電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）作為第六代通信技術(shù)，6G將擴(kuò)充現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的維度，構(gòu)建一個(gè)地面無(wú)線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。相較于當(dāng)前的5G，6G數(shù)據(jù)傳輸速度能夠達(dá)到5G的50倍，時(shí)延降低到5G的十分之一，并且6G在流量密度、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、覆蓋率和定位功能等方面都將帶來(lái)顯著提升。

作為首個(gè)空天地一體化融合的網(wǎng)絡(luò)，6G受到中美日歐盟等國(guó)家和地區(qū)的高度重視，是下一個(gè)全球科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地。在我國(guó)，2019年11月3日，科技部會(huì)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)基金委一起召開(kāi)了6G研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)。而實(shí)際上，在比這更早之前，也就是2018年3月9日，時(shí)任工信部部長(zhǎng)的苗圩就表示，我國(guó)已經(jīng)著手研究6G。

歷經(jīng)數(shù)年的發(fā)展，我國(guó)6G進(jìn)展迅速，并取得了一系列令人激動(dòng)的成果，在此我們挑選幾個(gè)具有代表性的事件與大家分享。

我國(guó)發(fā)射全球首個(gè)6G試驗(yàn)衛(wèi)星

2020年11月6日11時(shí)19分，我國(guó)發(fā)射全球首個(gè)6G試驗(yàn)衛(wèi)星。當(dāng)天，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，我國(guó)通過(guò)長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭成功將NewSat9-18衛(wèi)星以及搭載發(fā)射的電子科技大學(xué)號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

電子科技大學(xué)號(hào)衛(wèi)星又名“天雁05衛(wèi)星”，由成都國(guó)星宇航科技有限公司、電子科技大學(xué)與北京微納星空科技有限公司聯(lián)合研制，將承載太赫茲（THz）通信載荷的相關(guān)試驗(yàn)。太赫茲頻段指0.1-10THz頻段，頻段較寬且大部分尚未被分配使用，比現(xiàn)有微波通信要高出l～4個(gè)數(shù)量級(jí)，這也就意味著它可以承載更大的信息量，滿足大數(shù)據(jù)傳輸速率的通信要求。同時(shí)，太赫茲通信具有更好的保密性及抗干擾能力，能夠探測(cè)更小的目標(biāo)以及更精確的定位。因此，太赫茲通信技術(shù)是6G重要的支撐技術(shù)之一。

中國(guó)6G專利數(shù)量全球第一

2021年4月，在6G通信產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究成果宣講發(fā)布會(huì)上，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心發(fā)布了《6G通信技術(shù)專利發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告》。報(bào)告指出，6G通信技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)量超過(guò)3.8萬(wàn)項(xiàng)（截止到報(bào)告發(fā)布日期的統(tǒng)計(jì)，本小結(jié)下同），中國(guó)是6G通信技術(shù)專利申請(qǐng)的主要來(lái)源國(guó)，專利申請(qǐng)占比為35%，達(dá)到1.3萬(wàn)項(xiàng)，位居全球第一。

在6G關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一的太赫茲領(lǐng)域，全球?qū)＠暾?qǐng)總量為7737項(xiàng)，其中我國(guó)相關(guān)專利申請(qǐng)最多，達(dá)到3118項(xiàng)，差不多是第二名美國(guó)1585項(xiàng)的兩倍；在6G關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一的衛(wèi)星通信領(lǐng)域，全球?qū)＠暾?qǐng)總量為25509項(xiàng)，我國(guó)申請(qǐng)了9159件，占比為31%，位居全球首位；在6G關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一的空口技術(shù)領(lǐng)域，全球?qū)＠暾?qǐng)總量為566項(xiàng)，我國(guó)占比為75%。

專利數(shù)量領(lǐng)先顯示了我國(guó)對(duì)6G研發(fā)的重視，并取得了積極的成果。

我國(guó)學(xué)者提出拍赫茲通信新框架

2021年12月份，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐正元教授領(lǐng)銜的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《數(shù)字通信與網(wǎng)絡(luò)》上發(fā)表了一篇名為“拍赫茲通信：用于無(wú)線通信的光譜融合”的研究論文，為6G發(fā)展提供了新思路。

拍赫茲也就是PHz，是徐正元教授及團(tuán)隊(duì)一直以來(lái)的研究方向，是除了太赫茲之外，6G另一個(gè)可用通信頻譜資源，同樣擁有超大帶寬和超高空間分辨能力，能兼容匹配多種形態(tài)的新型移動(dòng)終端和空-天-地-海的全空間應(yīng)用場(chǎng)景。徐正元教授領(lǐng)銜的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)首次提出了拍赫茲通信體系框架，突破了傳統(tǒng)肉眼視覺(jué)的光譜分段方法，有機(jī)融合紅外光、可見(jiàn)光和紫外光多段頻譜，實(shí)現(xiàn)拍赫茲全頻段的有效開(kāi)發(fā)利用。

紫金山實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)206.25 Gbps的6G傳輸速度

2022年1月4日，在南京舉辦的市委人才工作會(huì)議暨引領(lǐng)性國(guó)家創(chuàng)新型城市建設(shè)大會(huì)上，紫金山實(shí)驗(yàn)室副主任、首席科學(xué)家尤肖虎教授公布360-430GHz太赫茲100/200Gbps 實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，這是全球首次實(shí)現(xiàn)206.25 Gbps的6G無(wú)線傳輸速度。


圖源：紫金山實(shí)驗(yàn)室

此次實(shí)驗(yàn)由紫金山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合東南大學(xué)、鵬城實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦大學(xué)以及中國(guó)移動(dòng)等多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)共同完成，經(jīng)過(guò)三年多的攻堅(jiān)克難，首創(chuàng)光子太赫茲光纖一體融合的實(shí)時(shí)傳輸架構(gòu)，完成了光子太赫茲實(shí)時(shí)無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制，創(chuàng)造了6G實(shí)時(shí)傳輸新的世界紀(jì)錄。后續(xù)，這個(gè)多方融合的研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)為構(gòu)建全球一流的6G試驗(yàn)平臺(tái)而努力。

我國(guó)實(shí)現(xiàn)10Gbps在軌衛(wèi)星激光通信

2020年4月份，航天科技集團(tuán)五院所屬的空間電子信息技術(shù)研究院經(jīng)過(guò)多年的努力攻關(guān)，完成實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星搭載的我國(guó)首套高速高階相干激光通信終端在軌圓滿完成第一階段試驗(yàn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)當(dāng)前衛(wèi)星激光通信的最高速率，達(dá)到10Gbps。

2019年12月27日，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭托舉東方紅五號(hào)衛(wèi)星公用平臺(tái)首飛試驗(yàn)星——實(shí)踐二十號(hào)飛向太空，衛(wèi)星隨后進(jìn)入預(yù)定軌道。通過(guò)此次星地通信試驗(yàn)，不僅完成了在軌自校準(zhǔn)、快速高精度捕跟、超高速星地相干通信等關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證工作，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首個(gè)在軌驗(yàn)證的QPSK相干體制激光通信最高碼速率。

我國(guó)實(shí)現(xiàn)低軌衛(wèi)星的5G連接

2021年7月25日，北京郵電大學(xué)實(shí)現(xiàn)6G領(lǐng)域重要突破，該校在北京和濟(jì)南進(jìn)行了低軌道寬帶通信衛(wèi)星的測(cè)試，與5G專網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)互通。

此次試驗(yàn)利用低軌寬帶衛(wèi)星構(gòu)建起北京、濟(jì)南兩地5G專網(wǎng)間的骨干網(wǎng)絡(luò)，代替了需要預(yù)先鋪設(shè)的地面光纖，整個(gè)測(cè)試的時(shí)延大概在20—30毫秒，在北京用VR視頻實(shí)時(shí)操控濟(jì)南的小車，操控濟(jì)南的無(wú)人車接近危險(xiǎn)品目標(biāo)，并且控制機(jī)械臂最終完成危險(xiǎn)品處理。

據(jù)報(bào)道，這次試驗(yàn)基于銀河航天的低軌寬帶通信衛(wèi)星、信關(guān)站、衛(wèi)星終端和測(cè)運(yùn)控系統(tǒng)完成，其中低軌寬帶通信衛(wèi)星是我國(guó)首顆通信能力達(dá)48Gbps的衛(wèi)星，低軌衛(wèi)星和5G專網(wǎng)的融合對(duì)于6G后續(xù)研發(fā)有重大意義。

華為將于2030年正式推出6G

在華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍為《6G無(wú)線通信新征程》一書(shū)作的序中提到，“我們預(yù)計(jì)6G將在2030年左右投向市場(chǎng)，到那時(shí)，究竟市場(chǎng)將會(huì)迎來(lái)什么樣的6G，這是一個(gè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)界要用未來(lái)十年時(shí)間共同回答的問(wèn)題。我們能否回答好這個(gè)問(wèn)題，讓消費(fèi)者滿意，讓行業(yè)和企業(yè)滿意，讓社會(huì)滿意，讓產(chǎn)業(yè)界滿意，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)界又是一個(gè)新的考驗(yàn)。”

他還在序中表示，華為在2017年開(kāi)始了對(duì)6G研究的投資，愿意與產(chǎn)業(yè)界以及未來(lái)可能需要6G的行業(yè)、企業(yè)開(kāi)展廣泛的討論，共同憧憬6G，共同定義6G。

此前，華為創(chuàng)始人兼CEO任正非也曾在采訪中表示，“對(duì)于6G研究，我們也是領(lǐng)先世界的，但是我們判斷6G十年以后才會(huì)開(kāi)始投入使用。”

在《6G無(wú)線通信新征程》一書(shū)中，華為定義了6G的新場(chǎng)景，eMBB+、URLLC+、mMTC+是6G對(duì)5G的擴(kuò)充和增強(qiáng)，Sensing則代表6G將集通信與感知能力于一體，利用無(wú)線電波更好地觀測(cè)物理世界，并在數(shù)字世界中創(chuàng)建數(shù)字孿生。AI是指6G將采用深度邊緣架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式協(xié)作的機(jī)器學(xué)習(xí)，6G將具備原生AI的能力。

圖源：華為

在華為看來(lái)，6G的六大支柱將會(huì)是原生AI、網(wǎng)絡(luò)感知、極致通信、星地融合、內(nèi)生可信以及碳中和。

聯(lián)發(fā)科發(fā)布《6G愿景白皮書(shū)》

1月18日，聯(lián)發(fā)科發(fā)布《6G愿景白皮書(shū)》，以時(shí)間表、關(guān)鍵技術(shù)趨勢(shì)和工程實(shí)現(xiàn)因素三個(gè)主題勾勒聯(lián)發(fā)科的6G愿景。

圖源：聯(lián)發(fā)科

聯(lián)發(fā)科在白皮書(shū)中提到，6G 的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的毫米波覆蓋，并進(jìn)一步利用更高的頻譜（~THz），這就需要更加緊湊的網(wǎng)絡(luò)密集部署來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)部署成本的控制就變得至關(guān)重要。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，聯(lián)發(fā)科提出三個(gè)6G系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則“S.O.C.”：繁簡(jiǎn)得宜（Simplexity）、臻善致美（Optimization）和融合暢達(dá)（Convergence）。目標(biāo)是提升6G設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化6G系統(tǒng)、支持全頻段接入。

結(jié)語(yǔ)

雖然當(dāng)前5G還有很多潛力等待產(chǎn)業(yè)去挖掘，但通信技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入到了白熱化階段，提前規(guī)劃、提前部署將在國(guó)家和企業(yè)層面贏得先機(jī)，目前我國(guó)已經(jīng)在6G領(lǐng)域取得了很多實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，但歐美日韓在6G上面的進(jìn)展也不慢。希望我國(guó)6G能夠繼續(xù)保持這樣的創(chuàng)新勢(shì)頭，不讓圍繞5G/6G的創(chuàng)新應(yīng)用受制于人。