長期以來,中國在通訊技術領域一直處於落後狀態,然而隨著5G時代華為的異軍突起,使得我國在該領域取得了世界領先地位。現在華為手中掌握著全球最多的5G專利,但是,由於種種原因,華為的5G通訊技術和裝置始終不能在歐洲地區得到推廣應用和順利建設。
儘管如此,無論歐美國家怎樣拒絕接受華為。但它們也不得不接受,當前華為5G技術已經領先全球這一客觀事實。
然而,在2020年12月13日舉行的大資料科技傳播與應用高峰論壇上,中科院院士李德仁指出,雖然中國5G領先世界,但6G已被美國領先,美國在6G領域已經實現了跨維度超越。要弄明白6G對於5G的跨維度超越,還得先科普一下6G。
6G:即第6代行動通訊標準,一個概念性無線網路移動通訊技術,也被稱為第6代移動通訊技術。主要促進的就是網際網路的發展。
6G網路將是一個地面無線與衛星通訊整合的全連線世界。透過將衛星通訊整合到6G行動通訊,實現全球無縫覆蓋,網路訊號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村,讓身處山區的病人能接受遠端醫療,讓孩子們能接受遠端教育。
此外,在全球衛星定位系統和6G地面網路的聯動支援下,地空全覆蓋網路還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。6G通訊技術不再是簡單的網路容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數字鴻溝,實現萬物互聯這個終極目標,這就是6G的意義。
6G的資料傳輸速率可能達到5G的50倍,時延縮短到5G的1/10,在峰值速率、時延、流量密度、連線數密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠優於5G。
事實上,6G就是指太空佈局,當前我國的新基建和5G網路建設正在全國各地加快進行,以解決訊號覆蓋的問題,但是無論如何增加基站密度,由於受地面訊號傳輸的客觀條件限制,5G地面訊號仍不可能實現訊號全覆蓋,仍然會存在訊號盲區和死角。
而6G網路,能夠真正實現海陸空無死角通訊,也就是全球的任何角落都能夠被覆蓋,這是6G和5G最大的不同。
要實現6G,首先要做好太空豆通訊衛星建設,其次地面上的5G網路也要同步衛星,兩者融合才有可能實現。
目前,在衛星通訊軌道上,美國佔據絕對的數量優勢,而在5G技術上,我國又領先全球,所以6G對於中美雙方來說難度都很大。
之所以說美國在6G處於領先,是因為地面的5G建設他們會慢慢追上,但是距離地球近一些的太空軌道幾乎都被美國佔據著,可以說是有了先天優勢。離地球遠一點的軌道又會影響訊號接收,成本也是成倍增加,所以未來我們的6G發展將會是困難重重的。
美國已經意識到了自己在5G通訊佈局方面已經落後於中國,但是現在奮起直追也很難超越。為了挽回當前在5G領域落後的局面,彌補失去的先機,於是,美國開始考慮如何在6G通訊的賽道上再次贏回來。
目前,美國科技界正在全力推進6G的發展。美國電信行業也深感華為領先的壓力,近日宣佈成立了“Next G Alliance”,翻譯過來就是“下一個G聯盟”,意思很明確,就是要在通訊、物聯網、智慧城市和人工智慧等多個科技領域,實現進一步的探索。
而加入該聯盟的成員也都是科技界的明星企業:美國的3大通訊廠商AT&T、T-Mobile和Verizon、加拿大的Bell(貝爾)公司、愛立信、Facebook、微軟、高通、諾基亞、三星等。這個聯盟的成員可以說,每一個在通訊技術和行動通訊領域都是巨無霸級別的了。
美國電信行業發起成立這個聯盟,意圖很明顯,就是衝著華為去的。因為根據5G通訊專利的統計顯示來看,華為擁有近一半的5G專利,無論是基站建設、通訊基帶還是移動晶片,華為都展現出了巨大的優勢。
目前華為的5G技術至少領先競爭對手2、3年的時間。美國新成立的Next G Alliance,就是為了儘快研發6G和以後的網路通訊技術。對於6G技術的研發華為也早有佈局,正如任正非所言:“5G只是小兒科,6G的研發與5G是並行的”。
6G網路通訊技術將會實現真正的萬物互聯,傳輸能力將比5G提升100倍,網路延遲將會從毫米級降低到微秒級別。目前,美國馬斯克SpaceX公司的星鏈計劃,正在向新一代通訊方式6G進行探索。
美國之所以要堅持直接跳過5G過渡到6G,是因為5G所需要大規模建設基站的能力既不是美國的強項,同時又不符合美國地廣人稀的國情。硬搞,會花很多錢,很多年才能完成,而那時已經落後於時代。
6G的特點是以衛星為基礎組建網際網路,而非光纖和基站。基建工作主要在太空完成,而且主要是衛星發射和部署工作。由於美國是航天強國,深空探測、遙感、操控技術都很發達,可重複火箭技術日趨成熟,晶片技術發達,因此,美國直接過渡到6G反而相對容易。
太空組網分為高軌道衛星和低軌道衛星。實際上目前波音的太陽能無人機已經相當成熟,可以全年不斷飛行,取代低軌道衛星。由於地球大氣層12000米以上就沒有雨雪霧霾等氣候變化的干擾,高軌道衛星之間和高軌道與無人機之間的通訊可以採用可見鐳射,而無人機與地面之間則採用無線電波。
星鏈(Starlink),是2015年SpaceX執行長馬斯克推出的一項透過近地軌道衛星群,提供覆蓋全球的高速網際網路接入服務。領域衛星取代傳統的的地面通訊設施,來幫助偏遠地區接入高速的寬頻網際網路,併為城市地區提供價格優惠的服務。
簡單地說,星鏈其實就是一顆顆通訊衛星,利用衛星作為中繼而進行的通訊。它建立了地面發射站與接收站之間的資訊通道,從而傳遞和放大通訊訊號。可利用的場景會體現在關鍵地方,比如說富人喜歡住在無人區的地方沒有訊號或者由於自然災害地面通訊能力中斷了,這時候星鏈的作用就體現出來了,它可以代替訊號完成資訊傳輸。
總之,6G的發展和建設必須依賴衛星,因此未來的6G競爭的主戰場將在太空。由於目前距離地球近一些的太空軌道幾乎都已經被美國所佔據,中國下一步的6G發展,在太空中採取何種方式?如何佈局?都是擺在我國科研人員面前的難題,需要一步步地去研究和攻堅克難。