6G通訊技術面面觀

 

刊登日期:2022/4/18
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伍靜純編譯
前言
值此5G通訊正炙手可熱,掀起一波產業風雲之際,全球各地卻已悄悄陸續展開6G相關的暖身活動。根據英國市場研究機構IDTechEx的資料顯示,全球已有超過10億美元的資金投注在6G技術的研發,中國對該技術的可行性進行了實驗,而芬蘭、韓國、印度等國亦展現了相關的研發企圖,雄心勃勃地朝6G目標邁進。
 
各國發展狀況
1. 日本
針對將於2030年前後普及的新一代通訊標準「6G」,日本NTT為了推動自主的光傳輸技術成為國際標準,計畫將合作擴大至國內外100家企業。將構建耗電量降至100分之1的通訊平臺,企圖在各國尚未敲定國際標準的6G領域掌握主導權。NTT要以移動網路服務模式拓展海外市場的失敗為教訓,從研發階段開始與日美歐、亞洲的企業分享技術和經驗,展開合作。
 
日本以電信業者NTT領軍,攜手Intel和Sony等大型企業成立了Innovative Optical and Wireless Network(IOWN)聯盟,以光子網絡(Photonics Network)和Digital Twin Computing為技術核心,希望搶佔6G技術標準的地位。雖然目前還未能看出將來6G的具體樣貌,但從這些最新的資訊當中可以約略歸結出將來6G技術勢必會朝頻譜中更高頻率(THz、紅外線區段)的區段移動,並涵蓋除了傳輸技術之外的更多相關技術應用。
 
 IOWN平臺把半導體到網路的傳輸由之前的電子改為光子,力爭實現現有通訊百倍的高速和大容量傳輸,耗電量也將降至100分之1,進而促進脫碳化。計畫到2025年度在半導體之間利用光子;2030年度在半導體內部的傳輸上利用光子;最快在2020年代後半期,手機基地台等移動通訊將能利用光子技術。
 
「IOWN」的目標是加速採用新的通訊基礎架構,該基礎架構將整合包括矽光子學、邊緣計算和無線分佈式計算在內的所有光子網絡基礎架構,以開發新技術滿足未來數據和計算需求。日本企業在5G領域落後於人,此次則希望透過與美國企業合作,在6G領域反轉劣勢。NTT、Sony和Intel在美國共同成立業界團體,同時,接受包括中國企業等加入,計劃在幾年內確定通訊方式的規格、處理訊息用半導體晶片的樣式等。
 
2. 韓國
韓國政府為確保下一代核心原創技術,將會在低軌道通訊衛星、超精密網路技術等6大重點領域的10大戰略技術,共投資2,200億韓元,同時與中國、美國、芬蘭等國聯合推動研究與合作項目,全力搶占下一代6G通訊核心技術的主導權。在國際標準上,韓國政府將主導建構6G發展願景,與專利廳共同為6G核心技術的研發和專利提供全方位支援。另外尋求在3所大學成立6G研發中心,藉由產學合作培養人才,為技術研發奠基。
 
3. 中國
中國於2019年11月成立了國家6G技術研發推進工作小組和總體專家小組,在國家層面正式啓動6G相關研發。在技術研發方面,華爲公司開始著手研發6G技術,將與5G技術並行推進。華爲在加拿大渥太華成立了6G研發實驗室,提出將擁有更寬的頻譜和更高的速率。在硬體方面,天線將更爲重要;在軟體方面,人工智慧將在6G通訊中扮演重要角色。在太赫茲通訊技術領域,中國華訊方舟、四創電子、亨通光電等公司也已開始布局。2019年4月在北京成立毫米波太赫茲產業發展聯盟。華為在2021年8月與中國移動等企業,共同公布「5G-Advanced網路技術演進白皮書」技術概要,力爭在2030年實現6G的商用化。
 
4. 美國
美國方面,於2020年10月成立Next G(Next G Alliance)聯盟,並在2022年2月發布了第一份有關6G的報告。這份報告由AT&T、T-Mobile、Verizon、愛立信、諾基亞、三星,以及谷歌、Meta和高通等聯盟成員的600多位專家寫成,內容概述了北美6G的發展藍圖,提出了北美的第一個6G願景。
 
該6G藍圖的六大目標包括:①.信任、安全和彈性、②.增強數位世界體驗;③.跨網路架構的成本效率、④.分散式雲端和通訊系統、⑤.未來AI原生網路、⑥.永續性等,以期至2040年能實踐碳中和的目標。Next G Alliance則強調了---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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