6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

彎道超車,這是中國科技界最常用的形容詞了,不過這次有點不一樣,這次是美國要彎道超車中國,而這個彎道,

就是6G

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

4月18日,日經亞洲評論釋出訊息,美國將和日本聯手,共同出資45億美元,進行6G技術的研發,這種家庭和睦的場面我們也見了不少,不過這次有點不一樣。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

從2018年開始,美國就在組建一個

6G技術的“第一島鏈

”,用來封鎖和孤立中國,這次日本的加入,就是這個技術第一島鏈的最後一環,我們從頭開始說。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

世界通訊發展有一個十年定律,每過十年,都會有變革性的技術更迭。

3G十年,讓手機使用者超過了座機使用者

4G十年,讓網際網路成了每個人的所屬

5G十年,則是讓萬物互聯成為可能

商用一代,理論一代,這是通訊界的真理,當5G落地時,對6G的理論擴充套件也開始了。

不過在開始說6G的知識之前,我們先說說大洋對岸。

2020年,美國發起了一個聯盟,名叫Next G Alliance,你也可以稱為

“6G聯盟”

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這個6G聯盟的成員囊括了全世界最強的幾個資訊公司,

AT&T、Bell 、英特爾、高通、微軟、CISCO、Charter,還有蘋果、三星、諾基亞、谷歌

,甚至包括Facebook都是這個聯盟的成員。

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當然,老規矩,

華為和中興都被排除在外了

喬一在光刻機大敗局中提到過,當年為了解決光刻機問題,美國組建了一個EUV LLC聯盟,聯盟裡高手如雲,還有美國三大國家實驗室的加持,這個聯盟最後成功讓美國站在了光刻機的山巔,而這次美國組建的這個6G聯盟,就是EUV LLC聯盟的翻版。

雖然表面上說是為了推動世界6G技術的發展,不過我們心裡都知道,這不過是另一次政治角力而已。

順嘴一提,這個聯盟發起後,

韓國的三星和LG都加入了聯盟

,三星加入聯盟之後立馬就發了一份白皮書,闡明瞭自己要為6G做的貢獻。

LG則更誇張,4月5日 ,LG直接宣佈放棄所有手機業務,全面停止生產和銷售手機,未來將專注於6G技術的研發。

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別人要麼是山里站著掙錢,要麼是城裡跪著掙錢,這仁兄愣是走出了第三條路,山裡跪著賠錢。

我們說回6G技術,先說6G的特點,雖然離落地還有十多年時間,但是全世界的通訊界都已經在6G的技術特點上達成了共識,一共就三點:

超速率、低延時、超容量

先說超速率,5G技術使用的是10-1毫米電磁波頻段,而6G將跨過電磁波,使用波長為3000-30微米的

太赫茲波

,這個太赫茲喬一先劃一下線,待會要考。它升級最明顯的作用就是傳輸速率大幅提升,從理論上來說,

6G的傳輸速率將會達到1Tbps,是4G的一萬倍、5G的一百倍。

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再說高容量和零延時,5G技術代表著物聯網的可能性,但是因為商用難點和場景特點,我們的實際生活中遠遠沒有達到物聯網的規劃級別,而前面我們說了,6G的傳輸效率在太赫茲波的加持下大幅提升,這個太赫茲波的作用不止於此,它還比電磁波有更強的抗干擾能力和更高的頻寬,就像高速公路四車道與八車道的差距。

2019年 任正非就表示過,

6G基站的容量是5G的1000倍

所以,如果說5G是物聯網夢想的開端,那麼

6G就是物聯網的實現可能

5G我們領先了,那麼6G我們會不會被超越,當然有可能!但是這個可能性很小,可能性更大的是,未來我們會繼續成為6G的領導者,

因為6G的關鍵技術,在一家中國公司手裡

這家公司是誰,我相信不用喬一贅述了吧,不知道的話,可以在評論區問我。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

事實上在通訊界一直有種說法叫“5G之後再無G”

意思是5G已經是最高形態了,往後再沒有6G、7G了,我們手裡的手機每秒上傳下載,都是透過資訊通道傳輸的,而這個資訊通道只能走到5G了。

為什麼?

很簡單,因為“夏農極限”。

克勞德·艾爾伍德·夏農,美國數學家,愛迪生的遠房親戚,同時也是現代資訊理論創始人,現代數字通訊的奠基人,靠一個理論改變一個世界,說的就是這位大佬。

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他是資訊學之父——克勞德·艾爾伍德·夏農

1948年,夏農在普林斯頓研究院提出了那個改變世界的公式:

C=Blog2(1+S/N)

C代表通道容量,也就是每條資訊通道的資訊量

B是通道的頻寬

S是傳送訊號的平均功率

N是噪聲的平均功率

這個公式清楚地表達了電子訊號傳輸速率 ,通道寬度、噪聲大小、以及訊號功率的關係,在這個公式之前,整個資訊界沒有人知道這四者的關係,這個公式在資訊界的地位,相當於牛頓第二定律在物理界的地位。

從這個公式推理,你就能發現,要增加通道容量,也就是C的數值,只有三種方式:

增加頻寬B;增加訊號功率S;減少噪聲功率N

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夏農公式的表示式

從1G到4G,我們都是在不斷迴圈這三個招數,但到了5G時,這個C的通道容量已經被推到了極限,如果通道容量再升高,空間中的無線電就會相互干擾,很有可能會出現,你給朋友發了個“晚上吃飯嗎?”

結果他收到一個“嗎飯?上吃晚”。

所以,5G誕生後通訊界就表示,“5G之後無G”,因為通道容量已經到極限了。不過當時的通訊界沒想到,有公司能把干擾問題解決,這個解決干擾問題的公司,就是上面喬一沒說的,賣了一個關子的公司。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

前面我們說了,通道容量再升高的後果就是干擾越來越強,資訊亂碼,無法溝通,為了解決這個問題,科學家們搞過多種方式,多輸入技術、非正交複用技術等等,最後終於找到了一個可行的辦法:

把資訊重複傳送三遍,然後取其中兩個最通順的進行對比,就能知道原資訊是什麼了。

是的,這個辦法就是這麼簡單粗暴。

不過說起來容易,實現起來還有問題,重複傳送倒是解決了準確率,但是又給通訊延遲帶來了問題,重複幾遍就意味著編碼解碼過程的延長,你能接受打電話時,每說一句話都要兩秒之後才能聽到嗎,沒人能接受,所以這個通道容量的解決方案就一直卡在了編碼解碼速度上。

於是,華為出場了。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

2008年

,一名叫埃爾達爾的教授提出了新的編譯碼 Polar碼

,這個埃爾達爾是加拉格爾的學生,而加拉格爾又是夏農的學生,所以,

埃爾達爾算是夏農的徒孫。

2008年,埃爾達爾提出Polar碼;2009年,華為就開始研究5G解決方案。

此時的Polar碼還是一個極為年輕的理論,整個通訊界都在觀望之中,但是華為堅定地認為,這個編譯碼就是未來,事實證明,

華為賭對了

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

2018年的5G專利公開族中,其中最為重要的Polar專利,華為一人就獨佔了51個相關專利,佔整個Polar技術的一半。

你也許會疑惑,不是在說6G,怎麼突然扯到5G了?

因為Polar技術,同樣是6G的核心技術之一,而

華為在Polar技術上進入最早、投入最多、實力最強,只要華為不減速,美國就很難彎道超車。

除了Polar技術,

6G還有一個很重要的技術 ,就是我們前面說的太赫茲波

,這是一種在紅外線和微波之間的電磁波,極其特別,特別到它已經越過了電子學,處於宏觀電子學和微觀光子學中間。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

上世紀九十年代,太赫茲波才被發現時,就直接被美國列為了“

改變未來世界的十大技術”之一。

到今天,這個太赫茲波已經在

物理、生物、化學、材料科學、電子工程

多個領域得到了應用,是整個科技界最熱鬧的前沿。對6G技術的為了展望中,最重要的就是太赫茲波技術。

2005年,中國召開了“香山科技會議”,在這個會議上制定了中國太赫茲技術的發展規劃,到今天國內已經有多家研究機構展開了太赫茲技術的研究,其中的領軍人物,是

電子科技大學和首都師範大學。

6G爭奪戰正式打響,美、日兩國共同出資研發,華為還有多少優勢?

2020年11月6日,長征6號運載火箭發射,它上面搭載了十多顆衛星,其中有一顆電子科技大學號衛星備受關注,因為這顆衛星上面搭載了電科大研發太赫茲技術,也正式因為此,這顆衛星也是全世界首顆6G試驗衛星。

我們常說搞技術研發要十年磨一劍,現在,

6G這把大劍的十年已經開始了,希望華為的Polar技術和電子科大的太赫茲技術,能夠在未來某一天,融合交匯。