團隊,利用鐵路沿線的信息,進(jìn)行了都市內(nèi)6G通信網(wǎng)的研究嘗試。 

       2022年11月22日愛立信宣布,未來10年內(nèi)將在英國投資數(shù)千萬英鎊用于6G網(wǎng)絡(luò)研究,研究領(lǐng)域?qū)ňW(wǎng)絡(luò)彈性和安全、人工智能、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和能源效率。

       2023年11月,韓國宣布將投入4404億韓元研發(fā)6G通信技術(shù),韓國科學(xué)和信息通信技術(shù)部這4407億韓元的資金將用于研發(fā)包括無線通信、移動核心網(wǎng)絡(luò)、6G無線網(wǎng)絡(luò)、6G系統(tǒng)及6G標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)的技術(shù)。 

       2023年12月3日,馬克?古爾曼在X平臺發(fā)布推文稱,蘋果公司對6G的研究正在升溫。在開發(fā)5G調(diào)制解調(diào)器的同時,蘋果也在聘請更多工程師來研究6G。

       2024年2月26日,2024年世界移動通信大會(MWC)期間,美國、澳大利亞、加拿大、捷克共和國、芬蘭、法國、日本、韓國、瑞典和英國政府就6G無線通信系統(tǒng)研發(fā)的共同原則達(dá)成一致。 

       2024年4月23日,3GPP項目協(xié)調(diào)小組(PCG)在其第52次會議上正式批準(zhǔn)了6G LOGO。 

       韓媒:韓美等十國結(jié)成“6G同盟”,與中國搶奪“主導(dǎo)權(quán)”

       2024年3月23日據(jù)韓國《中央日報》報道,韓國政府日前準(zhǔn)備通過加大對SK電訊、韓國電信(KT)和LG U+等三大移動通信公司的投資以迎接“6G時代”?!岸鄧~向‘夢想技術(shù)"的步伐正在加速。不僅韓國,美、歐、日和中都加入了6G技術(shù)的競賽?!眻蟮勒f,在上個月舉行的世界移動通信大會上,美國、英國、澳大利亞、加拿大、韓國和瑞典等十國發(fā)表聯(lián)合聲明,稱就6G無線通信系統(tǒng)的研究和發(fā)展達(dá)成“共同原則”。 

       日本

       自2021年以來,DOCOMO、NTT公司、NEC公司和富士通一直在開發(fā)高速6G無線設(shè)備。

       2024年5月,日本多家電信公司聯(lián)合宣布開發(fā)出世界上首個高速6G無線設(shè)備。其數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)每秒100Gbps,是5G峰值速度的10倍,是普通5G智能手機目前下載速度的500倍以上。

行業(yè)觀點

       5G和6G的開發(fā)是并行的,但6G規(guī)模化使用還很遠(yuǎn)。對此,余承東回應(yīng)稱:“6G在研發(fā)中,估計還需要10年時間,目前也在做技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)研究,還沒到商用階段。

       “6G網(wǎng)絡(luò)的速度將比5G快100倍,幾乎能達(dá)每秒1TB,這意味著下載一部電影可在1秒內(nèi)完成,無人駕駛、無人機的操控都將非常自如,用戶甚至感覺不到任何時延?!蹦暇┖娇蘸教齑髮W(xué)電子信息工程學(xué)院常務(wù)副院長吳啟暉說。

       “現(xiàn)在學(xué)界對6G的界定有不同的觀點,5G主要是為工業(yè)4.0做前期基礎(chǔ)建設(shè),而6G的具體應(yīng)用方向目前還處在探索階段?!敝袊娮訉W(xué)會通信分會主任委員、南京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院院長朱洪波說,有專家認(rèn)為,將來6G將會被用于空間通信、智能交互、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、情感和觸覺交流、多感官混合現(xiàn)實、機器間協(xié)同、全自動交通等場景。

       6G需要重點考慮的是,如何將兩條不同發(fā)展軌道的技術(shù)融為一體。最徹底的融合模式是全面融合,即從組網(wǎng)到空口,完全實現(xiàn)無感對接。簡單的形式是網(wǎng)絡(luò)各自獨立發(fā)展,通過多模終端完成多系統(tǒng)支持。

技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo)

       幾個衡量6G技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo) :

       1、峰值傳輸速度達(dá)到 100Gbps – 1Tbps,而5G僅為10Gbps;

       2、室內(nèi)定位精度達(dá)到10厘米,室外為1米,相比5G提高10倍;

       3、通信時延0.1毫秒,是5G的十分一;

       4、中斷機率小于百萬分之一,擁有超高可靠性;

       5、連接設(shè)備密度達(dá)到每立方米過百個,擁有超高密度;

       6、采用太赫茲(THz)頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升。

6G與5G區(qū)別

       6G與5G的區(qū)別主要體現(xiàn)在頻段、帶寬、時延、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、應(yīng)用場景、覆蓋范圍等多個方面。以下是對這些區(qū)別的詳細(xì)分析:

一、頻段與帶寬

       頻段:5G使用的頻段最高可達(dá)100GHz,而6G將使用更高頻段,頻段將超過100GHz,達(dá)到300GHz以上,甚至可能進(jìn)入太赫茲頻段(100GHz-10THz)。這意味著6G將能夠利用更高頻率的電磁波進(jìn)行通信,從而可能獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和容量。

       帶寬:6G將擁有更寬的帶寬,相比5G,其傳輸能力可能提升100倍。這將使得6G在很多方面比5G更快、更穩(wěn)定。

二、時延

       5G的時延已經(jīng)很低,可以達(dá)到1毫秒或更低,但對于一些對時延要求極高的應(yīng)用來說,仍然有提升空間。

       6G的時延將進(jìn)一步降低,預(yù)計只有1微秒,這將使得6G在無人駕駛、無人機操控等領(lǐng)域具有更大的優(yōu)勢,用戶甚至可能感覺不到任何時延。

三、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

       5G網(wǎng)絡(luò):需要使用大量基站進(jìn)行組網(wǎng),以支持高速率和低時延的通信需求。

       6G網(wǎng)絡(luò):將采用更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,如大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)(Massive MIMO),這意味著將有更多的天線用于實現(xiàn)更快、更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。此外,6G還將以衛(wèi)星為基礎(chǔ),實現(xiàn)全球無縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號能夠抵達(dá)任何一個偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村。

四、應(yīng)用場景

       5G:已經(jīng)支持了包括增強型移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)、海量機器類通信(mMTC)在內(nèi)的三大應(yīng)用場景,廣泛應(yīng)用于移動互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

       6G:將在5G的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展應(yīng)用場景,支持更多需要超高速率、超低時延和超大連接的應(yīng)用,如增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、智能制造、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)等。此外,6G還將支持人體數(shù)字孿生、空中高速上網(wǎng)、基于全息通信的XR等全新應(yīng)用場景。

五、覆蓋范圍

       5G:雖然相比4G已經(jīng)有了很大的提升,但仍然受到基站部署密度和地理位置等因素的限制。

       6G:將實現(xiàn)全球無縫覆蓋,無論用戶身處何地都能享受到高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這得益于6G以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等技術(shù)的支持。

       綜上所述,6G與5G在頻段、帶寬、時延、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、應(yīng)用場景和覆蓋范圍等方面都存在顯著的差異。6G作為5G之后的延伸技術(shù),將在速度、時延、容量和應(yīng)用場景等方面帶來更大的提升和變革。

相關(guān)技術(shù)

太赫茲頻段

       6G將使用太赫茲(THz)頻段,且6G網(wǎng)絡(luò)的“致密化”程度也將達(dá)到前所未有的水平,屆時,我們的周圍將充滿小基站。太赫茲頻段是指100GHz-10THz,是一個頻率比5G高出許多的頻段。從通信1G(0.9GHz)到4G(1.8GHZ以上),我們使用的無線電磁波的頻率在不斷升高。因為頻率越高,允許分配的帶寬范圍越大,單位時間內(nèi)所能傳遞的數(shù)據(jù)量就越大,也就是我們通常說的“網(wǎng)速變快了”。不過,頻段向高處發(fā)展的另一個主要原因在于,低頻段的資源有限。就像一條公路,即便再寬闊,所容納車量也是有限的。當(dāng)路不夠用時,車輛就會阻塞無法暢行,此時就需要考慮開發(fā)另一條路。頻譜資源也是如此,隨著用戶數(shù)和智能設(shè)備數(shù)量的增加,有限的頻譜帶寬就需要服務(wù)更多的終端,這會導(dǎo)致每個終端的服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重下降。而解決這一問題的可行的方法便是開發(fā)新的通信頻段,拓展通信帶寬。中國三大運營商的4G主力頻段位于1.8GHz-2.7GHz之間的一部分頻段,而國際電信標(biāo)準(zhǔn)組織定義的5G的主流頻段是3GHz-6GHz,屬于毫米波頻段。到了6G,將邁入頻率更高的太赫茲頻段,這個時候也將進(jìn)入亞毫米波的頻段。中國科學(xué)院國家天文臺研究員茍利軍告訴《互聯(lián)網(wǎng)周刊》說:“太赫茲在天文中被稱為亞毫米,這類天文臺的站點一般很高而且很干燥 ,比如南極,還有智利的acatama沙漠。”那么,為什么說到了6G時代網(wǎng)絡(luò)“致密化”,我們的周圍會充滿小基站?這就涉及到了基站的覆蓋范圍問題,也就是基站信號的傳輸距離問題。一般而言,影響基站覆蓋范圍的因素比較多,比如信號的頻率、基站的發(fā)射功率、基站的高度、移動端的高度等。就信號的頻率而言,頻率越高則波長越短,所以信號的繞射能力(也稱衍射,在電磁波傳播過程中遇到障礙物,這個障礙物的尺寸與電磁波的波長接近時,電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。繞射可以幫助進(jìn)行陰繞射可以幫助進(jìn)行陰影區(qū)域的覆蓋)就越差,損耗也就越大。并且這種損耗會隨著傳輸距離的增加而增加,基站所能覆蓋到的范圍會隨之降低。6G信號的頻率已經(jīng)在太赫茲級別,而這個頻率已經(jīng)接近分子轉(zhuǎn)動能級的光譜了,很容易被空氣中的被水分子吸收掉,所以在空間中傳播的距離不像5G信號那么遠(yuǎn),因此6G需要更多的基站“接力”。5G使用的頻段要高于4G,在不考慮其他因素的情況下,5G基站的覆蓋范圍自然要比4G的小。到了頻段更高的6G,基站的覆蓋范圍會更小。因此,5G的基站密度要比4G高很多,而在6G時代,基站密集度將無以復(fù)加。

       相關(guān)進(jìn)展:2020年9月1日新聞報道稱,太赫茲光子學(xué)組件研究獲重大突破,有助造出廉價緊湊型量子級聯(lián)激光器,實現(xiàn)6G電信連接。

空間復(fù)用技術(shù)

       6G將使用“空間復(fù)用技術(shù)”,6G基站將可同時接入數(shù)百個甚至數(shù)千個無線連接,其容量將可達(dá)到5G基站的1000倍。前面說到6G將要使用的是太赫茲頻段,雖然這種高頻段頻率資源豐富,系統(tǒng)容量大。但是使用高頻率載波的移動通信系統(tǒng)要面臨改善覆蓋和減少干擾的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

       當(dāng)信號的頻率超過10GHz時,其主要的傳播方式就不再是衍射。對于非視距傳播鏈路來說,反射和散射才是主要的信號傳播方式。同時,頻率越高,傳播損耗越大,覆蓋距離越近,繞射能力越弱。這些因素都會大大增加信號覆蓋的難度。不止是6G,處于毫米波段的5G也是如此。而5G則是通過Massive MIMO和波束賦形這兩個關(guān)鍵技術(shù)來解決此類問題的。我們的手機信號連接的是運營商基站,更準(zhǔn)確一點,是基站上的天線。Massive MIMO技術(shù)說起來挺簡單,它其實就是通過增加發(fā)射天線和接收天線的數(shù)量,即設(shè)計一個多天線陣列,來補償高頻路徑上的損耗。在MIMO多副天線的配置下可以提高傳輸數(shù)據(jù)數(shù)量,而這用到的便是空間復(fù)用技術(shù)。在發(fā)射端,高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個較低速率的子數(shù)據(jù)流,不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去。由于發(fā)射端與接收端的天線陣列之間的空域子信道足夠不同,接收機能夠區(qū)分出這些并行的子數(shù)據(jù)流,而不需付出額外的頻率或者時間資源。這種技術(shù)的好處就是,它能夠在不占用額外帶寬、消耗額外發(fā)射功率的情況下增加信道容量,提高頻譜利用率。不過,MIMO的多天線陣列會使大部分發(fā)射能量聚集在一個非常窄的區(qū)域。也就是說,天線數(shù)量越多,波束寬度越窄。這一點的好處在于,不同的波束之間、不同的用戶之間的干擾會比較少,因為不同的波束都有各自的聚焦區(qū)域,這些區(qū)域都非常小,彼此之間不怎么有交集。但是它也帶來了另外一個問題:基站發(fā)出的窄波束不是360度全方向的,該如何保證波束能覆蓋到基站周圍任意一個方向上的用戶?這時候,便是波束賦形技術(shù)大顯神通的時候了。簡單來說,波束賦形技術(shù)就是通過復(fù)雜的算法對波束進(jìn)行管理和控制,使之變得像“聚光燈”一樣。這些“聚光燈”可以找到手機都聚集在哪里,然后更為聚焦地對其進(jìn)行信號覆蓋。5G采用的是MIMO技術(shù)提高頻譜利用率。而6G所處的頻段更高,MIMO未來的進(jìn)一步發(fā)展很有可能為6G提供關(guān)鍵的技術(shù)支持。

6G手機

       關(guān)于6G手機,目前仍處于技術(shù)研發(fā)和概念探討階段,市場上尚未有成熟的6G手機產(chǎn)品推出。不過,可以從技術(shù)趨勢和發(fā)展方向來探討6G手機可能具備的特點和優(yōu)勢。

一、6G技術(shù)概述

       6G,即第六代移動通信技術(shù),是5G之后的延伸技術(shù)。相比5G,6G將在速度、時延、容量、連接密度、能效和安全性等方面帶來更大的提升。6G將使用更高頻段,如太赫茲頻段,實現(xiàn)更寬的帶寬和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。同時,6G將支持更廣泛的連接類型和設(shè)備,包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能傳感器、可穿戴設(shè)備等,實現(xiàn)萬物互聯(lián)。

二、6G手機可能的特點

       1、超高速度:6G手機將支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,用戶將能夠享受到更快速的下載和上傳體驗。

       2、超低時延:6G網(wǎng)絡(luò)的時延將進(jìn)一步降低,使得手機在實時交互、遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域具有更大的優(yōu)勢。例如,在無人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等場景中,6G手機將能夠提供更加穩(wěn)定和可靠的通信支持。

       3、超大容量:6G手機將能夠支持更多的設(shè)備連接和并發(fā)通信,滿足未來物聯(lián)網(wǎng)時代的需求。

       4、增強的安全性:6G網(wǎng)絡(luò)將采用更加先進(jìn)的安全技術(shù),保護用戶的隱私和數(shù)據(jù)安全。6G手機將內(nèi)置這些安全技術(shù),為用戶提供更加安全可靠的通信環(huán)境。

       5、全新的應(yīng)用場景:隨著6G技術(shù)的發(fā)展,將出現(xiàn)一系列全新的應(yīng)用場景,如增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實、全息通信等。6G手機將能夠支持這些應(yīng)用場景,為用戶提供更加豐富的體驗。

三、當(dāng)前市場情況

       目前市場上尚未有成熟的6G手機產(chǎn)品推出。不過,隨著6G技術(shù)的不斷研發(fā)和測試,預(yù)計在未來幾年內(nèi)將有6G手機問世。同時,各大手機廠商也在積極布局6G領(lǐng)域,研發(fā)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。

四、結(jié)論

       6G手機作為未來移動通信技術(shù)的重要發(fā)展方向之一,將帶來更加快速、穩(wěn)定、安全和豐富的通信體驗。雖然目前市場上尚未有成熟的6G手機產(chǎn)品推出,但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的不斷發(fā)展,相信6G手機將在未來成為現(xiàn)實并為用戶帶來更加美好的生活體驗。

       需要注意的是,由于6G技術(shù)仍處于研發(fā)階段,以上所述的特點和優(yōu)勢僅為可能的發(fā)展方向和趨勢,并非確定無疑的結(jié)果。因此,在關(guān)注6G手機的同時,也需要保持理性和客觀的態(tài)度。

上市時間

       6g網(wǎng)絡(luò)什么時候上市

       關(guān)于6G網(wǎng)絡(luò)的上市時間,目前尚無確切的日期,因為6G網(wǎng)絡(luò)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作仍處于早期階段。不過,我們可以根據(jù)現(xiàn)有的信息和趨勢來大致預(yù)測6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展時間表。

6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展預(yù)測

       1、技術(shù)試驗與標(biāo)準(zhǔn)化:

       預(yù)計從2025年到2028年,6G的技術(shù)試驗和國際標(biāo)準(zhǔn)化工作將逐步展開。這一階段是6G技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵期,將涉及大量的技術(shù)研發(fā)、測試和驗證工作,以確保6G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)可行性和性能穩(wěn)定性。

       2、商業(yè)化部署:

       根據(jù)目前的發(fā)展速度和模式,預(yù)計6G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化部署將在2030年左右開始。這意味著到2030年左右,我們可能會看到首批6G網(wǎng)絡(luò)在一些先進(jìn)國家和地區(qū)率先上市,并隨后逐步向全球推廣。

中國6G進(jìn)展

       中國在6G技術(shù)方面已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。例如,中國已經(jīng)成功拿下多個6G技術(shù)專利,顯示出在通信技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。此外,中國還在積極推動6G技術(shù)的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作,與國際合作伙伴加強交流合作。

       值得注意的是,雖然中國可能在某些6G技術(shù)上處于領(lǐng)先地位,但6G網(wǎng)絡(luò)的上市時間仍受到多種因素的影響,包括技術(shù)研發(fā)進(jìn)度、標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展、政策環(huán)境、市場需求等。

結(jié)論

       綜上所述,6G網(wǎng)絡(luò)的具體上市時間目前尚無法確定,但預(yù)計將在2030年左右實現(xiàn)商業(yè)化部署。在這一過程中,我們需要持續(xù)關(guān)注6G技術(shù)的發(fā)展動態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展,以便及時了解6G網(wǎng)絡(luò)的最新進(jìn)展和未來趨勢。同時,我們也應(yīng)該認(rèn)識到6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將帶來更加高速、智能和可靠的通信體驗,為未來的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

6G衛(wèi)星

       6G衛(wèi)星作為下一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,具有許多顯著的特點和應(yīng)用前景。以下是對6G衛(wèi)星的詳細(xì)解析:

一、定義與特點

       6G衛(wèi)星是指采用第六代移動通信技術(shù)的衛(wèi)星,它們通常運行在較低的軌道高度(如低于3.6萬千米的地軌衛(wèi)星),以提供更高速的通信服務(wù)、更低的延遲和更高的可靠性。與現(xiàn)有的衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比,6G衛(wèi)星具有以下特點:

       1、高速通信:6G衛(wèi)星的通信速度將比5G快100倍左右,理論峰值速度可達(dá)到每秒數(shù)百吉比特,極大地提升了數(shù)據(jù)傳輸效率。

       2、低延遲:由于6G衛(wèi)星距離地球更近,信號傳輸?shù)乃俣雀?,網(wǎng)絡(luò)延遲顯著降低,有助于實現(xiàn)更實時、更流暢的通信體驗。

       3、高可靠性:6G衛(wèi)星系統(tǒng)具備更強的抗干擾能力和穩(wěn)定性,能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中提供穩(wěn)定可靠的通信服務(wù)。

       4、廣覆蓋:6G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的無縫覆蓋,包括偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、高山等地面網(wǎng)絡(luò)難以觸及的區(qū)域。

二、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

       1、太赫茲通信:6G衛(wèi)星通信將廣泛采用太赫茲頻段,這一頻段具有頻譜資源豐富、傳輸速率高、通信與感知易于融合等優(yōu)點,是未來星地通信、保密通信、空間通信等領(lǐng)域的重要技術(shù)方向。

       2、星地融合網(wǎng)絡(luò):6G時代將構(gòu)建由高軌衛(wèi)星、中低軌衛(wèi)星和地面通信系統(tǒng)組成的大時空尺度多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的無縫覆蓋和高效的數(shù)據(jù)傳輸。

       3、空地一體通信技術(shù):6G衛(wèi)星將與無人機、高空平臺等空中資源以及地面蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)深度融合,形成互補、相互協(xié)作的新型通信技術(shù)體系,為各種應(yīng)用場景提供廣泛覆蓋、高效傳輸?shù)耐ㄐ欧?wù)。

三、應(yīng)用前景

       1、移動通信:6G衛(wèi)星將為全球用戶提供無差別的移動通信服務(wù),無論是在高山、海洋還是偏遠(yuǎn)地區(qū),都能實現(xiàn)高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。

       2、物聯(lián)網(wǎng):6G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,實現(xiàn)萬物互聯(lián)的愿景。在智慧城市、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

       3、應(yīng)急救援:在自然災(zāi)害、突發(fā)事件等應(yīng)急場景下,6G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將提供穩(wěn)定可靠的通信保障,為救援工作提供有力支持。

       4、航空航天:6G衛(wèi)星通信技術(shù)將促進(jìn)航空航天領(lǐng)域的發(fā)展,支持衛(wèi)星導(dǎo)航、遙感探測等應(yīng)用需求。

四、發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

       目前,全球多個國家都在積極開展6G衛(wèi)星的研發(fā)和試驗工作。中國作為通信技術(shù)的領(lǐng)軍國家之一,已經(jīng)在6G衛(wèi)星領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。然而,6G衛(wèi)星的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn),如技術(shù)成熟度、成本控制、頻譜規(guī)劃、國際協(xié)作等方面的問題需要解決。

       總之,6G衛(wèi)星作為下一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展,6G衛(wèi)星將為全球用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、高效、便捷的通信服務(wù)。


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