培養出3G之父,讓5G暢通全球,電子科大率先開啟6G研究

隨著通信技術的飛速發展,3G成為過去式,4G正廣泛使用,5G逐漸進入大眾視野、6G也未來可期,而就中國通信技術的發展來說,電子科技大學擁有絕對的發言權。

3G:電子科大校友、中國3G之父李世鶴

培養出3G之父,讓5G暢通全球,電子科大率先開啟6G研究

1956年,在周恩來總理的親自部署下,成都電訊工程學院(現電子科技大學)成立,這是國家建設西南無線電工業基地的重要一環。1963年,一個名叫李世鶴的年輕人在這裡本科畢業,繼而前往南京大學物理系攻讀研究生,後更赴加拿大蒙特利爾大學留學,學成歸國的他,雄心勃勃地要在通信領域做出一番事業。

上世紀80年代,有這樣一個觀點幾乎無人相信——“21世紀是無線通信的世紀”,但是李世鶴敏銳地意識到,移動通信是未來中國通信事業發展的“突破口”。當看到美國高通公司研製出新制式CDMA(碼分多址),解決了第三代移動通信面對的最大問題(即無線電頻譜不夠用,需要提高效率)時,李世鶴心裡湧動著超越它的激情。

1995年,在德克薩斯大學的一間教室裡,時任郵電部科技司司長的周寰與李世鶴、徐廣涵、陳衛三人見面,四人討論了四天後,TD-SCDMA形成雛形!在經歷過多次國內討論、國際競爭後,2008年12月,國家發放許可,由中國移動運行TD-SCDMA網絡。到2013年初,TD-SCDMA用戶超過1億。李世鶴說,“我的夢想終於實現了!”在他看來,這是我國第一次完成國際標準並實現規模應用,這說明我們並不比任何一個國家差。

4G:電子科大參與核心研發4G無線傳輸系統

2001年,FuTURE計劃啟動,這是國家863計劃、“十五”重大項目、面向第四代移動通信發展的“未來通用無線環境研究計劃”的簡稱,2006年,該項計劃在上海通過了科技部的總體驗收,標誌著當時全球最大、國內首個第四代移動通信技術(簡稱4G)無線傳輸系統已成功構建。

這項研究由包括電子科大在內的十餘家大學、企業和研究所聯合攻關。4G實驗系統由TDD和FDD兩套系統組成,每套系統分上行鍵路(移動臺發送信號到基站)和下行鏈路(基站發送信號到移動臺)。電子科大通信抗干擾技術國家重點實驗室承擔了TDD系統的下行鏈路研製工作,是4G項目的核心承擔單位之一,而學校的李少謙教授則為總體組的7名成員之一。

在各方的共同努力下,FuTURE計劃進行了一系列創新,有發明專利近200餘項,向3GPP/3GPP2等國際標準化組織提交了近百項提案,一批核心技術被國際標準化組織所採納, 帶動了包括TD-SCDMA在內的3G演進技術的發展,為我國在4G通信的國際競爭中搶佔了先機。

5G:電子科大博士生研發出“通用芯片”


培養出3G之父,讓5G暢通全球,電子科大率先開啟6G研究

如今,3G、4G已成現實,5G也未來可期。但由於不同國家劃分的5G通信頻段各不相同,即使5G時代來臨,出國後,5G手機“失靈”也是正常現象。

值得振奮的是,今年五月,電子科技大學博士生張淨植提出的“基於強耦合變壓器的電流提升技術”科研成果,初步實現了用一款芯片覆蓋多個頻段,讓5G通信“全球通”變成了可能。

這種小芯片具有“兼容幷蓄”的“寬廣胸襟”,極大地提升了注入鎖定倍頻器的工作帶寬,即“基於CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝的超寬帶注入鎖定倍頻器”,簡而言之,就是為了解決5G芯片在不同電磁頻段“水土不服”的難題而專門設計的。在與業界最先進技術的比較中,該技術在僅消耗兩倍功耗的情況下,將工作帶寬提升了5.2倍,同時還解決了毫米波頻段中“低相位噪聲信號源的大帶寬設計”難題,為毫米波領域超寬帶低相位噪聲信號源設計提供了一個可行方案,對5G通信的高頻段多頻帶應用有著實際意義。

6G:有望從電子科大這個實驗室開啟

培養出3G之父,讓5G暢通全球,電子科大率先開啟6G研究


除了5G研究,電子科技大學還率先開啟6G研究,目前已經在相關領域取得了初步的成效。今年4月25日出版的《四川日報》第四版要聞以整版篇幅對電子科大太赫茲科學技術四川省重點實驗室進行了深度報道,並被人民網等媒體轉載,報道題為“比5G快100倍 6G有望從這裡開啟”。

這個實驗室在國內率先研製出了太赫茲迴旋管,輸出功率可達兆瓦級,而頻率高、功率大則意味著可用於遠距離、高分辨率雷達、探測和通信系統,還可用於受控熱核聚變,滿足未來人類社會穩定持久的能源需求。

該太赫茲迴旋管是目前太赫茲頻段輸出功率最高的器件。電子科技大學傅文傑副教授表示,傳輸電視信號的波段頻率比廣播高,所以有了清晰的圖像;5G則將頻譜資源擴展到了毫米波,太赫茲波有望為“6G”提供基礎波段。

以太赫茲波為基礎的6G無線通信,將比現有5G快100倍,加載的信息量也更大,如同5G可讓醫生實時遠程控制做手術的機器手,太赫茲帶來的6G將讓這種手術進入VR(虛擬現實),立體三維空間視頻,實時無延遲傳輸,讓醫生身臨其境,就像在真實手術室工作一樣。

創新推動進步,科技促進發展。未來,電子科大也將繼續以電子信息科學技術為核心,在建設“雙一流”高校的過程中,以人才培養為根本,以服務國家、地方經濟建設和國防建設為己任,開拓進取,銳意創新,為建成中國特色、世界一流大學努力奮鬥!

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