來(lái)源：中國經營報
繼2022年建成全球規模最大(dà)的5G網絡後，中國6G産業也在建立新的領跑優勢。
4月19日，我國6G通(tōng)信技(jì)術(shù)研發傳來(lái)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”）微信官方公衆号當日發布的《25所高(gāo)速通(tōng)信技(jì)術(shù)取得(de)重要突破》一文顯示，該院所完成了國內(nèi)首次太赫茲軌道(dào)角動量的實時(shí)無線傳輸通(tōng)信實驗。
據該文章介紹，25所利用高(gāo)精度螺旋相位闆天線在110GHz頻段實現4種不同波束模态，通(tōng)過4模态合成在10GHz的傳輸帶寬上(shàng)完成 100Gbps無線實時(shí)傳輸，最大(dà)限度提升了帶寬利用率，為(wèi)我國6G通(tōng)信技(jì)術(shù)發展提供重要保障和(hé)支撐。
作(zuò)為(wèi)衡量通(tōng)信網絡質量的主要指标，傳輸帶寬一直是網絡代際演進的動力所在。公開(kāi)信息顯示，2G網絡時(shí)代，通(tōng)信峰值速率僅有(yǒu)100k比特；到了5G時(shí)代，其峰值理(lǐ)論傳輸速度可(kě)達每秒(miǎo)20G比特；而到了6G時(shí)代，通(tōng)信頻段被擴展更高(gāo)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(nèi)6G概念股闆塊也迎來(lái)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(gè)股在大(dà)盤普跌情況下，實現不同程度的上(shàng)漲。
關鍵技(jì)術(shù)突破
記者從多(duō)位通(tōng)信業內(nèi)人(rén)士處了解到，在本次中國航天科工突破性試驗的成果中，最大(dà)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(jì)術(shù)。
所謂“太赫茲”，即Terahertz的音(yīn)譯，1太赫茲等于1000GHz。在電(diàn)磁波學的分類中，太赫茲波的波長位于微波、毫米波等“電(diàn)波”和(hé)可(kě)見光等“光”之間(jiān)，波長範圍是 3mm~30μm，其頻率範圍是100GHz~10THz，也就是指電(diàn)波和(hé)光重疊的區(qū)域。
根據國際電(diàn)聯的定義，太赫茲輻射的頻段位于0.3THz~3THz，較學術(shù)定義的範圍更小(xiǎo)。C114通(tōng)信網主編周桂軍告訴記者，從1G發展到5G，為(wèi)了提升傳輸速度，通(tōng)信電(diàn)磁波的頻段也在不斷升高(gāo)。目前，我國三大(dà)運營商的4G主要頻段位于1.8GHz~2.7GHz之間(jiān)，5G的主流頻段則為(wèi)3GHz~6GHz，屬于毫米波範圍。而到了6G，需要使用頻率更高(gāo)的波段，太赫茲也由此被納入為(wèi)6G使用的主流頻段。
據芬蘭奧盧大(dà)學發布的全球首份6G白皮書(shū)測算(suàn)，6G峰值傳輸速度将達到100Gbps~1Tbps，相比5G提高(gāo)至少(shǎo)10倍，網絡容量也将大(dà)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(lái)，25所瞄準6G通(tōng)信的熱點需求，緊跟國際通(tōng)信技(jì)術(shù)前沿，選擇太赫茲軌道(dào)角動量通(tōng)信作(zuò)為(wèi)全新突破方向，在太赫茲頻段上(shàng)實現多(duō)路信号複用傳輸，完成超大(dà)容量的數(shù)據傳輸，頻譜利用率提升了兩倍以上(shàng)。
而在作(zuò)用方面，據中國聯通(tōng)網絡技(jì)術(shù)研究院無線技(jì)術(shù)四室主任張忠皓早前指出，由于太赫茲波長較短(duǎn)，天線系統可(kě)實現小(xiǎo)型化、平面化，搭載于衛星、無人(rén)機、飛艇等平台，實現空(kōng)、天、地的一體(tǐ)化通(tōng)信。據其介紹，太赫茲通(tōng)信還(hái)可(kě)在外層空(kōng)間(jiān)做(zuò)到無損傳輸，通(tōng)過極低(dī)的功率就可(kě)實現超遠距離傳輸。
這一預期也在此次試驗中得(de)到驗證。航天科工方面表示，本次試驗成功的高(gāo)速通(tōng)信技(jì)術(shù)未來(lái)還(hái)可(kě)服務于10m~1000m的近距離寬帶傳輸領域，為(wèi)探月、探火(huǒ)着陸器(qì)和(hé)巡航器(qì)之間(jiān)的高(gāo)速傳輸，航天飛行(xíng)器(qì)內(nèi)部的無纜總線傳輸等航天領域應用提供支撐，為(wèi)我國深空(kōng)探測、新型航天器(qì)研發提供信息保障。
多(duō)重挑戰待克服
除太赫茲外，據科技(jì)部副部長張廣軍日前介紹，目前，我國在6G超大(dà)規模、多(duō)輸入、多(duō)輸出、通(tōng)感一體(tǐ)、內(nèi)生(shēng)AI通(tōng)信、确定性網絡、星地一體(tǐ)化網絡等關鍵技(jì)術(shù)方面均取得(de)了重要進展。但(dàn)在業內(nèi)看來(lái)，在6G的漫漫征程上(shàng)，我國仍有(yǒu)多(duō)重挑戰有(yǒu)待克服。
标準仍是業界關注的首要議題。在日前舉行(xíng)的2023全球6G技(jì)術(shù)大(dà)會(huì)上(shàng)，國際電(diàn)信聯盟電(diàn)信标準化局局長尾上(shàng)誠藏闡述了彌合标準化鴻溝的重要性。在他看來(lái)，移動通(tōng)信從1G發展到4G，标準化的差異讓産業界走了很(hěn)多(duō)彎路，直到5G，全球才得(de)以統一标準。在6G甚至之後的移動通(tōng)信發展中，仍要不斷進行(xíng)标準化的工作(zuò)，讓技(jì)術(shù)以有(yǒu)序、可(kě)控的方式演進。
“推進标準化的工作(zuò)迫在眉睫。”中國工程院院士劉韻潔更為(wèi)直接地表示，目前我國6G發展最大(dà)的挑戰是大(dà)家(jiā)都在争先恐後地“發衛星”“建軌道(dào)”，争奪制(zhì)高(gāo)點，而不像原來(lái)移動通(tōng)信或者整個(gè)通(tōng)信網絡那(nà)樣先制(zhì)定标準再去發展。這使得(de)互通(tōng)性、互創性方面都面臨很(hěn)大(dà)的問題。
對此，無線移動通(tōng)信全國重點實驗室主任、移動通(tōng)信及車(chē)聯網國家(jiā)工程研究中心主任陳山(shān)枝建議，首先應積累中國自己的核心技(jì)術(shù)，為(wèi)全球6G星地融合核心技(jì)術(shù)貢獻中國力量；其次，打造技(jì)術(shù)交流合作(zuò)平台，高(gāo)校(xiào)、科研機構以及企業界形成有(yǒu)效溝通(tōng)交流；最後，積極參與到标準組織中去，推動相關标準的制(zhì)定。
同時(shí)，目前各國正在加緊6G預研。公開(kāi)信息顯示，從2020年到2022年，全球多(duō)國家(jiā)都非常重視(shì)6G發展，歐洲、日本、韓國、美國等國家(jiā)和(hé)地區(qū)的研究機構和(hé)運營商都紛紛推出了6G相關的白皮書(shū)，并組建了研究小(xiǎo)組、建設了公共研究設施、增設了多(duō)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(huì)”等組織。
在此背景下，未來(lái)移動通(tōng)信論壇常務副理(lǐ)事長張新生(shēng)認為(wèi)，頂層設計(jì)将變得(de)非常重要，應該冷靜思考我國真正的6G發展藍(lán)圖，勾畫(huà)清楚整個(gè)6G願景，把6G整體(tǐ)發展戰略方向認清以後，才能利用6G推動國家(jiā)經濟建設發展，推動數(shù)字強國發展和(hé)數(shù)字中國建設。
值得(de)注意的是，2022年1月，國務院印發的《“十四五”數(shù)字經濟發展規劃》提出，前瞻布局第六代移動通(tōng)信（6G）網絡技(jì)術(shù)儲備，加大(dà)6G技(jì)術(shù)研發支持力度，積極參與推動6G國際标準化工作(zuò)。2021年11月，工信部在《“十四五”信息通(tōng)信行(xíng)業發展規劃》中提到，将從6G基礎理(lǐ)論研究、關鍵技(jì)術(shù)研發、頻率規劃、國際合作(zuò)等方面推動6G研究。
據工信部部長金壯龍在今年的兩會(huì)上(shàng)介紹，目前，工信部正在總結推廣5G經驗，支持産業界組建了6G推進組，代号“IMT-2030（6G）推進組”，已經在開(kāi)展工作(zuò)。未來(lái)，我國将發揮超大(dà)規模市場(chǎng)優勢和(hé)産業體(tǐ)系完備的優勢，産學研用集中發力，加強國際合作(zuò)，加快6G研發。
潛在受益産業浮現
随着我國6G技(jì)術(shù)進入預研期，潛在的産業市場(chǎng)也逐漸受到關注。
據中國聯通(tōng)董事長劉烈宏在中國發展高(gāo)層論壇 2023 年年會(huì)上(shàng)透露，當前處在6G技(jì)術(shù)早期研究階段，到2025年将推出 6G應用的場(chǎng)景，完成6G早期技(jì)術(shù)的研究，到 2026 年開(kāi)啓 6G 技(jì)術(shù)的工程化研究階段。預計(jì)6G将在2030年推進到大(dà)規模商用的階段。
這也意味着，距離6G的大(dà)規模商用還(hái)有(yǒu)接近十年的時(shí)間(jiān)。“現在談6G為(wèi)時(shí)尚早，但(dàn)能拉動的一些(xiē)潛在産業現在還(hái)是能提前看到的。”周桂軍向記者表示，對此業內(nèi)已有(yǒu)共識，衛星通(tōng)信将是直接受益的産業之一。
對此，陳山(shān)枝指出，6G的願景是萬物互聯，而6G的需求則是覆蓋空(kōng)中、海洋、森(sēn)林、沙漠、偏遠地區(qū)。為(wèi)了實現6G願景以及滿足6G需求，星地融合将成為(wèi)6G的一大(dà)标志(zhì)。
德邦證券預計(jì)，在6G通(tōng)信技(jì)術(shù)的快速發展下，我國逐步完善相關基礎設施的部署，衛星通(tōng)信和(hé)光通(tōng)信産業鏈在未來(lái)有(yǒu)望開(kāi)啓第二成長曲線。從中長期的角度來(lái)看，衛星通(tōng)信服務的運營和(hé)應用都将迎來(lái)黃金發展期。
而在中國工程院院士邬賀铨看來(lái)，6G的更大(dà)價值在于工業應用。他指出，工業模組與手機比，更大(dà)功率、更寬信道(dào)、更多(duō)連接、大(dà)上(shàng)行(xíng)、低(dī)時(shí)延、精定位、高(gāo)可(kě)靠，而且需要端到端直連，有(yǒu)望集成企業的PLC數(shù)據采集/控制(zhì)功能、邊緣計(jì)算(suàn)功能，還(hái)可(kě)以開(kāi)放編程。
據中國信通(tōng)院預測，到2040年，6G各類終端連接數(shù)相比2022年增長超過30倍，月均流量增長超過130倍，最終為(wèi)6G帶來(lái)“千億級終端連接數(shù)，萬億級GB月均流量”的廣闊市場(chǎng)發展空(kōng)間(jiān)。
研究機構Market Research Future預計(jì)，2040年全球6G市場(chǎng)規模超過3400億美元，其間(jiān)複合年均增長率将達58.1%。該機構認為(wèi)，中國将是全球最大(dà)的6G市場(chǎng)之一，全球有(yǒu)近50%的6G專利申請(qǐng)來(lái)自中國，位居世界第一。
