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2020-10-23

【6G通訊戰】6G暗戰提早開打!中美歐日韓逐鹿次世代通訊王者寶座

  新一代通訊技術,不但是建構智慧城市不可或缺的網絡骨幹,更是推動經濟發展的資訊大動脈,只要將其控制,便在民生、經濟和政治方面擁有極大影響力。目前全球5G技術領域的領頭羊是中國與韓國,美國與日本則陷於落後局面,無法扭轉劣勢。因此,美國意圖跳過5G,直接研發6G,日本更把6G開發納入國家發展策略,希望重奪通訊科技大國的地位。

 

中韓5G領先 美國轉攻6G

 

  日本研究機構賽博創意研究所(Cyber Creative Institute)評估,世上握有最多5G技術專利的公司是韓國三星(Samsung),份額為8.9%;居次的中國華為擁有8.3%;第三位的美國高通(Qualcomm)持有7.4%;第四位的韓國LG佔去5.8%;第五位的瑞典愛立信(Ericsson)則佔5.7%;第六位的日本NTT Docomo僅有5.5%。由此可見,美國與日本在5G技術競賽上確呈落後之勢。

 

  美國總統特朗普(Donald Trump)曾於2019年2月在Twitter上揚言,希望盡快在美國看到6G技術,更強調「美國公司必須加倍努力,否則就會落後。」隨後,美國聯邦通訊委員會(FCC)於2019年3月一致投票通過開放95GHz至3THz的兆赫茲頻段作為試驗頻譜,正式開啟全美的6G研發之路。

 

  2020年8月,華府轄下的對外金融投資合作機構「美國國際開發金融公司」的首席執行長亞當·博勒(Adam Boehler)公開表示,美國將採用「跨越式發展」來投資6G技術,以遏制中國在下一代通訊技術取得優勢。

 

目前日本6G研發推進以NTT Docomo為重心,主力研究兆赫茲、軌道角動量等領域。(圖片來源:NTT Docomo官網)

 

華府資助大學推進6G研發

 

  2020年10月,美國電訊產業協會(Telecommunications Industry Association)宣布發起6G聯盟,創始成員既有美國三大電訊商AT&T、Verizon與T-Mobile,又有通訊設備商高通、三星、諾基亞(Nokia)及InterDigital,更有矽谷科技巨擘Facebook和微軟(Microsoft)等。這個6G聯盟已確立3大任務,包括創建6G策略藍圖、制定6G政策與預算、盡快完成6G標準化和商用化,並將之推廣到全球。凡此種種均意味著美國要在6G領域上稱霸的決心。

 

  目前美國的6G研究推進以政府資助大學的模式為主,重點研發被認為是6G關鍵技術之一的「兆赫茲」(又稱太赫茲,TeraHertz)。早於2018年1月,美國國防部宣布資助一個由30多間美國大學組成的「聯校微電子研究計劃」,5年內投資2億美元(約15.6億港元),當中包括成立「兆赫茲與感知融合技術研究中心」(ComSenTer),研發基於兆赫茲的6G無線技術。

 

美國國防部轄下高級研究計劃局(DARPA)投入2億美元,資助30多間大學組成「聯校微電子研究計劃」(JUMP),針對微電子領域進行創新研究;兆赫茲與感知融合技術研究中心(ComSenTer)正是JUMP的其中一個子項目。(圖片來源:翻攝ComSenTer官網)

諾基亞既與芬蘭奧盧大學合作進行6G先導研究,又加入美國的6G聯盟,希望在6G領域延續其影響力。(圖片來源:Nokia官網)

 

6G研發納入日本發展國策

 

  美國絕非唯一重視6G的國家,韓國、日本、芬蘭,以至歐盟已先後加入6G的研發行列。在5G技術上處於落後的日本,為求在6G領域反超前對手,已將6G研發定調為國家發展政策。2019年11月,日本政府在「新能源與産業技術綜合開發機構」設立一個2,200億日圓(約162.6億港元)的基金,支持日本企業研發6G及半導體科技。

 

  2020年4月,日本總務省及通信部發表充滿野心的日本6G綜合策略目標,並於6月擬定相關的策略藍圖:透過政府財政支持與稅務優惠,推動日本企業在2025年前建立6G關鍵技術,務求把日製6G設備的全球市佔率從現時2%增加至30%,更要將日本6G技術專利所佔的全球份額從5.5%提高至10%。

 

  日本6G研發的領航者NTT電訊集團於2020月9月宣布,斥資4.25兆日圓(約3,140億港元),收購旗下手機網絡供應商NTT Docomo的所有股權,納為全資附屬公司,以集中資源開發6G通訊規格。NTT Docomo預計,6G可望於2030年正式上市。

 

韓國芬蘭爭相發表6G白皮書

 

  韓國6G研究主要由三星與LG兩大財閥領軍。三星於2019年5月創立先進通訊研究中心,進行6G先導研究;同年7月發表6G白皮書,預期可在2028年完成首批6G網絡商業部署,並於2030年大規模投入服務。

 

  LG則於2020年1月成立6G研究室,估計可在2021年制定6G技術標準。韓國科學與資通訊部於同年8月宣布,5年內將投入2,147億韓圜(約14.7億港元),進一步促進國內6G研發,目標是成為首個實現6G商業化的國家。

 

  在6G競賽跑道上,還有一匹不容小覷的黑馬——有諾基亞坐鎮的芬蘭。2018年4月,芬蘭奧盧大學(University of Oulu)跟諾基亞和芬蘭國家技術研究中心,共同參與一項獲2.5億歐元(約22.9億港元)資助的 6G 研究計劃「6 Genesis」。2019年3月,奧盧大學在拉普蘭(Lapland)舉行6G國際峰會,隨後在9月發表6G白皮書,制定6G發展的基本方向。

 

  芬蘭所屬的歐盟則擬於2021年推啟動6G發展的6年計劃,希望將能6G與5G連接起來,推動智慧工廠與XR延展實境(Extended Reality)的發展。

 

三星於2019年7月發表6G白皮書《The Next Hyper-Connected Experience for All》,指出6G數據傳輸速度必需達到1,000 Gbps(即是5G的50倍),而且傳輸延遲也需短於100微秒(即是5G的十分之一)。(圖片來源:Samsung官網)

芬蘭奧盧大學在2019年3月舉辦首場6G無線技術高峰會,邀請來自29個國家的電訊業者、電訊監管機構和學術相關人士,共同討論6G的發展方向。(圖片來源:奧盧大學官網)

 

跳過5G發展6G可行嗎?

 

  對於有不少國家試圖跳過5G,直接開發6G技術,有中國學者認為這是不太可能實現的事。北京大學深圳研究所5G課題組組長胡國慶博士指出,因為通訊技術是疊代演進,6G開發必定是以5G技術為基礎,再引入兆赫茲通訊、衛星網絡等新興技術;假如要跳過5G發展6G,就好像建樓時跳過打地基的工序,直接築起大樓般,「幾乎是不現實的」。

 

  但值得留意的是,中國已對6G研究展開積極部署。2019年11月,中國政府宣布成立6G研究團隊,由中國工業和信息化部直接投資和監控開發進程。同月,中國科技部與中國國家發改委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委員會聯合公布,啟動「國家6G技術研發推進工作組」及「總體專家組」,要求各相關部門全心投入。

 

中國出師不利 韓國一支獨秀

 

  同時,由華為領軍的6G研發計劃亦已啟動,中興通訊與小米都有參與其中。華為創始人任正非宣稱,華為已花上3至5年時間研發6G技術,未來更會不惜工本投資;華為的子公司Futurewei也是美國電訊產業解決方案聯盟的成員之一,有份參與6G標準制定,可見華為在6G技術佔有一定優勢。

 

  事實上,中國與韓國不但是全球手機、網絡基站與電子設備的主要生產基地,也是5G技術處於世界領先水平的國家,故此在6G競賽上已取得先機。可是,華為自2020年9月15日起正式遭美國封殺,高端晶片供應鏈被完全斬斷,日後無論是5G部署,抑或6G研究,均會受到極大掣肘。如此一來,6G市場或許會變成韓國一枝獨秀的格局;至於中國如何變陣應對這封殺困境,以及美日兩國最終能否彎道超車,都是未來值得關注的焦點。

 

華為已於2019年8月在加拿大渥太華的研究中心展開6G研究,並邀請當地十多間大學加入研發項目。(圖片來源:華為官網)

 

 

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