美國(guó)正在加速推進(jìn)6G的發(fā)展，原因在于它在5G通信技術(shù)上失利 ？

第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology，簡(jiǎn)稱5G)是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，5G通訊設(shè)施是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G的三大類應(yīng)用場(chǎng)景，即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類通信(mMTC)。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長(zhǎng)，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn);超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求;海量機(jī)器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求。

為滿足5G多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求，5G的關(guān)鍵性能指標(biāo)更加多元化。ITU定義了5G八大關(guān)鍵性能指標(biāo)，其中高速率、低時(shí)延、大連接成為5G最突出的特征，用戶體驗(yàn)速率達(dá)1Gbps，時(shí)延低至1ms，用戶連接能力達(dá)100萬連接/平方公里。

美國(guó)正在加速推進(jìn)6G的發(fā)展，原因在于它在5G技術(shù)上失利，對(duì)它的通信產(chǎn)業(yè)造成了深遠(yuǎn)的影響，意圖加速6G的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)彎道超車，然而這一目標(biāo)并不容易實(shí)現(xiàn)。

美國(guó)通信行業(yè)領(lǐng)軍者之一的高通發(fā)布業(yè)績(jī)顯示，今年一季度高通的技術(shù)許可部門QTL的營(yíng)收達(dá)到15.8億美元;2016年高通技術(shù)授權(quán)部門(QTL)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收76.64億美元，平均每個(gè)季度收入達(dá)到19.16億美元，對(duì)比可以看出如今高通的專利費(fèi)收入已顯著下降，而且這幾年全球手機(jī)均價(jià)已比2016年顯著上漲，按手機(jī)售價(jià)收取的高通專利費(fèi)收入?yún)s下降了。導(dǎo)致高通的專利費(fèi)收入下滑，在于高通在4G時(shí)代之后的專利優(yōu)勢(shì)持續(xù)被削弱。4G標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)和歐洲合作推出的LTE取得了勝利，高通力推的UMB和Intel力推的wimax失敗，由此中國(guó)和歐洲取得了更多4G專利;至于5G，則是由中國(guó)企業(yè)取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，華為更是在5G專利方面居于第一名。

當(dāng)年高通在2G、3G取得專利優(yōu)勢(shì)，在于它壟斷了CDMA專利，只要使用了CDMA專利，就得給高通繳納專利費(fèi)，而2G時(shí)代CDMA為兩大2G標(biāo)準(zhǔn)之一，3G三大技術(shù)都以CDMA為核心技術(shù)，由此高通奠定了它的專利費(fèi)收費(fèi)模式，如今它在5G技術(shù)上不占優(yōu)勢(shì)導(dǎo)致專利費(fèi)模式已不可持續(xù)。為了發(fā)展出差異化的5G技術(shù)，美國(guó)力推5G毫米波技術(shù)，全球主流的5G技術(shù)則是5G厘米波技術(shù)，由于5G毫米波技術(shù)的基站覆蓋面積太小以及信號(hào)容易被阻擋，導(dǎo)致美國(guó)運(yùn)營(yíng)商也不愿大規(guī)模建網(wǎng)，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商T-Mobil僅是將5G毫米波技術(shù)用于固網(wǎng)寬帶的補(bǔ)充，用于固網(wǎng)寬帶的最后100米接入，而運(yùn)營(yíng)商用于移動(dòng)通信的5G則是厘米波和低頻5G技術(shù)。

截至如今美國(guó)建成的5G基站數(shù)量相當(dāng)有限，而中國(guó)建成的5G基站數(shù)量占全球5G基站數(shù)量的比例高達(dá)六成，5G商用進(jìn)展緩慢已對(duì)美國(guó)的AI、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)造成深遠(yuǎn)的影響，美國(guó)科技界擔(dān)憂這將阻礙美國(guó)新興科技的發(fā)展，為此美國(guó)開始加速6G技術(shù)的發(fā)展，希望實(shí)現(xiàn)反超。中國(guó)從4G、5G技術(shù)的發(fā)展中享受到了科技創(chuàng)新帶來的好處，因此中國(guó)通信業(yè)界早早就開始了對(duì)6G的研發(fā)，由此中國(guó)在6G專利申請(qǐng)方面已居于領(lǐng)先地位。

2021年9月日本媒體統(tǒng)計(jì)的全球6G專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)，顯示中國(guó)占據(jù)了40.3%的專利申請(qǐng)量，位居全球首位;美國(guó)以35.2%的份額位居第二，日本則以9.9%的份額位居第三，可見在6G專利方面，美國(guó)同樣不占據(jù)優(yōu)勢(shì)。移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展屬于一代代演進(jìn)，此前的幾代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展就是如此，畢竟技術(shù)不可能憑空出現(xiàn)，總要基于原有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)營(yíng)商也不希望完全廢棄原有的投資，通信設(shè)備商也希望原來的專利還能利用一下，在各方的合力下都是基于原有的移動(dòng)通信技術(shù)穩(wěn)步向前發(fā)展。

在4G技術(shù)上更能體現(xiàn)這一點(diǎn)，當(dāng)時(shí)美國(guó)的高通推出了UMB希望延續(xù)CDMA專利優(yōu)勢(shì)，Intel則推出的wimax試圖延續(xù)WiFi專利，中國(guó)和歐洲合作推了LTE技術(shù)，后來UMB失敗了，高通并沒支持Intel的wimax，而是考慮到自己在移動(dòng)通信技術(shù)方面的利益支持了TD-LTE，TD-LTE由此擊敗了wimax。

5G將會(huì)更快

5G的頻譜效率

從無線通信開始，大家要解決的問題就是：怎么在有限的頻譜資源內(nèi)容納更多的用戶?同時(shí)讓每個(gè)用戶傳遞更多的信息。這就涉及到無線通信中三大主流復(fù)用技術(shù)：FDMA(頻分多址)、TMDA(時(shí)分多址)和CDMA(碼分多址)。三大技術(shù)大大提升了頻譜利用效率，而5G技術(shù)其實(shí)是2G、3G、4G技術(shù)的大融合，將各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起。

5G的信號(hào)覆蓋

說到信號(hào)覆蓋就涉及到了基站的概念，基站就是我們通過手機(jī)連接到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，連接到運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)之后，我們才能實(shí)現(xiàn)打電話、發(fā)短信和上網(wǎng)。

基站與我們通過無線電信號(hào)進(jìn)行連接，通常一個(gè)基站的覆蓋范圍是一個(gè)以基站為圓心的一個(gè)圓，在這個(gè)圓之內(nèi)的手機(jī)都可以被這個(gè)基站的信號(hào)所覆蓋。而5G基站又有宏基站和微基站之分

宏基站： 5G基站是5G網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，提供無線覆蓋，實(shí)現(xiàn)有線通信網(wǎng)絡(luò)與無線終端之間的無線信號(hào)傳輸。宏基站需要單獨(dú)的機(jī)房和鐵塔，設(shè)備、電源柜、傳輸柜、和空調(diào)等分開部署，體積較大。

微基站： 為了解決5G基站覆蓋面積不足的問題，微基站成為宏基站的有效補(bǔ)充，主要是微基站信號(hào)發(fā)射覆蓋半徑較小，適合小范圍精確覆蓋。微基站主要專注熱點(diǎn)區(qū)域的容量吸收和弱覆蓋區(qū)的信號(hào)增強(qiáng)，信號(hào)覆蓋范圍從十幾米到幾百米

微基站

而最終的目的，都是為了服務(wù)終端。

終端：5G各類終端接收5G無線信號(hào)。5G技術(shù)允許終端之間在沒有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的情況下，利用小區(qū)資源直接進(jìn)行通信，這便是D2D技術(shù)，也叫終端直通。它能夠提升通信系統(tǒng)的頻譜效率，還可以有效降低終端發(fā)射功率，減小電池消耗，延長(zhǎng)手機(jī)續(xù)航時(shí)間等。