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自工信部多次表态将加快6G研发后,行业再迎利好消息。中国移动软研院日前发布公告称,启动6G服务化RAN原型系统研发公开集采。
移动通信技术历经五代发展,引领社会生活发生深刻变革,当前已经进入到 5G-A 阶段,正在向 6G 演进。6G 性能较 5G 全方位提升,覆盖范围进一步扩展。
全球国际组织已纷纷启动 6G 相关研究工作,预计 2023 年年底的世界无线电通信大会将讨论 6G 频谱需求,2027 年底的 WRC 将完成 6G 频谱分配。目前中、美、日、韩及欧洲多国已陆续制定 6G 技术发展目标,推动移动通信技术进一步演绎。
同时,全球6G技术大会将于3月22日举办,是 6G 领域覆盖最为广泛、内容最为全面的国际会议。
什么是6G?
最早公开提出6G概念的是英国电信集团(BT)首席网络架构师 Neil McRae,他认为6G就是“5G+卫星网络”,通过卫星让5G信号不需要基站就能实现全球覆盖,从而实现更加廉价且快捷的互联网连接,让全球的网络真正成为一个整体。
6G 网络架构相较于此前技术体系,最深刻的变革之一在于从传统的地面接入向空天地海全方位多维度接入的转变。卫星互联网的发展将是太空、天空、地面、水 面(水下)通信的有机联结。
6G愿景如下:
针对以上概念和远景,6G将可能使用太赫兹(THz)频段,其传输能力可能比5G提升100倍,网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。
6G与5G的区别
5G和6G实际上是同时进入市场的,只是方式不同。随着5G的商业化部署,6G研发项目也在进行中。
至于不同之处,可以列出五个方面:
1、5G和6G使用的频谱不同:5G占用6GHz以下和24.25GHz以上的宽带频率,分别被称为低频段和高频段。
6G将在95GHz到3THz之间工作。在这些波长下,6G的速度将比5G快1000倍。
2、5G使物联网成为可能,而6G来改进和加速:5G备受期待正是因为4G使用的频率太窄太拥挤。所有这些,6G来加速5G带来的一切。
3、正如5G没有取代4G一样,6G也不会。再次强调这一点,虽然看到了什么是可以预料的。许多预测预计6G将被保留用于非常特定的目的,至少在最初阶段是这样的,比如商业、工业甚至军用的自动无人机。
4、6G将开辟5G尚未实现的连接新领域:由于其基础设施要求,5G难以实现这一目标。相反,6G将建立在为5G建立的基础设施上,其将改善陆地、海底甚至太空的连接性。
5、虽然两代的延迟都很低,但6G是毁灭性的:延迟是从刺激到产生响应之间经过的时间。在4G中,谈论的是50毫秒。
对于5G,达到了5毫秒,而现在当迁移到6G时,谈论的是1毫秒。这种近乎瞬时的速度将使大量数据传输成为可能。
6G的战略价值
卫星互联网的发展可以最大限度的实现低成本的全域网络覆盖,节省非人口密集区域光纤光缆的铺设成本,同时提升长距离信息传输效率;大国发展与安全维度来看,卫星轨道及频段属稀缺资源,“先登先占+先占永得”原则下抢先布局迫在眉睫。
马斯克旗下SpaceX公司提出了星链计划, 计划在 2019 年至 2024 年间,在太空搭建由约 4.2 万颗卫星组成的星链网络, 为地球上所有地方的消费者提供高质量的互联网服务,特别是为偏远地区提供可靠高速的宽带质量连接。
截至 2022 年 7 月 23 日,星链服务已经可以在 36 个国家和地区使用。在俄乌冲突中“星链”卫星助力了乌克兰的军事行动。
SpaceX 的发展及星链的铺设为我国组网后的应用提供了宝贵的经验和模式,同时在国家发展与安全层面也展示了重要的军事战略作用,指明了卫星互联网的战略要义。
根据国家知识产权局发布的《6G通信技术专利发展状况报告》,截止该报告发布时6G通信技术领域全球专利申请总量为3.8万余项,近二十年全球专利申请量总体呈上升趋势,特别是2011年之后,6G通信技术相关专利年申请量大幅增加,增速明显提高。中国是6G通信技术专利申请的主要来源国,专利申请占比35%(1.3万余项,约合1.58万件),位居全球首位。从全球各主要国家和地区的申请趋势来看,美国、欧洲、日本的专利申请保持平稳。继5G之后,中国6G技术依然领先全球。
6G的建设是民用通信系统进一步发展,以及大国发展与安全战略下的必然选择。
6G应用场景及未来空间
6G 通信应用场景更加多元。超级无线宽带、超大规模连接、极其可靠通信、普惠智能服务、通信感知融合是 6G 通信五大应用场景。
超级无线宽带是移动增强宽带的扩展,提供给用户更低的时延和更高的稳定性,将满足沉浸式 XR、通感互联、全息通信等需求。
超大规模连接将在 5G 基础上拓展全新的能力边界,将应用在智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧农业、智慧制造等场景内的各种设备上。
极其可靠通信的典型应用包括机器人协作、无人机群实时交互、全功能自动驾驶与远程医疗手术。
普惠智能服务是 6G 的新增典型场景,依托网络对需要进行高效分布式智能学习或推理的智能化服务提供集成化的通信和 AI 算力。它不仅服务于特定应用服务,还将服务于未来整个通信系统,提高网络整体的性能和效率。
通信感知融合是 6G 新增典型场景,可以广泛应用于车联网、智能工厂等领域。
中国信通院预测到2040 年面向智能生活和面向工业生产的物联网终端设备将呈现爆发式增长,总体连接规模高达 1187 亿,其中面向智能生活的终端规模将达到 311亿,相比 2022 年有近百倍增长;面向工业的终端将广泛赋能钢铁、煤炭等传统制造业与新能源汽车、半导体等新兴产业,至 2040 年连接规模将超过 876 亿。IMT-2030(6G) 推进组预测,面向 2030 年商用的 6G 网络中将涌现出智能体交互、通信感知、普惠智能等新业务新服务,预计到 2040 年,6G 各类终端连接数相比 2022 年增长超过 30 倍,月均流量增长超过 130 倍,最终为 6G 带来“千亿级终端连接数,万亿级 GB 月均流量”的广阔市场发展空间。
6G的挑战
6G的愿景美好,但实现之路困难也不少。除了一些关键技术(毫米波、太赫兹、空口等)研发外,6G技术还必须迈过4大门槛。
1.网络架构的重构从2G到5G,都采取了由多个基站构建起的蜂窝状网络架构,这很难适应6G时代陆海空天一体化网络传输需要。与此同时,由于6G网络的高传输速率和低延时特征,使传统网络TCP/IP协议所存在的信息“丢包”问题凸显,亟待通过网络架构的重构予以解决。2.网络应用场景的挖掘从2G到4G,诞生了网络直播等应用。我国5G网络建设走在全球前列,但目前5G 尚未催生出诸如微信、抖音这样的现象级应用,业内人士认为,这与5G的技术特点存在关联。网络应用情况将决定运营商的效益,最终影响到整个网络的可持续发展。6G研究需要综合考虑性能、成本等因素提升商用价值。3.节能降碳难题有专家指出,5G基站的功耗比4G基站高一倍。而6G的频段更高,蜂窝更密,能耗比5G更大,减碳将是6G研究的难点。业内人士普遍认为,在现有网络架构下,6G技术的节能降碳存在天花板,亟待明确标准,同时在基础架构上予以突破。4.网络安全问题随着虚拟世界与真实世界的深度融合,网络安全问题产生的影响备受关注。6G网络承载着海量数据的传输、处理,一旦被盗用、篡改,会产生较大影响。有专家提出,6G网络安全架构将同目前截然不同,它需要采取“弹性部署”的形式以应对不同应用场景的需要。还有专家认为,相较于过去“外挂式”的网络安全体系,6G网络的智慧泛在特性需要网络具备内生安全能力,这有待于人工智能等技术的助力。
产业链投资机会拆解
6G技术的核心在于卫星互联网。
卫星互联网产业链主要包括卫星研制、卫星发射、地面设备、卫星运营等环节。
从产业链上下游划分,卫星制造环节作为前端率先发展。类比地面基站通信,产业首先在制造端起势,如 5G 基站建设,逐步发展到运营侧,建议首先关注卫星研制环节。随着上游建设完成,卫星发射到位后,关注产业链后端的运营服务环节。
Datayes!Pro就相关产业链及部分受益公司,以供大家参考。
来源:Datayes
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