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家和地區(qū)的高度重視，是下一個(gè)全球科技競爭的戰(zhàn)略高地。在我國，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)任工信部部長的苗圩就表示，我國已經(jīng)著手研究6G。

歷經(jīng)數(shù)年的發(fā)展，我國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，我國通過長征六號(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3.8萬項(xiàng)（截止到報(bào)告發(fā)布日期的統(tǒng)計(jì)，本小結(jié)下同），中國是6G通信技術(shù)專利申請(qǐng)的主要來源國，專利申請(qǐng)占比為35%，達(dá)到1.3萬項(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)，我國占比為75%。

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

我國學(xué)者提出拍赫茲通信新框架

2021年12月份，中國科學(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)肉眼視覺的光譜分段方法，有機(jī)融合紅外光、可見光和紫外光多段頻譜，實(shí)現(xiàn)拍赫茲全頻段的有效開發(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)以及中國移動(dòng)等多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)共同完成，經(jīng)過三年多的攻堅(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

在華為輪值董事長徐直軍為《6G無線通信新征程》一書作的序中提到，“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)迎來什么樣的6G，這是一個(gè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)界要用未來十年時(shí)間共同回答的問題。我們能否回答好這個(gè)問題，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)?！?br />
他還在序中表示，華為在2017年開始了對(duì)6G研究的投資，愿意與產(chǎn)業(yè)界以及未來可能需要6G的行業(yè)、企業(yè)開展廣泛的討論，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)開始投入使用?！?br />
在《6G無線通信新征程》一書中，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，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》

1月18日，聯(lián)發(fā)科發(fā)布《6G愿景白皮書》，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)科在白皮書中提到，6G 的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無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

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)的競爭已經(jīng)進(jìn)入到了白熱化階段，提前規(guī)劃、提前部署將在國家和企業(yè)層面贏得先機(jī)，目前我國已經(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。