來源:中國經營報

本報記者 譚倫 北京報道

繼2022年建成全球規模最大的5G網絡後,中國6G產業也在建立新的領跑優勢。

4月19日,我國6G通信技術研發傳來突破性進展。《中國經營報》記者注意到,中國航天科工二院25所(以下簡稱“25所”)微信官方公衆號當日發佈的《25所高速通信技術取得重要突破》一文顯示,該院所完成了國內首次太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗。

據該文章介紹,25所利用高精度螺旋相位板天線在110GHz頻段實現4種不同波束模態,通過4模態合成在10GHz的傳輸帶寬上完成 100Gbps無線實時傳輸,最大限度提升了帶寬利用率,爲我國6G通信技術發展提供重要保障和支撐。

作爲衡量通信網絡質量的主要指標,傳輸帶寬一直是網絡代際演進的動力所在。公開信息顯示,2G網絡時代,通信峯值速率僅有100k比特;到了5G時代,其峯值理論傳輸速度可達每秒20G比特;而到了6G時代,通信頻段被擴展更高的太赫茲頻段,這也是目前全球6G網絡的主要研究方向。

受此推動,國內6G概念股板塊也迎來全線普漲。4月20~21日,信科移動-U(688387.SH)、本川智能(300964.SZ)等6G相關個股在大盤普跌情況下,實現不同程度的上漲。

關鍵技術突破

記者從多位通信業內人士處瞭解到,在本次中國航天科工突破性試驗的成果中,最大亮點便是其無線回傳過程中使用到的太赫茲頻段,這也是目前全球6G研發中最關鍵的技術。

所謂“太赫茲”,即Terahertz的音譯,1太赫茲等於1000GHz。在電磁波學的分類中,太赫茲波的波長位於微波、毫米波等“電波”和可見光等“光”之間,波長範圍是 3mm~30μm,其頻率範圍是100GHz~10THz,也就是指電波和光重疊的區域。

根據國際電聯的定義,太赫茲輻射的頻段位於0.3THz~3THz,較學術定義的範圍更小。C114通信網主編周桂軍告訴記者,從1G發展到5G,爲了提升傳輸速度,通信電磁波的頻段也在不斷升高。目前,我國三大運營商的4G主要頻段位於1.8GHz~2.7GHz之間,5G的主流頻段則爲3GHz~6GHz,屬於毫米波範圍。而到了6G,需要使用頻率更高的波段,太赫茲也由此被納入爲6G使用的主流頻段。

據芬蘭奧盧大學發佈的全球首份6G白皮書測算,6G峯值傳輸速度將達到100Gbps~1Tbps,相比5G提高至少10倍,網絡容量也將大幅提升。

在此背景下,航天科工二院25所此次的成功試驗顯然價值非凡。據航天科工官方介紹,自2021年以來,25所瞄準6G通信的熱點需求,緊跟國際通信技術前沿,選擇太赫茲軌道角動量通信作爲全新突破方向,在太赫茲頻段上實現多路信號複用傳輸,完成超大容量的數據傳輸,頻譜利用率提升了兩倍以上。

而在作用方面,據中國聯通網絡技術研究院無線技術四室主任張忠皓早前指出,由於太赫茲波長較短,天線系統可實現小型化、平面化,搭載於衛星、無人機、飛艇等平臺,實現空、天、地的一體化通信。據其介紹,太赫茲通信還可在外層空間做到無損傳輸,通過極低的功率就可實現超遠距離傳輸。

這一預期也在此次試驗中得到驗證。航天科工方面表示,本次試驗成功的高速通信技術未來還可服務於10m~1000m的近距離寬帶傳輸領域,爲探月、探火着陸器和巡航器之間的高速傳輸,航天飛行器內部的無纜總線傳輸等航天領域應用提供支撐,爲我國深空探測、新型航天器研發提供信息保障。

多重挑戰待克服

除太赫茲外,據科技部副部長張廣軍日前介紹,目前,我國在6G超大規模、多輸入、多輸出、通感一體、內生AI通信、確定性網絡、星地一體化網絡等關鍵技術方面均取得了重要進展。但在業內看來,在6G的漫漫征程上,我國仍有多重挑戰有待克服。

標準仍是業界關注的首要議題。在日前舉行的2023全球6G技術大會上,國際電信聯盟電信標準化局局長尾上誠藏闡述了彌合標準化鴻溝的重要性。在他看來,移動通信從1G發展到4G,標準化的差異讓產業界走了很多彎路,直到5G,全球才得以統一標準。在6G甚至之後的移動通信發展中,仍要不斷進行標準化的工作,讓技術以有序、可控的方式演進。

“推進標準化的工作迫在眉睫。”中國工程院院士劉韻潔更爲直接地表示,目前我國6G發展最大的挑戰是大家都在爭先恐後地“發衛星”“建軌道”,爭奪制高點,而不像原來移動通信或者整個通信網絡那樣先制定標準再去發展。這使得互通性、互創性方面都面臨很大的問題。

對此,無線移動通信全國重點實驗室主任、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任陳山枝建議,首先應積累中國自己的核心技術,爲全球6G星地融合核心技術貢獻中國力量;其次,打造技術交流合作平臺,高校、科研機構以及企業界形成有效溝通交流;最後,積極參與到標準組織中去,推動相關標準的制定。

同時,目前各國正在加緊6G預研。公開信息顯示,從2020年到2022年,全球多國家都非常重視6G發展,歐洲、日本、韓國、美國等國家和地區的研究機構和運營商都紛紛推出了6G相關的白皮書,並組建了研究小組、建設了公共研究設施、增設了多項6G研究項目,包括成立美國NextG聯盟、歐盟6G-IA、日本B5G推進聯盟、“6G研發戰略委員會”等組織。

在此背景下,未來移動通信論壇常務副理事長張新生認爲,頂層設計將變得非常重要,應該冷靜思考我國真正的6G發展藍圖,勾畫清楚整個6G願景,把6G整體發展戰略方向認清以後,才能利用6G推動國家經濟建設發展,推動數字強國發展和數字中國建設。

值得注意的是,2022年1月,國務院印發的《“十四五”數字經濟發展規劃》提出,前瞻佈局第六代移動通信(6G)網絡技術儲備,加大6G技術研發支持力度,積極參與推動6G國際標準化工作。2021年11月,工信部在《“十四五”信息通信行業發展規劃》中提到,將從6G基礎理論研究、關鍵技術研發、頻率規劃、國際合作等方面推動6G研究。

據工信部部長金壯龍在今年的兩會上介紹,目前,工信部正在總結推廣5G經驗,支持產業界組建了6G推進組,代號“IMT-2030(6G)推進組”,已經在開展工作。未來,我國將發揮超大規模市場優勢和產業體系完備的優勢,產學研用集中發力,加強國際合作,加快6G研發。

潛在受益產業浮現

隨着我國6G技術進入預研期,潛在的產業市場也逐漸受到關注。

據中國聯通董事長劉烈宏在中國發展高層論壇 2023 年年會上透露,當前處在6G技術早期研究階段,到2025年將推出 6G應用的場景,完成6G早期技術的研究,到 2026 年開啓 6G 技術的工程化研究階段。預計6G將在2030年推進到大規模商用的階段。

這也意味着,距離6G的大規模商用還有接近十年的時間。“現在談6G爲時尚早,但能拉動的一些潛在產業現在還是能提前看到的。”周桂軍向記者表示,對此業內已有共識,衛星通信將是直接受益的產業之一。

對此,陳山枝指出,6G的願景是萬物互聯,而6G的需求則是覆蓋空中、海洋、森林、沙漠、偏遠地區。爲了實現6G願景以及滿足6G需求,星地融合將成爲6G的一大標誌。

德邦證券預計,在6G通信技術的快速發展下,我國逐步完善相關基礎設施的部署,衛星通信和光通信產業鏈在未來有望開啓第二成長曲線。從中長期的角度來看,衛星通信服務的運營和應用都將迎來黃金發展期。

而在中國工程院院士鄔賀銓看來,6G的更大價值在於工業應用。他指出,工業模組與手機比,更大功率、更寬信道、更多連接、大上行、低時延、精定位、高可靠,而且需要端到端直連,有望集成企業的PLC數據採集/控制功能、邊緣計算功能,還可以開放編程。

據中國信通院預測,到2040年,6G各類終端連接數相比2022年增長超過30倍,月均流量增長超過130倍,最終爲6G帶來“千億級終端連接數,萬億級GB月均流量”的廣闊市場發展空間。

研究機構Market Research Future預計,2040年全球6G市場規模超過3400億美元,其間複合年均增長率將達58.1%。該機構認爲,中國將是全球最大的6G市場之一,全球有近50%的6G專利申請來自中國,位居世界第一。

相關文章