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5G商用起步 6G研发启动

2020-07-31

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  [导读:移动通讯的5G商用服务在全球刚刚起步不久,6G的研发就已启动。]

 

  中国5G势头猛,欧美因疫情裹足不前

 

  据日经新闻报道,目前全球已有20个以上的国家开通了5G服务,但服务对象目前仅限部分地区,受新型冠状病毒疫情的影响,通信网络建设和支持机型的投放明显放缓。而中国正在稳步扩大投资,准备在5G领域掌握制高点。

  报道指出,中国正在加速新一代通信标准“5G”的普及,5G手机用户已经突破5000万,预计年内将在全国推出100款支持5G的智能手机,预计中国的5G用户占到全球7成。3月底,华为轮值董事长徐直军在2019年度财报发布会上就5G服务供应在全球的进展情况预测称,预计欧洲5G部署将延后,疫情影响多久将延后多久,而中国在疫情控制后加快推进5G的建设。

  2020年原本是5G在全球正式普及的第一年。但由于疫情蔓延至全球,形势在逐步发生变化。

  “5G电波传播病毒”,2019年5月就已经开通5G服务的英国,4月出现了多起5G基站纵火事件。原因是疫情与5G有关的谣言广泛传播。在法国,疫情导致各项工作滞后,开展5G服务所需的频率分配从原定的4月之内变成无限期延迟。西班牙和奥地利等国家同样也出现频率分配延期的情况。美国和韩国于2019年4月在全球率先开通智能手机的5G服务。但美国的通信网络仍在建设之中,由于疫情扩大,无法确保施工建设所需的人手。韩国的5G签约用户到2月时终于超过了500万,但也只有中国的十分之一。眼下新增签约用户增长迟缓。

  在东南亚,泰国于3月首次启动5G商用服务,日本也在3月有3家通信公司启动服务。不过,各国仍未成功遏制疫情,行业相关人士表示“基础设施建设推迟,并未进入力争5G全面普及的状态”。另一方面,中国的新增感染人数减少,为了让5G成为经济的起爆剂,正在积极推进5G建设。中国工业和信息化部也在3月24日发布了18项新政策,写明了加快扩大5G通信区域的指示。中国移动等3家国有通信运营商也按照政府的意向扩大投资。2020财年(截至2020年12月)的5G相关投资合计达到1800亿元,增至上财年的4倍以上。

  英国调查公司Omdia在今年6月公布了各国5G市场调查报告。根据5G频率分配等对竞争力进行分析后的结果显示,截至2019年底,韩国排在首位,美国第4,中国第8,德国第9,西班牙第11,日本第13。

  中国于2019年11月启动了5G服务,比美韩晚了约半年。不过,之后普及迅速。签约用户数到2019年底接近1000万,据中国政府透露,到2020年3月底超过了5000万。

  5G服务覆盖很多主要城市,智能手机的支持机型在3月时超过了70个,居世界首位。累计供货量超过2600万部。华为和小米等正在增加5G机型,年内将增至约100个机型。现在没有5G终端但签署5G合约的消费者也很多。

  另一方面,美国苹果预计2020年秋季才能推出5G手机,甚至还有传言说会延期。日美等国家的iPhone用户众多,这成为5G普及迟缓的原因之一。

  国际手机业界团体、英国GSMA于3月中旬发布的预测显示,中国的5G签约用户数将在年内占到世界的约7成。2021年欧美和亚洲将追赶上来,但中国到2025年将超过8亿,占到世界的近5成。

  5G的不断普及,意味着不仅是智能手机,一些全新的服务也将抢先世界取得进展。例如自动驾驶技术,5G基础设施建设是不可或缺的。中美现在正在争夺自动驾驶的技术主导权,5G的普及也将对争夺战产生影响。

  此外,在世界范围内,在5G通信网建设中拥有强大实力的企业除了华为之外,只有中兴通讯(ZTE)、瑞典爱立信和芬兰诺基亚。在其中显示出存在感的2家中国企业能比他国更优先本国的5G建设。中国还具有这一优势。

  世界各国现在因疫情影响,5G服务的完善和提供出现延迟。中国有可能抓住这一机会,加强投资,发动攻势,在“后新冠”的世界里掌握技术主导权,进一步发挥优势。

  新冠疫情成为新常态,可以避免人际接触的远程医疗等正是5G可以发挥作用的场合。5G在远程医疗等防疫对策方面的应用受到关注。2020年3月,中国昆明医科大学进行了新冠肺炎患者的远程诊疗。戴着虚拟现实(VR)眼镜的医生仔细研究了三维(3D)图像再现的肺部情况。把云南省内的医院和这所大学连接起来的就是5G通信网。中国移动董事长杨杰6月回顾在武汉市临时医院的举措称,不到36个小时就在医院开通了5G基站。中国政府的目标是到2020年底设置60万座5G基站。中国正在举全国之力建设基础设施,要将能改变产业格局的5G全面推广开来。在西班牙马德里郊区的国际展览会场搭建的野战医院也具备5G通信环境。医务人员等通过使用5G终端的视频会议系统等掌握患者的病情。英国通信商沃达丰应医疗一线的支持请求提供了系统。

 

  6G研发竞赛起跑

 

  随着高速通信标准“5G”的商用服务在世界各地全面启动,瞄准新一代的“6G”的攻防也早早揭开序幕。

  2020年2月,国际电信联盟(ITU)启动6G研发,从国际标准组织层面为6G进行顶层设计。与此同时,芬兰、韩国、美国、日本、中国等领先国家均已启动6G研发,并计划在2030年实现6G商用。

  芬兰:2019年3月,芬兰在芬兰奥卢大学举办全球首个6G峰会,吹响了6G研发的集结号;2019年10月,奥卢大学基于6G峰会专家的主要观点,发布全球首份6G白皮书;2020年年初,芬兰发布一项为期8年的6G研究计划,计划与韩国合作,并由诺基亚和芬兰各个研究所及大学共同研发。

  韩国:2019年4月,韩国通信与信息科学研究院召开6G论坛,正式宣布组建6G研发团队,开展6G研究;三星电子2019年在首尔设立新一代通讯研究中心,让旗下的技术研发团队针对6G解决方案及6G网络标准展开初步研究;2020年1月,LG宣布建立6G研究室,预计在2021年开始制订6G标准。韩国政府还在讨论推进9760亿韩元规模的开发项目,力争通过政府与企业合作在世界范围内最早实现商用化。

  美国:2019年3月启动6G技术研发,联邦通讯委员会(FCC)3月决定开放T赫兹波频率段,该频率段未来将可能用于6G服务,该频率段在95千兆赫(Ghz)到3太赫兹(Thz)范围内,将开放提供6G实验使用。根据相关规则,联邦通信委员会将给一些厂商提供为期10年的频率使用牌照,让他们测试新产品和新服务。

  日本:宣称将在2020年投入2200亿日元(折合人民币约142.79亿元)基金,用于启动日本6G研发。同时,日本电信巨头电报电话公司(NTT)和日本电子巨头日本电气株式会社(NEC)正在组建一个资本和商业联盟,共同开发6G技术。日本总务省在4月发布的着眼于6G时代的综合战略“Beyond 5G”的基本计划中,提出了充满野心的目标。内容是将推动日本企业的基站等基础设施的全球份额从目前的2%提高至30%,包括单独和企业联盟等在内的相关专利的份额从5.5%提高至10%,力争卷土重来。

  中国:2019年11月3日,科技部会同国家发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开 G技术研发工作启动会,成立6G技术研发推进工作组和总体专家组,为6G技术研发提供支撑。同时,中国移动、中国电信、中国联通等运营商,华为、中兴、小米等通信企业均表示已开始6G通信技术的研究。诸如,华为已在加拿大渥太华的华为实验室研发6G网络技术;而中兴则组建6G预研团队,开始研究6G的原型关键技术。截至目前,中国移动研究院已经召开两次6G系列研讨会,探讨6G愿景、需求及潜在关键技术。

  今年5月,联通与中兴通讯正式签署6G联合战略合作协议。根据战略合作协议内容,双方将充分发挥各自在6G领域的创新优势,探讨6G目标愿景和技术趋势,开展6G系统潜在关键技术研究,开展技术创新及标准合作,实现战略协同发展。业内人士指出,2020-2023年将是6G网络针对需求、结构与使用技术的研究时间,预计将于2030年全面推出6G网络。

 

  6G时代焦点一:基站

 

  在6G时代,基站在数量和质量上都将发生明显变化,能否在设备的数量和相关服务上占据优势将变得重要。

  6G电波的传输距离仅为100-200米。据日本早稻田大学的川西哲也教授估算“将需要相当于人口10倍的基站”。川西指出,日本国内基站现在约为60万个,到6G时代将需要10亿个,全球最多需要1000亿个。至今的基站为冰箱大小,但到波长较短的6G,天线变得更小,仅为手机大小。照明、广告牌和乘用车等估计也能具备基站的功能。川西表示“本地基站的所有者或将可以限定地区,以自主的费用和速度提供通信服务”。

  另外,功能也将增加。6G的基站将具备服务器的功能,能高速处理数据。即使是没有人的地点,也能实现高速通信,大数据的收集也变得容易。企业只要有这种“智慧基站”就将获得优势。

  在基站领域,爱立信和诺基亚等欧洲企业集中了经营资源,加上后起的华为,3家企业目前掌握全球约8成份额。在5G领域,预计也将维持这一格局。欧洲计划发挥这种优势,与标准化团体“3GPP”等携手推进6G的标准制定。

  在美国,特朗普总统对6G显示出积极态度。美国的战略被认为是着眼于基站的升级,通过在用于高速数据处理的半导体领域有优势的英特尔等,在半导体领域提高存在感。

  美国大型IT企业也瞄准以基站为核心的新服务。亚马逊在云计算服务“亚马逊网络服务(Amazon Web Services,AWS)”方面与KDDI展开合作。在网络上设置AWS的服务器和存储器,以拓展与通过基站相比在更为靠近用户的地点处理数据的“边缘计算(Edge Computing)”。

  日本企业方面,通信企业提出了基站等的建设构想。docomo提出的基本构想是,除了卫星通信之外,还将在海中和山区设置基站,将所有地点都纳入通信范围。着眼于创造无人机和机器人等进行通信的新时代服务。软银集团将推进从平流层通过无人机发射电波的“HAPS”构想。

 

  6G时代焦点二——专利

 

  仅次于基站的关注焦点是专利。各家企业正在申请旨在确保通信快、容易连接的各种专利。

  6G:力争打造的第6代通信标准。5G的速度为此前的100倍,而6G采用由电波搭载信息的新方式,能使用的带域增加,预计可实现5G的10倍以上的每秒1太比特(Terabit)以上的通信。基站、移动终端、相关的技术与专利将更新。在自动驾驶领域,容易在特定地区引进由系统主导操作的“四级”自动驾驶。

  从行业的路线图来看,世界各企业首先将以目前的5G为基础发展关键技术,到2023年前后启动技术参数的标准化工作。在讨论采用哪些频带的电波的同时,专利和相关设备和零部件的开发将启动。

  围绕6G相关技术的攻防战也早已打响。NTT提出不使用电气信号、而是仅通过光完成从线路至终端通信的“IOWN(Innovative Optical&Wireless Network)”计划,提出了将耗电量降至百分之一的目标。希望通过半导体和通信技术的专利提升存在感。

 

  三星发布6G白皮书

 

  三星于2020年7月14日发布《下一代超连接体验(The Next Hyper-Connected Experience for All)》白皮书,阐述6G愿景,并预计2028年投入商用,2030年正式提供服务。

  三星所发布的白皮书显示,该企研发的6G技术,将达到T级(tera bps级)数据传输速率,峰值传输速度达到1000Gbps,将会是5G的50倍;而6G的无线网络延迟就小于100微秒,缩短到5G的十分之一。

  同时,白皮书预计在6G技术登场后,超实感扩展现实(Truly Immersive eXtended Reality)、数字复制(Digital Replica)、及高保真移动全息显示(High-Fidelity Mobile Hologram)等服务将同时面世。而目前业界预计,5年后将会将启动6G技术的标准化,2028年投入商用,2030年将正式提供服务。近日白皮书也提及,该企业将会加速技术研发,抢占市场领导地位。

 

  NTT DOCOMO发布6G白皮书2.0版

 

  2020年7月17日,日本NTT Docomo发布6G白皮书2.0版,具体地指出实现6G时应考虑的技术领域,1.0版于1月22日发布。

  基于新冠状病毒的传播,6G白皮书2.0版鉴于近期的社会状况正在发生重大变化,在引入6G时再次考虑2030年代的社会和世界观并更新内容,白皮书表示,将来,我们将重新考虑区域振兴,人口出生率下降和人口老龄化、劳动力短缺等社会问题,为它们提供新的解决方案。

  另外,在将人与能力,事物和事物联系起来的未来交流中,能力的联系被视为扩大人类能力和生存的人类扩展领域,并且将大脑与网络以及与感觉的联系联系到与大脑有关的交流中。6G被认为是一种多意义的交流,它包含一个人的五种感觉以及包括大气在内的位置和事物的感觉,并对人与物之间的交流进行了新的研究。另外,白皮书对实现6G时应考虑的技术领域和技术问题进行了重组,提出了在现有频带中通过6G改善系统性能的需求。

  日本总务省已开始计划制定在2030年,实现6G技术。NTT集团旗下的设备技术实验室,已于年初成功研发了6G芯片,而该芯片据悉更是目前5G速度的40倍之多。

 

  (编译、整理:李彦松、王砚峰、王山;责任编辑:王砚峰)