自從美國在5G技術(shù)競爭中失敗后,便把希望全力投入到6G領(lǐng)域的建設(shè)當(dāng)中,美國FCC決定開放“太赫茲波”頻譜,為6G技術(shù)的無線設(shè)備建設(shè)一條發(fā)展路線。[美國輸?shù)?G,欲大力布局6G重奪第一,華為等中企將被卡喉嚨?]。
日本政府也很重視在6g領(lǐng)域的市場占領(lǐng),總務(wù)大臣牽頭研發(fā),更是有137億的資金加注。
韓國三星不甘落后,同時在首爾設(shè)立“高級通訊研究中心”,打算在6G服務(wù)上分一杯羹。
美日韓三國在6G領(lǐng)域紛紛出手,中國的6g未來發(fā)展的如何也成了大家關(guān)注的焦點,未來中國還能保持領(lǐng)先的地位嗎?
要搞清楚這些問題,首先我們得了解什么是6G?美國究竟在6g領(lǐng)域做了哪些事情?華為在6g上的發(fā)展進(jìn)程這幾個方面來探究。
首先我們來了解一下什么是6G?
6g也被人稱作是第六代移動通信技術(shù),它的網(wǎng)絡(luò)延遲將會比5g提升一個量級,傳輸能力更是5g的百倍。
這里我們就來與一個簡答的比喻:
相當(dāng)于一臺計算機(jī)的運行速度,當(dāng)4G想要渲染一個高端模型的話,可能需要一天甚至三天的時間。
而如果換成5G來講可能只需要幾個小時這么簡單,那6G呢?也許當(dāng)你點擊渲染按鍵后,下一秒成品就已經(jīng)出現(xiàn)在你面前了,是不是很神奇?
要知道5g通信滿足了用戶對寬帶高速度的通信要求,數(shù)據(jù)的傳輸速度可是比4g快出20倍的,而6G的輸出速度更是能高到竟然的1TB每秒。
不僅如此,相比于5G采用的毫米波來講,6G將選用太赫茲波頻段作為通信線路,實現(xiàn)真正的零延遲網(wǎng)絡(luò)。
如今5g對城市大腦、人工智能的實現(xiàn)都提供了可能性,具有著很強(qiáng)的智能連接用途,這使得終端的定義被廣泛應(yīng)用。
而6G 前期的工作就是對 5G 通信進(jìn)行拓展和深耕,以物聯(lián)網(wǎng)和人工智能為基礎(chǔ),實現(xiàn)app與網(wǎng)絡(luò)的深層次結(jié)合。
在ai理論、基站材料創(chuàng)新和新型基站相關(guān)技術(shù)的推動下,6G 通信未來將發(fā)生翻天覆地的變化。
可以說未來會是一個連接地面無線和衛(wèi)星通信的時代,在衛(wèi)星通信技術(shù)的整合支持下,6g通信網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋范圍不再局限于地面。
陸地、海底以及空中衛(wèi)星、機(jī)載網(wǎng)絡(luò)等各層面都能進(jìn)行6g通信,就連偏僻的鄉(xiāng)村都能無差別收到網(wǎng)絡(luò)信號,實現(xiàn)海陸空的全球一體智能化。
不僅能為深山中的病人提供遠(yuǎn)程醫(yī)療支持,還能讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生享受到遠(yuǎn)程教育的便利。
除此之外,6G還能將全球電信衛(wèi)星系統(tǒng),6g地面網(wǎng)絡(luò)和地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng),讓人們更準(zhǔn)確地預(yù)測天氣,面對自然災(zāi)害及時采取有效措施等等。
由此看來6g通信不再是狹義上的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度提升和網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)容,它將會實現(xiàn)萬物互聯(lián)的終極目標(biāo),這就是發(fā)展6g帶來的前景。
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解到6G技術(shù)它將帶給我們的生活影響,那美國又是如何布局的呢?
美國在5g上的落后使得他們想要在6g領(lǐng)域重新取得領(lǐng)先地位,重新奪回在通信領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
但由于現(xiàn)有的頻率信號無法支持6g信號的高網(wǎng)速條件,所以世界各國都把信號頻段打到了太赫茲的頭上。
因此特朗普早早地簽訂了6g實驗通過計劃,并且美國通信委員會放開了6g的太赫茲頻段用于研究。
從通信歷史上的1G到4G來看,我們生活中的無線電磁波的頻率一直在提高。在一個頻段內(nèi),它所服務(wù)的終端是有限的,有一個天花板。
達(dá)到了這個標(biāo)準(zhǔn),就需要開拓新的頻段資源,這也是頻段慢慢變高的原因所在。
而太赫茲就是一個更高的頻段,它的帶寬相對比較高,能夠?qū)?d影像完成實時傳播,來滿足6g通信所需要的高峰值速率。
太赫茲頻段能支持高帶寬的信息傳輸行為,信息容量巨大,所以是目前最好的頻段選擇。
舉個例子,在上海地鐵二號線,有一個太赫茲安檢設(shè)備,在乘客通過時,不需要任何肢體接觸,就能完成安檢。
而乘客的體溫,有無違禁品等項目效果一目了然,這種全過程無接觸的安檢模式,不僅降低了病毒感染擴(kuò)散的風(fēng)險,而且對安檢的速度也提升了大大的一截。
如今上海地鐵,合肥地鐵,中科大附屬第一醫(yī)院就使用了這種太赫茲設(shè)備用來無接觸檢查體溫。
除此之外,衛(wèi)星系統(tǒng)是6g領(lǐng)域發(fā)展的另一個重要基石,它對完成6g信號覆蓋有著重要的支持作用。
2020年 10月美國召集各大科技巨頭公司為6g研發(fā)共同努力,而且還與日本聯(lián)手,共享6g經(jīng)驗。
日本方面的態(tài)度也很積極,不僅撥款,還為6g研究提供了各種便利條件,這是決心在6g上勝出一籌的決心。
雖然日本的技術(shù)實力十分強(qiáng)硬,可一旦涉及到6G領(lǐng)域的信號覆蓋,也只能是中美兩國較量了,因為只有美國和中國有全球規(guī)模的太空基站作為基礎(chǔ)。
其他國家由于沒有自己獨立的空間衛(wèi)星系統(tǒng),如果想要發(fā)展6g,可能只能借用中國或者美國的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)了。
說到這里我們不得不提起一個人馬斯克,他曾經(jīng)為了讓人類殖民火星而創(chuàng)辦Space X公司,并提出了星鏈計劃。
所謂的星鏈計劃就是馬斯克的一個設(shè)想,他計劃在2024年之前,在地球低軌道附近放置12000顆衛(wèi)星用于支持他的星鏈計劃,而在未來還有三萬顆的放置打算。
這些衛(wèi)星將會有三分之二在距離地球地面只有550公里的地面上空軌道,剩下的放在距離地面1200公里的地面上空軌道,它們共同組成一個密致的“空天互連網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)。
但隨著6G技術(shù)距離我們越來越近,心中不禁有了疑問,馬斯克星鏈計劃的真實目真是移民火星嗎?
根據(jù)美國的測試數(shù)據(jù)顯示,如今馬斯克的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已經(jīng)初具雛形,數(shù)據(jù)傳輸速度突破了兩百兆。
這在美國已經(jīng)超越了絕大部分地區(qū)的寬帶速率,比之5g的傳輸速率高出了兩倍,5g的速率也就100mbps。
這個數(shù)據(jù)只是馬斯克投放了1300顆衛(wèi)星后得到的,而馬斯克的計劃是4.2萬顆近地軌道衛(wèi)星,為整個地球提供上網(wǎng)服務(wù)。
如果衛(wèi)星放置計劃完成,寬帶速度還將大幅提升到一個可怕的程度,根據(jù)馬斯克公司和美國通信的數(shù)據(jù),星鏈計劃下的用戶平均寬帶服務(wù)速度已經(jīng)達(dá)到了80mbps。
由此看來美國的星鏈計劃,很有可能是為了建筑成熟的衛(wèi)星基站系統(tǒng),雖然它的通訊標(biāo)準(zhǔn)依舊不能滿足6g通信的要求,不能稱之為美國6g基站。
但是,它的軌道資源和頻段資源在未來的發(fā)展前途無量,更有可能直接對接未來的美國6g太空基站項目。
加上美國還擁有技術(shù)完善的導(dǎo)航系統(tǒng)gps,它能為6g網(wǎng)絡(luò)的未來提供更好的導(dǎo)航,而這個導(dǎo)航系統(tǒng)還在做這方面的升級計劃。
這么看來,美國建設(shè)6G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全球覆蓋的各項條件都早就在醞釀,而一開始星鏈計劃的目的也就讓人懷疑是不是早早布局了。
如今各項條件具備,美國在6g研究的道路上是不是就能超過中國,并且依據(jù)6g領(lǐng)域的先進(jìn)來制衡中國呢?
答案當(dāng)然是不能的。
首先美國特意放開的“太赫茲波”,它確實能夠支撐6dg網(wǎng)絡(luò),不過也有這不可避免的缺點。那就是太赫茲的傳播距離短,波長較短,外界干擾因素太多,影響通訊效果。
為了解決這個問題,6g通信的基站數(shù)量必定會超過5g基站一千倍,這意味著在城市中方圓幾十米就會碰到多個小基站。
6g基站體積上比5g基站小了很多,也就普通磚頭大小,它可以放置到很多不起眼的地方,在人煙稀少的地方。
還可以通過無人機(jī)覆蓋網(wǎng)絡(luò),使得一些特殊地形的地方也能接受到6g信號。
而數(shù)量眾多的基站,意味著巨大的耗電量,6g除了能實現(xiàn)3d圖像實時傳輸外,省電和如何利用好太赫茲頻段也是一項挑戰(zhàn)。
而廣播模式下的無差別信息傳輸以后將進(jìn)化為智能信息傳輸,或許能減少6g基站的耗電量太大的問題。
除此之外,華為在6G方面也是早早地就開始布局。
華為對6g有著自己的理解,未來會將通信拓展到地球全地形的任何角落,6g通信下的基站將做到每個芯片都有自己的小基站。
變小后的基站考驗著天線材料的選擇和加工精度,未來人工智能將是6g不可分割的一個整體。
就連任正非都表示,未來6g與5g相比,容量將會提升一千倍,6g通信基站相比5g也會密集起來。
華為還計劃在2030年建成1t傳輸速度的網(wǎng)絡(luò),成本和美國星鏈計劃公司相同,都是99美元。
華為的通信領(lǐng)域研究實驗室作為全球四大研發(fā)核心機(jī)構(gòu)之一,終于拿出了自己的6g白皮書。
華為挑選這個時候來發(fā)布6g白皮書,可能有人覺得是在博取關(guān)注度,但是6g計劃,華為并不是首發(fā),諾基亞,愛立信和sk在19年達(dá)成合作關(guān)系,共同為6g開發(fā)做努力。
美國也對6g領(lǐng)域的研究雄心勃勃,屢屢放出消息,韓國三星在2020年也表達(dá)了要在6g領(lǐng)域占領(lǐng)一席之地的決心。
由此看來,華為發(fā)布6g白皮書合情合理,因為5g上的領(lǐng)先,所以也要保持在6g上的研發(fā)速度,華為沒有止步不前,而是積極主動的研究新領(lǐng)域,也保持在6g領(lǐng)域的話語權(quán)。
這時有些網(wǎng)友會擔(dān)憂起馬斯克的星鏈計劃,但我想說的是不必?fù)?dān)心。
美國雖然有成熟的星鏈計劃上的布局,可是中國也早早就深耕在太空領(lǐng)域了,一直在發(fā)展的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)我想都沒有忘記吧?對比起美國的GPS導(dǎo)航也是毫不遜色。
其實中國很早就開始重視航天方面的發(fā)展,不僅有已經(jīng)發(fā)展多年的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),發(fā)射的軌道太空衛(wèi)星數(shù)量也只是稍微落后于美國。
而現(xiàn)在這個在研究6g領(lǐng)域的太赫茲衛(wèi)星布局計劃,同時還準(zhǔn)備發(fā)射12000個衛(wèi)星,作為中國的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),為6g通信網(wǎng)絡(luò)做著基礎(chǔ)。
除此之外,中國還發(fā)布了一些關(guān)于6g領(lǐng)域的專利技術(shù),這份報告顯示,全球有3.8萬項關(guān)于6g領(lǐng)域的專利,中國占據(jù)了1.58萬項。
而我國在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的專利申請也達(dá)到了31%的比例,這份報告中對我們國家在6g領(lǐng)域的太赫茲,全地形網(wǎng)絡(luò),和人工智能連接等關(guān)鍵技術(shù)做出了解析,并對6g領(lǐng)域未來發(fā)展方向提出了建議措施。
中國6g領(lǐng)域的專利數(shù)量占據(jù)到了全球的35%,這個數(shù)據(jù)也讓中國成為全球領(lǐng)先,世界第一。
還有一件事,6G的發(fā)展建設(shè)都需要如今的5G作為前提,作為5G世界的領(lǐng)頭羊,我國建成的5g基站79.2萬個,5g網(wǎng)絡(luò)也覆蓋到了地級市,使用5g網(wǎng)絡(luò)的終端用戶也達(dá)到了2.3億人。
這都是得益于我們國家的通信有限公司在基站建設(shè)技術(shù)上的積累,還有華為領(lǐng)先的5g專利技術(shù),俄媒體表示,全球的5g網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有三分之一都是中國人發(fā)明的。
加上6g的研發(fā)同樣離不開龐大的基站群,這是美國短時間無法克服的困難。
美國由于人口密度低,在基站建設(shè)上面也比較落后,所以光纖普及率特別低,也造成了他們在5g上的被動。
而華為,從基站到路由器,哪一個都是扎扎實實研究下來的,還有中國的高光纖覆蓋率,也讓6g的發(fā)展前景明朗起來。
即便美國想要在6g領(lǐng)域里彎道超車,也只能是徒勞無功,不論是中國5g遙遙領(lǐng)先,還是6g建設(shè)的種種領(lǐng)先。
無一不在說明,美國的卡喉嚨是在白日做夢,未來的中國也必將是6g領(lǐng)域的第一人。