什麼是6G技術?分享6G白皮書啦

6G是5G的下一代通訊技術。儘管全球的5G部署仍處於初期階段,但是有關6G的研究已經開始。人們正在使用人工智慧(AI)、擴充套件現實(XR)、自動化、機器人以及其他種種技術進行6G開發。然而,人們對6G所給予的厚望要求進行革命性的技術創新。在此,我們將探究下6G的效能要求和有助於實現6G目標的新技術。

與5G相比,6G需要大量的效能改進。儘管5G的設計初衷是利用高達100GHz的頻率,達到20 Gbps的峰值資料傳輸速率,6G卻是期望利用高達3 THz的頻率,實現高達1000 Gbps的資料速率。延遲效能也有望大幅提高,空域的延遲目標為100us左右,端到端(E2E)延遲約1毫秒,這將導致使用者體驗延遲小於10毫秒。這裡說的使用者體驗延遲是整個通訊通道中所有元件的延遲總和。

儘管還沒有特定的6G標準,但仍不妨礙我們來看看可以用來實現這些要求的一些技術。

太赫茲頻率:

預計6G將使用高達3 THz 的頻率,這將導致巨大的頻寬可用性。

改進的天線技術:

為了支援太赫茲頻率的使用,需要改進大規模MIMO技術(針對毫米波5G開發)。這可能包括基於超材料的天線、射頻前端和軌道角動量技術。

雙工技術的演進:

5G引入了動態時分複用(TDD)以實現雙工工作的靈活性,但仍有工作要做,以消除下行和上行必須相競使用時頻資源所帶來的的限制。

網路拓撲的演進:

在網路拓撲的演進中,不斷取得進展,趨勢之一是使用非地面網路元件,如衛星和高空偽衛星(HAPS)。

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頻譜共享:

獨佔的頻譜許可持有者經常造成頻譜資源的非充分利用。頻譜共享允許多個實體進行資源共用,從而可以做到對頻譜資源的更充分利用。

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全面的AI:

AI可用於最佳化整體系統的構造和系統的效能。它可以分為三個級別:本地AI、聯合AI和端到端AI。

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拆分計算:

拆分計算可以稱為6G的最令人興奮的功能之一。這將允許計算工作在移動裝置和雲伺服器之間拆分,從而可以降低成本並提高移動裝置的處理能力。我們可以從Google Stadia和Microsoft xCloud等基於雲的遊戲服務中一窺拆分計算的運用。

高精度網路:

高精度網路(HPN)可針對高資料、低延遲的互動式服務,提供高質量的解決方案,這對最小化E2E延遲和抖動非常重要。

這些是有望用於實現6G目標的一些關鍵技術。雖然我們還處於6G發展的初始階段,但可以肯定的是,未來還會有更多創新性的技術出現。隨著開發的繼續,我們所預期能達到的效能引數也將發生變化,可能變的更好——也可能變的更差。

這些新技術也有其自身必須面對的障礙和挑戰。例如,太赫茲頻率允許數百Gbps範圍內的巨大頻寬,但同時也面臨諸如路徑損耗嚴重、大氣吸收率高、穿透能力低以及射頻模組複雜度增加等挑戰。在通往6G的道路上,研究者們如何克服這些挑戰,未來幾年出現的眾多進展將是哪些,這些都值得我們拭目以待。