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美國以太空科技優勢 直攻6G網路

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2020年8月24日

圖、 美國以太空科技優勢 直攻6G技術

 
美中兩強在通訊科技的高度競爭,也許促使6G將比你想像還要快到來!5G大規模佈建能力,以中國領先,而美國已錯失機會。而美國以太空衛星的優勢地位企圖發展成具有6G能力,因此,美國可能跳過5G直接攻6G前進。而這也將對電信基礎設施建設產生時代變革。
 
美國30多所大學合作6G技術研發
 
兆赫茲被認為是6G數據傳輸關鍵技術之一。兆赫茲頻段是指100GHz-10THz,是一個頻率比5G高出許多的頻段。美國國防部正式宣布資助一個由30多所美國大學組成的合作研究項目,成立兆赫茲與感知融合技術研究中心(ComSenTer)。
 
從2016年開始,美國國防部下屬的高級研究計畫局(DARPA)與非營利組織半導體研究公司(SRC)合作,與十多家私營科技企業共同投資6G發展計畫。2018年1月正式宣布資助一個由30多所美國大學組成的合作研究項目,名為“大學聯合微電子學項目”(Joint University Microelectronics Program ,簡稱JUMP),計畫在5年內投資約2億美元,用於微電子領域的革新發展。DARPA承擔項目經費的40%,私營企業贊助60%。其中,兆赫茲與感知融合技術研究中心(ComSenTer)正是JUMP研究計畫的子項目之一。
 
美國政府成立金融公司提供6G發展資金
 
美國聯邦通信委員會(FCC)在2019年3月批准了利用95GHz到3THz之間的(兆赫茲)頻段作為試驗頻譜,正式啟動6G技術研發。同時,美國政府成立了美國國際開發金融公司(DFC)用於支持6G發展,其首席執行長Adam Boehler。
 
衛星通訊技術的成熟
 
美國太空探索技術公司(SpaceX)倡導用衛星提供高速互聯網服務,推出星鏈(Starlink)計畫,或許該類似的衛星互聯網可能讓美國6G部署如虎添翼。根據美國聯邦通訊委員會(FCC)批准Starlink計畫,將在高度為550公里和340公里的軌道上佈建高達1.2萬顆通訊衛星,而目前已完成布署約500顆衛星。
 
其實,美國可能跳過5G,直接過渡到下世代6G時代,也就是以衛星為基礎而建構的通訊網路,結合太空衛星發射、遙測、操控及組建技術。而美國在火箭回收再發射、先進晶片及AI技術方面成熟且領先各國,所以,相當有潛力可直接過渡到6G。
 
各國發展6G衛星網路
 
目前,美國、中國、日本、韓國、芬蘭、瑞典、德國、英國等國都已加入6G技術研發的行列:
  • 日本總務省及通信部2020年4月7日舉行專家會議,發佈2025年日本「6G綜合策略」及關鍵技術戰略目標,6G將在5年內(到2025)建立關鍵技術目標達30%市佔,旨在確保國際競爭力。
  • 南韓科學與資通訊部於2020年8月初宣布在2025年之前,將投入2147億韓圜(約1.81億美元)進行6G研發。南韓政府更加碼,期望在2028年將6G行動網路正式商業化。
  • 芬蘭奧盧大學2018年4月開始與諾基亞公司和芬蘭國家技術研究中心合作,從事一項獲得2.5億歐元資助的6G研發項目。
  • 歐盟則預計於 2021 年起開始推動 6 年期歐盟計畫,為了將能讓 6G 與 5G+ 連接,以推動智慧工廠、沉浸式媒體與智能安全的發展。
  • 中國科技部在2019年11月與中國國家發改委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委宣布啟動“國家6G技術研發推進工作組”和“總體專家組”。華為在美國的研發子公司Futurewei是美國電信標準組織ATIS的成員之一,參與6G行業標準制定。中興通訊也表示將與中國聯通在6G領域進行合作。雖然,中國華為及中興正受到美國政府的封殺,使中國的通信產業受到巨大衝擊,未來如何應變值得關注。
結語
 
基於通信技術是迭代演進,未來6G仍將與5G做結合,例如:支援設備如電池容量、處理器運算性能發展,因此6G的早期技術研發與「標準化」將至為重要。美國若要直攻6G網路,必須更積極主導6G標準技術。

還有,未來6G將進入新的「兆赫茲」頻段,預計頻段區間將達100GHz-10THz,相較於5G的頻段是3GHz-6GHz,因此6G頻段高且接近光譜頻段,因距離比5G更短以致實際傳遞備受多因素影響,將有更多基地台需求。隨著6G頻段更高,未來MIMO技術的發展將是 6G的關鍵。

未來6G新技術,基於大量數據的即時生成和協作處理,商業應用是網路優化,但其他應用包括國土安全、交通運輸、醫療保健、災害大規模範圍的即時預報(即在事件發生時的預測和應對能力)。顯然,6G結合AI將在未來發揮重要作用,也就是說,AI人工智慧將成為塑造6G未來通訊網路的動力。(1167字;圖1) 


參考資料:
五角大樓"超越式"進軍6G 下一個兵家必爭之地。美國之音中文網,2020/8/24。 
為了爭奪長期行動網路市場,6G研究正如火如荼展開。科技產業資訊室 (iKnow),2020/8/4。
南韓全力投入6G開發 目標2028年正式商業營運。科技產業資訊室 (iKnow),2020/8/18。
日本6G國家戰略:2025年力爭6G關鍵技術達30%市占。科技產業資訊室 (iKnow),2020/4/10。
首部6G白皮書勾勒6G發展願景。科技產業資訊室 (iKnow),2019/11/19。
5G仍不夠力,期待AI成為6G發展之主力。科技產業資訊室 (iKnow),2019/8/28。 


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