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什么是6G?碾压5G没压力,中国将处于全球第一梯队

    近年来,移动通信技术以十年一代的速度飞速发展,已成为我国国民经济的支柱产业之一,也是高科技创新和全球竞争的重要领域之一。随着5G商业化进程的加快,6G研究被世界各地的学术界以及业界提上日程。6G将拥有比5G更高的性能,并持续渗透到社会的各个领域,进一步促进通信与其他学科如人工智能、材料学以及生物学等的融合。


6G


    一、中国将成全球最大6G市场


    早在2018年,工信部表示中国已着手研究6G;同年,中国移动、中国联通、中国电信三大电信运营商对外展开6G相关技术研究,而华为、中兴、vivo、OPPO、小米等厂商也纷纷开启了6G预研工作。


    工信部日前表示,要在发展5G的同时考虑下一代通信技术演进,为6G发展提前谋划。而在6G时代,我国将很有可能继续保持领先的优势。今年,紫金山实验室发布360-430GHz太赫兹100/200Gbps实时无线传输通信实验系统,创造出目前世界上公开报道的太赫兹实时无线通信的最高实时传输纪录。


    正是源于我国在6G方面,研发时间早、投入资源多、研究成果好,未来,中国6G或将处于全球第一梯队。市场研究机构Market Research Future称,预计到2040年,全球6G市场规模超过3400亿美元。该机构认为,中国将是全球最大的6G市场之一。


    二、概念中的6G,技术先行


    对6G的探索也不仅仅停留在理论及概念层面,华为以及中兴等设备厂商也已经开始了相关技术的验证工作。


    华为方表示,6G将提供通用、高性能的无线连接和极致体验,在速度上可实现Tbps级的峰值速率,6G将实现每秒万兆到千万兆比特的用户体验速率,亚毫秒的时延,10倍于5G的连接密度,厘米级定位精度,毫米级成像精度,以及差错可控的端到端系统可靠性,在未来能实现各种以人为中心的沉浸式业务以及各类垂直行业的全数字化转型和生产力升级。


    在无线通信方面,毫米波在E-band频段中有高达10GHz的连续可用频谱(66~76GHz),在中短距离移动环境下提供沉浸式极致用户体验。此外,亚太赫兹到太赫兹频段也成为6G研究的热点频段,毫米波、太赫兹除了在提供极致速率通信的同时,也是高性能无线感知的最佳频谱,并以此成为6G终端和边缘站点通感一体应用的主力频段。


    此外,华为6G研究团队还在通信感知一体化、星地融合以及可重构混合RIS架构等三个新维度上的关键技术取得了阶段性验证结果,这些新的空口技术正逐步从理论走向实现。


    就在今年6月,华为在成都6G实验场所完成了6G E-band V2X外场测试,测试场景将车载摄像头、传感器获取的数据通过上行信道传至基站,而云端使用超大算力完成多车协同调度等决策后,通过下行信道将决策信息发回车辆,车辆根据决策信息完成相应的驾驶动作。


    整个测试场景实现了上行2.2Gbps、下行360Mbps的微秒级时延稳定传输,充分验证了E-band频段下云基自动驾驶等高吞吐、高可靠、低时延场景的可行性。


    中兴通讯(24.54 +1.40%,诊股)也参与了6G关键技术概念样机测试。


    中兴向观察者网表示,此次测试包括6G分布式自治网络及数字孪生网络概念样机、6G算力网络关键技术概念样机、6G太赫兹关键技术概念样机、6G通信感知一体化关键技术概念样机、6G智能超表面技术关键技术概念样机等。


    其中在6G分布式自治网络及数字孪生网络概念样机试验中,中兴意图网络样机接入了网络规划场景验证系统,完成了语音和文本的意图采集、转换和驱动规划样机执行业务的全流程验证。


    中兴方面也表示,公司将在2023年持续推进6G关键技术研究,并加快相关技术的验证与试验。


    三、6G通信能力将是5G的10倍以上


    中国通信行业已经走过了“1G空白、2G落后、3G跟随、4G并行、5G领先”的路程,这为我们现如今6G技术的探索提供了极大的支撑。


    当前,我国5G建设已经全球领先,已累计建成5G基站超81.9万个,占全球比例约为70%;5G手机终端用户连接数达2.8亿,占全球比例超过80%。


    此外,目前中国还拥有世界上最多的6G专利技术,近期专业调研机构MRFR也公布了6G领域的重要数据,全球有超过50%的申请专利来自中国,并且有九成都是核心的技术,未来中国6G将处于全球第一梯队。


    尤其是5G在ToB领域的探索,更为6G在场景化应用上拓展了空间。比如在油气、制造、交通等领域,全球多个市场已涌现出由5G驱动的to B新应用,不少企业甚至在尚未掌握5G技术时就已经进行了对应的布局。


    三大运营商三季度披露的财报数据亦显示,5G to B已成为运营商收入增长最快的业务领域,将运营战略重点转向to B也成为全球电信运营商在5G上的共同实践发力点。


    而这一方向与前文所提及的6G八大场景沉浸式云XR、全息通信等能进行有效的融合。


    另外,虽然普通消费者目前对于5G技术在C端市场的应用感知并不明显,但一个不争的事实是,以5G技术为基础的物联网领域已经实现了“物超人”。


    工信部于10月末发布的2022年前三季度通信业经济运行情况显示,截至9月末,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户17.45亿户,比上年末净增3.5亿户;已超移动电话用户数6586万户,占移动网终端连接数的比重已达51%。


    而中国通信标准化协会理事长闻库则表示,目前普遍认为6G通信能力将是5G的10倍以上,5G向6G的发展是从“万物互联”向“万物智联,数字孪生”,因此6G的终端数将十数倍于用户的手机数。


    IMT-2030(6G)推进组组长王志勤预计6G真正商用会到2030年左右,而且在相当长一段时间内,6G会和5G、4G处于一种共存的状态,是多种技术并存发展,6G技术的研发启动并不会对5G发展产生太多的影响。


    四、6G领域颇有建树,成果喜人


    《“十四五”数字经济发展规划》提出,前瞻布局第六代移动通信(6G)网络技术储备,加大6G技术研发支持力度,积极参与推动6G国际标准化工作。根据2021年上半年国家知识产权局公布的数据,我国在全球范围内6G通信技术专利申请量超过3.8万项,居世界首位。


    今年较为瞩目的6G研发成果是:紫金山实验室发布360-430GHz太赫兹100/200Gbps实时无线传输通信实验系统,创造出目前世界上公开报道的太赫兹实时无线通信的最高实时传输纪录。


    资料显示,现阶段6G的关键参数之一是将频率跃入太赫兹频段,也就是目前还未分配的275GHz至10THz频段。这一频段能够产生的信号比较弱,也被称为“太赫兹间隙(Terahertz Gap)”。目前早期的6G实验通常集中100-300GHz这一相对容易实现的频段,美国FCC(联邦通信委员会)也建议直接将116GHz至246GHz这一实验频段正式化。


    而在地方支持上,上海在6G领域近期也有相关利好。10月11日消息,上海印发《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》,该《行动方案》提及6G、量子科技、智能计算等较为前沿的技术和产业。并提出,到2030年,在未来健康、未来智能、未来能源、未来空间、未来材料等领域涌现一批具有世界影响力的硬核成果、创新企业和领军人才,未来产业产值达到5000亿元左右。


    除了政策高度重视,在产业界,国内三大运营商都在6G领域有所建树。


    中国移动(600941.SH)在2022年6月发布了《中国移动6G网络架构技术白皮书》,提出“三体四层五面”6G总体架构设计,该白皮书是中国移动对6G网络架构设计的首次系统性描述,也是业界第一本6G架构设计的白皮书。


    另一家国内运营商中国电信(601728.SH)也很重视6G布局,电信是唯一布局6G核心技术——卫星通信的国内运营商。中国电信曾表示将加快核心技术攻关,将卫星通信技术与5G、6G技术结合,加快推进天地一体接入组网。此外中国电信还提出了6G网络架构愿景,即形成“三层三扇”为主的泛在超融合网络体系架构。中国电信还表示,提前进行6G布局,是要将核心技术自主掌控。


    而中国联通(600050.SH)则是往算力方面布局。中国联通研究院作为国内最早开展算力网络研究的单位之一,近年来已经先后发表了算力网络领域的多部白皮书和相关论文,并获2020年度工业和信息化优秀研究等多项成果奖。


    年初随着东数西算工程启动,算力发展的加速,6G技术也进一步完善。算力的增强提高了天地组网的计算时延并降低上云用数成本,能加快产业实现数字化转型。


    虽然无论是政策规划还是产业层面大家都很重视,不过目前6G离我们仍然有些远。中国移动发布的上述《白皮书》认为,6G可能在2030年前后才能实现商用。而中邮证券认为,目前6G的发展仍处在初期,仍有许多行业问题亟待解决。


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