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领跑全球!中国6G那些激动人心的瞬间

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)作为第六代通信技术,6G将扩充现有通信网络的维度,构建一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。相较于当前的5G,6G数据传输速度能够达到5G的50倍,时延降低到5G的十分之一,并且6G在流量密度、连接数密度、移动性、覆盖率和定位功能等方面都将带来显著提升。   作为首个空天地一体化融合的网络,6G受到中美日欧盟等国家和地区的高度重视,是下一个全球科技竞争的战略高地。在我国,2019年11月3日,科技部会同\” />

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电子发烧友网报道(文/吴子鹏)作为第六代通信技术,6G将扩充现有通信网络的维度,构建一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。相较于当前的5G,6G数据传输速度能够达到5G的50倍,时延降低到5G的十分之一,并且6G在流量密度、连接数密度、移动性、覆盖率和定位功能等方面都将带来显著提升。作为首个空天地一体化融合的网络,6G受到中美日欧盟等国家和地区的高度重视,是下一个全球科技竞争的战略高地。在我国,2019年11月3日,科技部会同发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委一起召开了6G研发工作启动会。而实际上,在比这更早之前,也就是2018年3月9日,时任工信部部长的苗圩就表示,我国已经着手研究6G。历经数年的发展,我国6G进展迅速,并取得了一系列令人激动的成果,在此我们挑选几个具有代表性的事件与大家分享。我国发射全球首个6G试验卫星2020年11月6日11时19分,我国发射全球首个6G试验卫星。当天,在太原卫星发射中心,我国通过长征六号运载火箭成功将NewSat9-18卫星以及搭载发射的电子科技大学号卫星送入预定轨道。电子科技大学号卫星又名“天雁05卫星”,由成都国星宇航科技有限公司、电子科技大学与北京微纳星空科技有限公司联合研制,将承载太赫兹(THz)通信载荷的相关试验。太赫兹频段指0.1-10THz频段,频段较宽且大部分尚未被分配使用,比现有微波通信要高出l~4个数量级,这也就意味着它可以承载更大的信息量,满足大数据传输速率的通信要求。同时,太赫兹通信具有更好的保密性及抗干扰能力,能够探测更小的目标以及更精确的定位。因此,太赫兹通信技术是6G重要的支撑技术之一。中国6G专利数量全球第一2021年4月,在6G通信产业知识产权研究成果宣讲发布会上,国家知识产权局知识产权发展研究中心发布了《6G通信技术专利发展状况报告》。报告指出,6G通信技术领域全球专利申请量超过3.8万项(截止到报告发布日期的统计,本小结下同),中国是6G通信技术专利申请的主要来源国,专利申请占比为35%,达到1.3万项,位居全球第一。在6G关键技术领域之一的太赫兹领域,全球专利申请总量为7737项,其中我国相关专利申请最多,达到3118项,差不多是第二名美国1585项的两倍;在6G关键技术领域之一的卫星通信领域,全球专利申请总量为25509项,我国申请了9159件,占比为31%,位居全球首位;在6G关键技术领域之一的空口技术领域,全球专利申请总量为566项,我国占比为75%。专利数量领先显示了我国对6G研发的重视,并取得了积极的成果。我国学者提出拍赫兹通信新框架2021年12月份,中国科学技术大学徐正元教授领衔的联合团队在国际学术期刊《数字通信与网络》上发表了一篇名为“拍赫兹通信:用于无线通信的光谱融合”的研究论文,为6G发展提供了新思路。拍赫兹也就是PHz,是徐正元教授及团队一直以来的研究方向,是除了太赫兹之外,6G另一个可用通信频谱资源,同样拥有超大带宽和超高空间分辨能力,能兼容匹配多种形态的新型移动终端和空-天-地-海的全空间应用场景。徐正元教授领衔的联合团队首次提出了拍赫兹通信体系框架,突破了传统肉眼视觉的光谱分段方法,有机融合红外光、可见光和紫外光多段频谱,实现拍赫兹全频段的有效开发利用。紫金山实验室实现206.25 Gbps的6G传输速度2022年1月4日,在南京举办的市委人才工作会议暨引领性国家创新型城市建设大会上,紫金山实验室副主任、首席科学家尤肖虎教授公布360-430GHz太赫兹100/200Gbps 实时无线传输通信实验系统,这是全球首次实现206.25 Gbps的6G无线传输速度。图源:紫金山实验室此次实验由紫金山实验室联合东南大学、鹏城实验室、复旦大学以及中国移动等多个研究团队共同完成,经过三年多的攻坚克难,首创光子太赫兹光纤一体融合的实时传输架构,完成了光子太赫兹实时无线通信实验系统的研制,创造了6G实时传输新的世界纪录。后续,这个多方融合的研究团队将继续为构建全球一流的6G试验平台而努力。我国实现10Gbps在轨卫星激光通信2020年4月份,航天科技集团五院所属的空间电子信息技术研究院经过多年的努力攻关,完成实践二十号卫星搭载的我国首套高速高阶相干激光通信终端在轨圆满完成第一阶段试验任务,实现我国当前卫星激光通信的最高速率,达到10Gbps。2019年12月27日,长征五号运载火箭托举东方红五号卫星公用平台首飞试验星——实践二十号飞向太空,卫星随后进入预定轨道。通过此次星地通信试验,不仅完成了在轨自校准、快速高精度捕跟、超高速星地相干通信等关键技术验证工作,同时还实现了我国首个在轨验证的QPSK相干体制激光通信最高码速率。我国实现低轨卫星的5G连接2021年7月25日,北京邮电大学实现6G领域重要突破,该校在北京和济南进行了低轨道宽带通信卫星的测试,与5G专网进行互联互通。此次试验利用低轨宽带卫星构建起北京、济南两地5G专网间的骨干网络,代替了需要预先铺设的地面光纤,整个测试的时延大概在20—30毫秒,在北京用VR视频实时操控济南的小车,操控济南的无人车接近危险品目标,并且控制机械臂最终完成危险品处理。据报道,这次试验基于银河航天的低轨宽带通信卫星、信关站、卫星终端和测运控系统完成,其中低轨宽带通信卫星是我国首颗通信能力达48Gbps的卫星,低轨卫星和5G专网的融合对于6G后续研发有重大意义。华为将于2030年正式推出6G在华为轮值董事长徐直军为《6G无线通信新征程》一书作的序中提到,“我们预计6G将在2030年左右投向市场,到那时,究竟市场将会迎来什么样的6G,这是一个整个产业界要用未来十年时间共同回答的问题。我们能否回答好这个问题,让消费者满意,让行业和企业满意,让社会满意,让产业界满意,对整个产业界又是一个新的考验。”他还在序中表示,华为在2017年开始了对6G研究的投资,愿意与产业界以及未来可能需要6G的行业、企业开展广泛的讨论,共同憧憬6G,共同定义6G。此前,华为创始人兼CEO任正非也曾在采访中表示,“对于6G研究,我们也是领先世界的,但是我们判断6G十年以后才会开始投入使用。”在《6G无线通信新征程》一书中,华为定义了6G的新场景,eMBB+、URLLC+、mMTC+是6G对5G的扩充和增强,Sensing则代表6G将集通信与感知能力于一体,利用无线电波更好地观测物理世界,并在数字世界中创建数字孪生。AI是指6G将采用深度边缘架构来实现大规模分布式协作的机器学习,6G将具备原生AI的能力。图源:华为在华为看来,6G的六大支柱将会是原生AI、网络感知、极致通信、星地融合、内生可信以及碳中和。联发科发布《6G愿景白皮书》1月18日,联发科发布《6G愿景白皮书》,以时间表、关键技术趋势和工程实现因素三个主题勾勒联发科的6G愿景。图源:联发科联发科在白皮书中提到,6G 的目标是实现无处不在的毫米波覆盖,并进一步利用更高的频谱(~THz),这就需要更加紧凑的网络密集部署来实现网络覆盖,因此对网络部署成本的控制就变得至关重要。为实现这一目标,联发科提出三个6G系统设计基本原则“S.O.C.”:繁简得宜(Simplexity)、臻善致美(Optimization)和融合畅达(Convergence)。目标是提升6G设计效率、优化6G系统、支持全频段接入。结语虽然当前5G还有很多潜力等待产业去挖掘,但通信技术的竞争已经进入到了白热化阶段,提前规划、提前部署将在国家和企业层面赢得先机,目前我国已经在6G领域取得了很多实质性的进展,但欧美日韩在6G上面的进展也不慢。希望我国6G能够继续保持这样的创新势头,不让围绕5G/6G的创新应用受制于人。 <!–

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