科技云报道：5G还未普及，6G已经来了？

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作者：科技云报道
科技云报道原创。
2021年，相信大部分人仍在用着4G网络，甚至都没明白什么是5G，就开始听到6G的消息了。
近日，国家知识产权局知识产权发展研究中心发布了《6G通信技术专利发展状况报告》，对6G关键技术的专利发展情况进行深度解读。
报告显示，当前，全球专利申请量总体呈上升趋势，6G通信技术领域全球专利申请量超过3.8万项。其中，中国是专利申请的主要来源国，专利申请占比达35%，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，趋势相对较为平缓，而中国从2009年之后，专利申请量开始迅速增加，明显超过美国、欧洲、日本和韩国等国家和地区，在全球专利申请中贡献率最大。
今天就来聊聊，6G到底是什么？是噱头，还是真正的突破性技术？


6G的诞生
6G，即第六代移动通信标准，是一个概念性无线网络移动通信技术，最早在2018年首次提出。
据悉，6G的下载速度可以达到每秒1TB，比5G传输速度提升了100倍。此外，6G还可以将网络延迟从毫秒降到微秒级别。
有人说，5G已经很快了，为什么还需要6G呢？其实，6G的出现与5G在一定程度上有所不同，6G致力于解决海陆空天覆盖等地域受限的问题。
中国信息通信科技集团有限公司副总经理、无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝博士曾指出，目前移动通信人口覆盖率是70%，但受制于经济和技术的影响，只覆盖了地球20%的陆地和6%的地表。
在我国，80%以上的陆地和95%的海洋，都没有被移动网络覆盖。但在行业应用领域如航空、渔业、石油、森林火警、野外科考、户外拓展等对移动通信需求旺盛，因此6G应需而生。
有了6G通信，通过融合通信、计算、感知、智能等，建立起空、天、地、海泛在移动通信网，可以实现全球泛在覆盖的高速宽带通信，使人类进入泛在智能信息化社会。
例如：6G网络信号可以抵达任何一个偏远的小乡村，让当地一些病人随时接受远程医疗，让孩子们接受远程教育。
在6G地面网络、全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统的联动支持下，地空全覆盖网络能帮助人类预测天气，快速应对自然灾害等。
6G时代下，无论开车，骑车还是步行导航，6G于全息技术结合，都可以不用低头看手机，而是在眼前投出一幅三维立体的城市全系地图。
人们还可以利用6G太赫兹通信波长极短等特点，研制出豪微尺寸的收发信和天线，通过微小的可穿戴和可植入设备间进行超高速度数据传输，实现微观尺度的万物互联。


6G的关键技术
如果说5G是万物互联的网络系统，那么有专家对6G提出了一个新定义：6G，将成为物理世界与智能世界的“神经系统”。
前面提到的太赫兹技术，即被视为这个“神经系统”的关键技术之一。
从技术上说，太赫兹波是频率范围为0.1THz-10THz，波长范围为0.03-3mm，介于无线电波和光波之间的电磁辐射。
这是什么概念呢？现有的5G频率范围在2.5GHz-6GHz之间，不久的将来会用到的毫米波频率范围在30GHz~300GHz之间，而太赫兹波起点就是100GHz（0.1THz）。从频段上，如果说5G是人人可见的楼梯甚至高层电梯，那太赫兹几乎就是高耸入云的“天梯”。
据称，这种超高频段的太赫兹波，脉冲短、穿透性强，且能量很小，对物质与人体的破坏较小。与微波技术相比，它看东西更清楚。与可见光比，它更是“透视眼”，可轻易穿透人的衣物。
和红外光比，它“嗅觉”灵敏，能区别是否携带毒品、爆炸物等违禁品。相较之X光，它更安全，不会破坏生物组织……
在医疗诊断、天文、物体成像、工业探伤、宽带移动通信、雷达探测等众多领域，太赫兹波都显示出了重大的科学价值及实用前景。
在通信领域，太赫兹波可以作为高速宽带的通信载体，将比现有5G快100倍，加载的信息量也更大，既适用于恶劣环境下的短距离保密通讯，也适用于高带宽需求的卫星通信领域。
因此，太赫兹被认为是6G的关键技术，其所在的0.12THz-0.22THz频段也已被国际通信联盟指定为5G之后的下一代地面无线通信的频段。
当然，构成6G这一未来世界“神经网络”的技术远不止太赫兹波。空天地一体化、电磁波轨道角动量技术、智能反射表面技术、可见光通信照明定位、区块链与无线网络融合……都被列为6G潜在的核心技术。


6G的争夺战
尽管5G还未全面普及，但全球6G研发的大幕已经拉开，均在争先抢占战略性的6G技术高地。
此前，诺基亚芬兰发布全球首份6G白皮书，美国也从2018年开始6G研究并率先在空天海地一体化通信开始研究。同时，欧盟、俄罗斯等也在紧锣密鼓地开展相关工作。
在中国，2018年3月，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G。2019年11月，科技部会同发展改革委、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6G技术研发工作启动会，会议宣布成立了家6G技术研发推进工作组、国家6G技术研发总体专家组。
此外，通信领域相关的标准组织ITU和3GPP对于6G相关标准的制定，也给出了计划时间表，这一切都说明6G研发迫在眉睫。
不过《6G通信技术专利发展状况报告》也指出，虽然我国6G通信技术专利申请贡献居首位，但中国创新主体未占据优势地位。
在全球申请量排名前十位的申请人中，主要是来自美日韩的专业通信厂商和研究机构，包括：日本NEC公司、韩国大宇通信公司、日本三菱电子公司、韩国电信研究院、韩国三星电子、美国修斯网络系统公司、日本NTT公司、美国高通公司和美国卫讯公司。
而我国仅有电子科技大学1家高校位列全球申请第八位，厂商、运营商和科研机构均缺席。
换句话说，虽然专利数量上我国占有绝对的主导地位，但实际上没有一家企业类型的创新主体。
直到近日，华为终于传出了6G研发的相关消息。在2021年4月12日的华为全球分析师大会上，华为轮值董事长徐直军表示：6G将在2030年左右推向市场，华为不久将发布华为6G白皮书，与各行各业一起探讨6G到底是什么”。
据悉，华为于2019年9月开始研发6G，目前正处于技术研究、标准研究阶段。华为还在法国建立了6G研发中心。
此外，中兴通讯也表示，正在逐步克服各种关键的6G原型技术。
虽然相比美日韩的通讯厂商起步稍晚，但国内通讯厂商依然有机会引领行业发展。因为6G商用还需要很长的时间，新一代通信技术从研究到商业化通常需要10年左右。
5G网络尚未全面普及，但并不妨碍人们提出对6G网络的幻想。随着5G连接规模不断扩大，网络压力随之增加，6G一定会到来。
对于国家和企业而言，未来谁先占领6G网络的制高点，谁就能率先开启万物互联的新时代，6G的战略意义不言而喻。科技博弈是场没有硝烟的“战争”，未来的6G同样如此。
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