早在2021年时,华为创始人任正非就在公司座谈会上表示:我们研究6G是未雨绸缪,抢占专利阵地,因为6G远不止通信,将催生更大的场景。

彼时的5G都刚刚开始,谈6G岂不是太早?

但事实上,在6G领域,欧美日等国早已开始布局,甚至成立了以美国为首的“6G联盟”。

日本为了追赶中国通信技术,投入了220亿日元(112亿人民币),跳过5G,直接研发6G。

日本首相岸田文雄更是做了大量的外交工作,通过复杂的“吊唁式拉票运动”,成功让日本“LTE之父”尾上诚藏,就任国际电信联盟(ITU)的电信标准化局主任。

电信标准化局的一项重要任务就是制定通信相关标准,因此这个职位非常重要。

尾上诚藏就职后,能够确保日本的6G技术成为标准吗?答案是“很难”!因此日本高调宣布与美国合作,阻击中国的6G发展。

美国在6G方面,比日本发展要快很多,毕竟从1G到5G,美国的摩托罗拉、高通、英特尔等公司的实力很强,在技术方面有着巨大的优势。

此外,还有一个重要之处,那就是今年的1月份,中国的赵厚麟先生卸任ITU秘书长,继任者是美国的多琳·伯格丹-马丁。

国际电信联盟是联合国15个专门机构之一,负责分配和管理全球的无线电频谱与卫星轨道资源,同时负责制定全球电信标准。

秘书长是国际电信联盟的最高职位,对电信规则、决策有着极大的影响力。因此,在接下来的4年中,世界通信领域恐怕还会按照美国主导的方向发展,尽管美国宣称继续以多边形式发展。

可是美国说一套做一套的事情还少吗?因此美国人的话,可信度又有多高呢?

当然欧盟也没闲着,早在2020年时就成立了Hexa-X 6G项目,项目的领导者就是大名鼎鼎的欧洲电信巨头爱立信。

但是诺基亚觉得自己在通信领域比爱立信有过之而无不及,于是诺基亚又领导了Hexa-X-II项目。

两个项目囊括了爱立信、诺基亚、挪威电信、意大利电信等欧洲企业,其目的是让欧洲成为6G的领跑者。

小弟们一拥而上,顿时让美国坐不住了,美国直接成立了“6G联盟”囊括了微软、思科、高通、三星、爱立信、诺基亚等多家通信巨头,唯独没有中国的华为、中兴。

说了这么多,6G究竟是什么?比5G强在哪里?我国的6G发展到什么水平了?

接下来,我们一一解说这些难题。

6G只是比5G多一G吗?

6G只是比5G多一G吗?

有网友开玩笑说:6G只不过比5G多1G,没啥特殊。其实6G远不是我们想象的“速度快一点而已”。

6G顾名思义就是第六代移动通信技术,是5G的下一代产物。实现真正的一体化网络,所到之处都能搜索到网络信号。

6G比5G速度更快

5G的峰值网速理论上可达10Gbps,而6G将达到5G的100倍,即1Tbps。

2G网络中,我们还实现不了上网,3G网络延迟性很高,4G网络好很多,到了5G仍然感觉到延迟。

而在6G网络中,一部高清电影可在1秒内下载完成,无人驾驶、万物联网将无缝衔接,用户感觉不到任何延迟。

6G网络覆盖范围更广

6G将史无前例地开创出“天空地一体化”的网络。

6G以人造地球卫星为基础,包括卫星定位系统、电信卫星系统、图像卫星系统,以及6G地面网络联动支持,打造的覆盖全球的通信网络。

由于卫星的大量应用,大山、森林、戈壁、海洋都能接收到网络信号。偏远山区的孩子在家就能够接受到先进的教育。

6G网络频率更高

5G使用的厘米波频率为6Hz左右,毫米波频率在30GHz-300GHz之间,而6G采用的太赫兹频率更高,在108~1013Hz之间。

太赫兹做通信具有以下几个优点:

1、具有更快的传输速率和更高的带宽;

2、具有更好的保密性及抗干扰能力;

3、波束更窄、方向性更好、可以探测更小的目标以及更精确地定位;

4、频率高就意味着波长短,可以将天线、基站做的更小、更轻便,使其更加经济。

我国的6G发展如何?

我国的6G发展如何?

早在2018年时,我国就已经着手研究6G了。

当时的工信部部长苗玗在接受采访时透露:我国正在着手研究6G的发展,除了解决人与人之间的通信,还要解决物与物之间的联系。

2019年,工信部联合科技部等6个部门宣布“正式启动6G研发”,同时成立了6G工作组:IMT-2030(6G)推进组和专家组。

推进组包括中国联通、中科院、清华大学、华为、中兴、等国内顶级的科研力量,同时也邀请了多个国际通信企业。

2020年,中国版6G白皮书发布,白皮书提出了6G三类业务场景:沉浸化业务、智慧化业务、全域化业务。

沉浸化将VR、AR、MR融合为一体,构建一个虚拟世界,让用户实现身临其境的极致体验。

沉浸化还包括全息世界、感官互联、情感交互,这些技术一旦成熟,将会最大程度的打破真实世界与虚拟世界的壁垒。想想就刺激啊!

智慧化就是将家居、手机、汽车等通过6G网络连接在一起,这些设备通过智能芯片进行学习,通过对真实世界的模拟、预测,最终为人们提供全方位的服务。

全域化则是将6G信号,通过卫星、基站传送到地球的每一个角落,包括地下、水下、天空。

到时候,只要我们的手机开机就一定有信号,像MH370飞机失联这类事件再也不会发生。

白皮书发布后,很多企业开始紧锣密布的展开对6G的研究,也申请了大量的专利。

根据日本媒体的调查数据,在9项6G核心技术中,40%的专利申请来自中国、美国为35%位居第二位。

那么这是不是意味着我国的6G水平已经领先美国了呢?且慢!

6G有一项非常重要的基础设施——卫星。截至2022年,全球运行卫星数量排名如下:

  • 美国5041颗,占比超过了70%,排名第一;
  • 中国683颗,排名第二;
  • 俄罗斯221颗,排名第三。

在卫星数量方面,美国拥有绝对的优势,远超我国。实际上这些卫星差不多有4000多颗是星链卫星。

星链是马斯克旗下SpaceX公司的一项业务,其计划在太空中部署4.2万颗卫星,通过激光链接在一起,形成一个极大的网络,目的是为了争夺卫星互联网市场。

星链已经应用在了俄乌战场上,为乌克兰地区提供了卫星网络服务,根据美国的报道,星链在乌克兰的网络下载速度达到了136.76Mbps,上传速度则达到23.93Mbps。

这是迄今为止,卫星网络最强的一次应用了。可以说,在卫星网络方面,美国无疑走在了世界前列。

那么6G严重依赖卫星通信,没有足够数量的卫星,6G就无法有效地覆盖天、空、地,即使被信号覆盖,其网络速度也堪忧。

因此,在6G发展时期,卫星的数量将会呈现指数级的增加,卫星轨道资源争夺战也必然会打响。

马斯克的星链计划发射4.2颗卫星,亚马逊的柯伊伯计划发射8000多颗,OneWeb的卫星星座将达到4万多颗。

我国在卫星发射方面也制定了相关计划,但远逊于美国的庞大计划。

中国卫星的星网工程计划发射12992颗卫星,银河航天计划发射1000颗,其余卫星公司的计划仅为几百颗。

6G在地面基站需求方面更大,根据中国联通研究院院长张云勇介绍:中国至少需要500亿个基站,它的建设和使用、维护都面临着相当大的挑战。

一个5G基站的价格在20万—50万之间,6G基站价格也按照5G基站价格计算,那么500亿个6G基站价格将达到上万万亿,再加上维护、电能,简直无法想象。

所以说,目前的6G仍处于技术、专利、频谱、卫星轨道的研发争夺初期,未来谁能走到最后,发展得更好还很难下定论。

如果一定要说谁更具优势,那就是专利方面我国具有优势,硬件方面美国更具优势。

芯片难题或制约6G发展

芯片难题或制约6G发展

尽管未来6G会产生很大的变革,但是就目前国情来看,我国的6G仍然面临着芯片难题。

6G对芯片的需求是庞大的,卫星通信芯片、地面基站芯片、手机芯片、电脑、汽车、家电等等都需要更换芯片。

而一颗6G芯片需要经过设计、制造、封装、测试全流程,又涉及EDA工具、光刻机、刻蚀机、PVD/CVD、半导体材料等,这都是对我国科技实力的重大考验。

卫星芯片对温度、辐射、过电压、防尘要求很高,但对工艺制程要求并不高,90nm完全可以满足。

而手机基带芯片、基站芯片对工艺制程要求颇高,例如:iPhone 14、Mate 50、小米13等手机都采用了4nm芯片。为了降低基站能源、材料的消耗,基站芯片也越来越小,普遍采用了7nm以下工艺制程。

7nm及以下制程的芯片制造难度极大,我国目前尚未拥有此能力。一方面EUV光刻机等设备无法自产,另一方面EUV光刻胶、掩膜版等材料方面也尚未突破。

6G计划在2030年实现商用,如果到时候我们仍然无法解决光刻机、半导体材料的难题,那么我国6G发展将会受到极大的制约。

错失6G先机,就会错失下一代信息革命,对国家的整体发展将会造成无法估量的巨大损失。

写到最后

写到最后

6G的研发已经开始,各国对技术、专利、频谱、轨道资源的争夺即将进入白热化。美国联合欧盟、日本、韩国打造6G联盟,妄图封杀我国的6G技术。

在芯片封锁的背景下,我国的6G能否冲出突围,再度引领潮流呢?我们拭目以待!

我是科技铭程,欢迎共同讨论!5G还未完善,6G已经到来,中国的6G技术能否超越美国的6G联盟?