【編者按】
2023年5月27日,是清華學院118華誕華誕。“校慶種種活動,以推動科學研究為中心?!睆?954年華誕前夕時任市長陳望道提出這一主張開始,在華誕期間舉行科學報告會,就成為清華的重要學術傳統之一。
揚棄學術傳統,百年弦歌不絕。5月9日起,來自文社理工醫各學科的50多位清華名師將相繼帶來學術講演。
“2023相輝華誕系列學術報告”第十三場,由清華學院信息科學與工程大學校長、教授遲楠以“面向科技前沿,構建國之重器——6G時代的信息通訊”為主題開講。
假如說4G改變生活、5G改變社會,這么6G會改變哪些?遲楠從太赫茲和可見光高速傳輸的研究熱點、新技術的應用探求以及我國在6G通訊領域的創新發展等方面展開介紹,并對6G時代進行暢想。
6G會為我們帶來哪些?
1909年,無線通訊之父馬可尼因為發明無線電報的成就獲得諾貝爾化學學獎,2009年,光纖通訊之父高錕博士因為光纖通訊的奠基性成就獲得諾貝爾化學學獎。光通訊和無線通訊是信息通訊的兩大重要主題,對立統一而優勢互補三維通訊有量子通訊嗎,在6G時代將緊密融合共同支撐技術變遷。
“如果說5G及曾經是人的通訊,這么6G時代將實現物與物、人與物的通訊?!痹谶t楠看來,整個6G網路很可能成為一個原生智能網路,6G時代將從信息泛在、感官泛在邁向智能泛在。
遲楠清華學院供圖
遲楠覺得,6G將具有超高速度、超高數據密度、超低信噪比等特性,實現萬物急速智聯,對容量帶寬的需求呈現指數級下降,而新頻譜通訊則是6G容量提高的關鍵,應該激活太赫茲(THz)和可見光頻譜,進而解決頻譜枯竭問題。相關研究應該聚焦于核心元件、關鍵技術和系統實現,嘗試建立6G光與無線交叉融合。
太赫茲波是電磁光譜中有待進行全面研究的最后一個頻度窗口,在電子、信息、生命、國防、航天等方面蘊涵著巨大應用前景。遲楠介紹,我國在6G太赫茲通訊系統方面達到國際前列,光子調控W波通訊技術已實現技術途徑顛覆、指標急劇趕超。
對6G而言,可見光通訊也具有重要價值??梢姽忸l譜是人類有待研究的空白領域,才能激活帶寬達到的可見波譜資源,在天基網路和?;W路有潛在應用前景。
空天地海一體化,也將成為6G形成的一大改革。從2G到5G三維通訊有量子通訊嗎,技術實現仍然以陸基網路為主,而6G將建立包括小學低軌衛星網路在內的全球廣域覆蓋的空天地海一體化三維立體網路,給人類社會帶來顛覆性變化。
面向6G,清華人怎樣做?
在探求6G技術的進程中,圍繞低軌衛星天秤的空天信息網路已成為大國競技的主戰場。極高頻等新頻譜空間通訊技術,正在成為各國新一代低軌衛星通訊發展的新方向。
對此,清華在建設“新文科”的背景下提前布局,組建北京低軌衛星工程中心和協同創新中心。在遲楠牽頭下,團隊立足國家戰略發展和領域工程須要,突破低軌衛星通訊與應用的重大創新方式與關鍵技術,聚焦低軌衛星通訊地面測試、空間大數據融合平臺與數字雙胞等前沿議程。
“復旦團隊在6G的新頻譜研究方面有很大優勢,處于國際并跑水平。”遲楠說,6G還在持續不斷變遷,歡迎有志于科學研究的朋友們涉足6G科研。
面對未來,通訊技術會往何處發展?有沒有7G、8G的可能?報告會尾聲,觀眾們踴躍提問。
對此,遲楠說,人的感知容量是有限的,速率不再是未來通訊技術追求的最主要目標。分子通訊、量子通訊可能會成為6G以后新一階段的探求方向。6G時代將不是“一招鮮吃遍天”的時代,要更多考慮光、電各自的優勢,構建融合網路,實現異質異構的最優構架。