中國團隊6G技術再度突破
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中國團隊6G技術再度突破,用戶對通信需求的提升是每一代移動通信系統要滿足的首要目標,用戶的需求是不斷的變化,移動通信的系統也要跟着需求去成長,中國團隊6G技術再度突破。
中國團隊6G技術再度突破1
1 月 5 日消息,科技日報稱,網絡通信與安全紫金山實驗室聯合東南大學、鵬城實驗室、復旦大學和中國移動等團隊,在國家重點研發計劃 6G 專項等項目的支持下,搭建出首個 360-430GHz 太赫茲 100/200Gbps 實時無線傳輸通信實驗系統,首次實現單波長淨速率爲 103.125Gbps、雙波長淨速率爲 206.25Gbps 的太赫茲實時無線傳輸,通信速率較 5G 提升 10-20 倍,創造出目前世界上公開報道的太赫茲實時無線通信的最高實時傳輸紀錄。
紫金山實驗室副主任、首席科學家尤肖虎教授介紹,紫金山實驗室選擇光子太赫茲無線通信作爲 6G 全新突破方向,集聚優勢力量搭建了國內領先、國際一流的光子太赫茲實驗環境。
據介紹,這一項成果可與現有光纖網絡融合,擴展構成 100-1000Gbps 室外室內超高速無線接入,代替現有移動網絡及光纖實現快速部署,替換數據中心的巨量線纜顯著降低成本和功耗,可用於星間通信、空天一體化接入等。
瞭解到,5G 開始商用已有數年時間,在擴大 5G 商用範圍的同時,全世界電信運營商和電信設備商也加快步伐推進下一代的通信技術,也就是 6G 技術的研發。研究機構、企業都在嘗試研究並定義 6G 相關的無線通信技術和潛在材料。
在 6G 發展中,研發太赫茲通信將成爲主要工作之一,包括開發 100GHz 無線收發器、研發通信芯片、通過簡單混合信號 RF 架構進行 140GHz 100Gbps 傳輸試驗等等。例如 LG 電子已成功進行了 6G 太赫茲頻段的無線數據傳輸工作,而三星電子之前也展示了他們得 6G 太赫茲無線通信原型系統,並且三星已實現 6.2Gbps 傳輸速度,目標直指 1000Gbps。
此外,蘋果也開始招募相關人才。在崗位招聘要求中,蘋果表示他們需要對高頻(GHz、THz)領域的無線系統設計、信道探測器設計瞭解比較多的人,同時還需要對智能手機、可穿戴設備的低功耗設計、無線系統都比較熟悉的人。另外,招聘中也提到了對AR、VR、汽車無線系統優化方面的人才需求。
科普:太赫茲,又稱 THz 波或太赫輻射,包含了頻率爲 0.3 到 3 THz 的電磁波。該術語適用於從電磁輻射的毫米波波段的高頻邊緣和低頻率的遠紅外光譜帶邊緣之間的頻率,對應的波長的輻射在該頻帶範圍從 1mm 到 0.1mm,所以也叫作“亞毫米波段”。
之前有媒體表示,現階段6G 的`關鍵參數之一將是頻率躍入太赫茲頻段,也就是目前還未分配的275GHz 至 10THz 頻段。這一頻段能夠產生的信號比較弱,也被稱爲“太赫茲間隙(Terahertz Gap)”。
目前早期的 6G 實驗通常集中 100-300GHz 這一相對容易實現的頻段,美國 FCC(聯邦通信委員會)也建議直接將 116GHz 至 246GHz 這一實驗頻段正式化。
中國團隊6G技術再度突破2
6G技術是通信、感知、計算融合的顛覆性創新技術,目前我國6G技術研發走在世界前列,規模試驗及典型應用示範最早或許會在2024年底前進行
6G商用後將帶來更多的智能應用,市場規模也將遠超5G,助力我國新基建、數字產業化和產業數字化等戰略落地
6G不僅可以滿足人類多重感官、情感和意識層面的交流互通需求,還可以廣泛應用於娛樂生活、醫療健康、工業生產等領域
位於江蘇南京的紫金山實驗室日前發佈了一項最新原創成果——360-430GHz太赫茲100-200Gbps實時無線傳輸通信實驗系統,創造出目前世界太赫茲無線通信最高實時傳輸紀錄。
據瞭解,紫金山實驗室採用光子太赫茲技術實現此次突破。太赫茲無線通信被公認爲是6G移動通信系統的核心組成部分,其頻段頻率資源極爲豐富,可支持100Gbps—1Tbps超高速率無線通信,從而將現有5G的峯值傳輸速率顯著提升。
紫金山實驗室此次集聚優勢力量搭建了國內領先的光子太赫茲實驗環境,經過3年多的攻堅克難,首創了光子太赫茲光纖一體融合的實時傳輸架構,實現了單波長淨速率爲103.125Gbps、雙波長淨速率爲206.25Gbps的太赫茲實時無線傳輸,通信速率較5G提升10到20倍。
據瞭解,該成果具有廣泛的應用前景,可與現有光纖網絡融合,構成100-1000Gbps無線接入實現超高速室內、室外廣覆蓋;代替現有移動網絡光纖,實現5G快速部署;替換數據中心的巨量線纜,顯著降低成本和功耗;用於星間通信、空天一體化接入等場景。
中國團隊6G技術再度突破3
5G技術雖然說中國領先於全球,掌握了最多的核心技術,但作爲一個新型的通信網絡,其應用普及率還比較低。就當5G技術還在進一步研究及發展時,全球的6G通信網絡技術的研究,已經你追我趕的競賽開始了。
世界各國的6G
中國,華爲2017年開始進行6G技術的研發,並且,根據華爲官方公佈的6G白皮書來看,預計在2030年,6G就會正式投向市場。另外,國家近幾年都十分重視研究構建6G。
芬蘭,2018年開始研究6G相關技術,2019年3月,芬蘭奧盧大學主辦了全球首個6G峯會,同年奧盧大學發佈了全球首份6G白皮書。
美國,2018年美國聯邦通信委員會(FCC)官員就對6G系統進行了展望,2019年3月15日,FCC一致投票通過開放“太赫茲波”頻譜的決定,以期其有朝一日被用於6G服務 。
韓國,2019年4月通信與信息科學研究院召開了6G論壇,正式宣佈開始開展6G研究並組建了6G研究小組,任務是定義6G及其用例/應用以及開發6G核心技術。同年三星電子公司和LG電子公司都在2019年設立6G研究中心,2020年7月14日三星電子發佈了《下一代超連接體驗》白皮書。
日本,2020年4月8日總務省發佈了2025年在國內確立6G主要技術的戰略目標,計劃投入2200億日元的預算,主要用於啓動6G研發,希望在2030年實現6G實用化。
英國,是全球較早開展6G研究的國家之一,產業界對6G系統進行了初步展望,2019年6月,英國電信集團(BT)首席網絡架構師NeilMcRae預計6G將在2025年得到商用。
俄羅斯,2020年9月17日斯科爾科沃科學技術研究院的科學家們開發了一種技術,並研製出了用於開發俄羅斯第六代通信系統(6G)組件的設備。
催動6G技術發展的背景是什麼?它究竟有什麼作用?
一、6G催生的背景
1、全球數據流量需求持續增長
自從通信信息技術應用以來,在三十年時間裏,全球數據流量一直在無休止增長,甚至看不到停止趨勢。按這樣的趨勢來看,ITU(國際電信聯盟)預測:2030年全球移動數據流量每年增長速率將會達到55%。
也許,大家對於這樣的數字看不懂,其實按照這個比例,我們可以得出:2025年左右,全球移動數據流量可能達到607 EB(1EB=106TB),2030年達到5016 EB (看圖表);這個數值意味着,從現在開始到2030年,全球移動數據流量會上漲100倍。
數據流量越大,對6G的需求會越緊迫,需要更大的網絡容量和傳輸速率。
2、催動通信網絡的代際變化的原動力
用戶對通信需求的提升是每一代移動通信系統要滿足的首要目標,而新的通信技術是驅動每代移動通信系統變革的技術動力,兩者相輔相成。
言下之意,用戶的需求是不斷的變化,要求是一步一步的增長的,移動通信的系統也要跟着需求去成長;而滿足更高需求的通信系統,又需要通信技術的不斷變革更新。
3、5G時代背景
在全球5G通訊技術的競爭中,無疑中國走在了前沿,特別是華爲在5G領域裏,優勢顯得十分顯著,也招惹了一批資本主義的制裁。正因5G的領先,讓我們在通信信息技術領域有了更多的話語權,讓全球看到了領先的好處衆多,所以,全球開始期待6G時代能夠翻身,拿到這技術領先的“好處”。
二、6G作用
說到5G的好處,那優點就特別多了,包含但不限於:速度快、穩定性高、高頻傳輸等等,還有應用5G,都能帶動其他科技的快速發展。那6G技術會什麼不一樣的作用呢?
1、地面、衛星通信一體化
6G的傳輸能力最高可達到1Tbps,網絡延遲也可能從毫秒降到微秒級,且網絡接入方式衆多(如:移動蜂窩、衛星通信、可見光通信),這意味着,更加有利於雷達和通信實現一體化整合,可以實現一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界。
將衛星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,構建海陸空一體化網絡體系,並且網絡信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村,讓深處山區的病人能接受遠程醫療,讓孩子們能接受遠程教育。
2、實現萬物互聯
6G網絡具有可靠性、低時延以及連接數密度等優勢,可在發射一個波形同時完成通信和感知功能,這既能滿足未來物聯設備對本體環境感知的要求,也能滿足未來物聯設備通信的基本需求,實現萬物互聯這個“終極目標”。
3、比5G應用場景更廣泛
6G網絡傳輸速度能達到5G的50-100倍(峯值100Gbp),通信延時縮短到5G的十分之一,並且網絡容量、流量密度、連接數密度、頻譜效率、定位能力等方面都遠超5G。
因此,未來6G比5G有更大的應用空間,例如:用在空間通信、智能交互、觸覺互聯網、情感和觸覺交流、多感官混合現實、機器間協同、全自動交通等前沿科技場景中。
由此可見6G網絡技術的領先,對於一個國家而言也是極爲重要,誰掌握6G網絡技術,誰就掌握着數字經濟時代的話語權。因而,全球頭部科技大國都在佈局6G,不斷擴展該領域的技術合作,想要掌握6G主動權。
當然,在6G技術方面,中國仍然保持着領先的地位,比如專利申請量世界排名第一,佔全球的40.3%,排名二、三位分別爲美日兩國,佔比分別爲35.2%和10%不到。同時,相信大夥和筆者一樣,期待着中國6G能更上一層樓。
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