本文来自微信民众号：鲜枣教室（ID：xzclasscom），作者：周磊，原文标题：《再谈6G》，题图来自：视觉中国
2020年即将完毕，跟着5G网络的竖立推动，以及3GPP R16版本的凝结，越来越多的人将关注中心转移到6G身上。
7月14日，韩国三星电子宣布了白皮书《下一代超衔接体验》。在白皮书中，三星预估6G规范完成及投入商业化的最早时候点是2028年，而大规模商业化大概发生在2030年摆布。
这个展望时候点，和3月17日环球第二届6G Wireless Summit集会上复兴通讯给出的展望时候点非常靠近：
从社会和手艺的大趋向来看，6G将具有以下明显的特征：
• 人和机械都将是6G的用户（而且机械反而会是6G的主要用户）。
• AI将会渗透到各行各业，比方金融，康健，工业制作等范畴，6G将会经由过程AI来进一步提拔机能而且下降CAPEX和OPEX。
• 6G将会使通讯手艺变得越发开放（比方最近几年竖立的O-RAN同盟等）。
• 6G将会在诸多社会问题方面发挥症结作用。比方应对气候变化（与数字手艺连系削减温室气体排放量）和处理教诲不平等（远程教诲）等问题，5G已为此供应了一些辅佐。6G供应的超衔接，将会进一步辅佐完成团结国提出的2030可延续发展目的。
站在效劳的角度，6G又会带来什么呢？
6G将进一步加强5G定义的eMBB、URLLC、mMTC等特征，而且融会越发先进的传感、成像、显现和AI等手艺，供应超衔接体验，比方：
• 沉醉式扩大现实（XR）
• 高保真挪动全息影象
• 数字镜像（数字孪生）
（延长浏览：什么是数字孪生？）
6G必需满足的请求
想要完成超衔接体验，6G必需满足来自三个维度的请求，分别是机能、架构和可信度。
6G机能需求
比拟5G，6G会有怎样的机能提拔？以下所示：
• 峰值数据速度1Tbps（1000Gbps），是5G的50倍
• 空口耽误小于100微秒（μs），是5G的十分之一
• 可靠性到达10-7，是5G的一百倍
• 装备衔接密度到达107/Km2，是5G的十倍
• 频谱效力到达5G的两倍
绘制成蜘蛛网模子，大抵以下：
6G体系构造需求
处理挪动装备盘算才能有限所带来的问题，完成通讯和盘算的真正融会，以便最终用户的种种装备能够无缝地运用网络中可用的盘算才能，比方从手艺开发的早期就引入AI（或许称为原生AI）。
新的网络功用的天真集成，包含和非地面网络的集成，比方飞机、近地轨道和地球静止轨道卫星、高空平台等。
6G可信度需求
处理用户数据和AI手艺的普遍运用而带来的平安和隐私问题。
6G的重点手艺发展方向
6G的一些典范候选手艺以下：
太赫兹频段（THz）
5G NR已入手下手议论在52.6GHz以上的频段事情，遵照这一趋向，6G时期挪动通讯生怕将不可避免地运用太赫兹THz频段。
然则现实运用THz频段，有一些必需战胜的手艺应战，比方：
（1）本身的流传特征（严峻的途径消耗和大气吸取）：须要针对室内和室外的场景竖立适宜THz的多径信道模子。
（2）芯片和射频器件：过去十年，研讨者们致力于开发芯片级的太赫兹手艺，如今基于InP、GaAs、SiGe、以至CMOS手艺已在较低的THz频段产生了一些打破。然则在更高的THz频段，还须要进一步打破，以满足高效力、低能耗和低本钱需求。
（3）天线和波束赋形：太赫兹意味着途径消耗的急剧增添。因而，须要超大规模的天线阵列来赔偿途径消耗。另一方面，这会致使非常狭小的细波束（类似于激光波束），因而怎样优化波束赋形，以合理的本钱和能效来提拔体系的机能也非常主要。
（4）新的波形、信号、信道和协定：现在来看OFDM依旧会是一个候选项，然则须要去探究新的备选波形，下降PAPR，满足THz的硬件限定。别的，还须要开发适宜的信号、信道和协定来有效地适配THz的种种操纵。
新型天线手艺
5G NR已运用Massive MIMO手艺，然则THz波段须要比毫米波更多的天线，因而会有更大的应战，以下是一些可选项:
（1）基于超材料的天线和射频前端
第一种方法：将超外表透镜作为移相构造运用于天线阵列信号，施加直流偏置来调解波束方向，有助于锐化波束外形。
第二种方法：超材料天线作为谐振天线，其本身辐射定向波束，与超外表透镜差别，它不须要一个带移相器的自力天线阵列。
第三种方法：可重构智能外表（RIS），浅显的讲，智能外表能够转变电磁波的电磁特征，从而影响四周的流传环境。
（2）轨道角动量（OAM）
1992年，科学家经由过程试验证明，光子具有轨道角动量OAM这一基础性子。
OAM通讯研讨的中心，是把轨道角动量这一还没有运用的电磁波参数用于通讯。OAM是电磁波在流传方向上在垂直平面上示意相位扭转的特征，相位扭转的次数称为OAM形式。差别的OAM形式互相正交，在统一频点上可传输多路正交信号，从而提拔频谱效力和信道容量，这就是OAM复用手艺：
2018年5月，日本NTT已运用轨道角动量（OAM）多路复用在环球初次胜利演示了100Gbps无线传输，试验室设想了OAM-MIMO复用传输。结果表明，体系能够明显提拔传输容量。
这项手艺看起来照样相称有前程的，然则试验室只举行了十米的传输试验，现实的实行和操纵肯定另有许多的问题须要处理。
全双工手艺
5G NR引入了动态TDD手艺，进步双工天真性，从而能够依据流量来动态调解下行链路和上行链路之间的时隙比率。
全双工手艺大概会在6G获得运用，从而消弭传统双工机制对收发信机频谱资本运用的限定，有助于进一步进步频谱效力（理论上同时同频全双工可提拔一倍的频谱效力）和体系的天真性。
上下行链路同时同频传输信号，会存在严峻的自滋扰和交织滋扰问题，须要在装备和网络布置时采用肯定的滋扰抑止和消弭手腕。
频谱同享手艺
本着开源与撙节并重的头脑，怎样越发充足地运用现有的频谱资本就显得分外主要（特别是在低频段）。
因而，动态频谱同享（DSS）手艺闪亮上台。
它能够让差别制式的网络同享运用雷同的频谱资本，相称于频谱和制式解耦合。比方，现在动态频谱同享手艺已能够在4G和5G之间动态分配频谱。
6G时期，动态频谱同享手艺明显还要在原有基础上继续发展，或许会被称为“智能”频谱同享手艺。
网络拓扑构造的演进
网络拓扑演进方面的一个明显趋向，就是运用非地面网络NTN，比方卫星和HAPS，纵然在没有地面网络的处所也能供应掩盖。
NTN手艺的完成，须要斟酌地面网络所没有的新方面，包含对挪动小区的支撑、数百千米大的小区、较大的流传耽误、NTN的高速挪动致使的较大多普勒频移和较大途径消耗等。
现在尚处于开发支撑NTN的手艺初始阶段，3GPP R17将会完成对NTN网络的第一阶段支撑，让我们拭目以待吧。
PS：现阶段想要多相识一些NTN的内容，发起参考3GPP TR38.811。
AI手艺
3GPP 5G规范已在中心网中引入了NWDAF网络功用，对网络举行数据网络和剖析。置信该功用在后续版本中延续演进，以后3GPP也会对无线侧举行相干的手艺研讨。到了6G时期，AI手艺的运用将会无处不在。
举例来说，当地AI手艺给信道编码研讨供应了一种全新的处理计划，使其不再依靠传统的编码理论举行设想，经由过程进修、练习、搜刮就能够找到适宜当前传输环境的最好的调制编码体式格局。团结AI的一个例子是基于展望的切换优化，而端到端的AI能够辨认或许说展望网络运转中的非常并提出改正计划。
后话：如今谈6G，是否是太早了？
5G商业化尚处于起步阶段，如今入手下手预备6G正是时候。由于从入手下手研讨到新一代通讯手艺商业化，一般须要10年摆布的时候。
早在2019年3月，芬兰就举办了环球第一届6G峰会，来自列国的通讯专家们协商制订了环球首份6G白皮书：6G泛在无线智能的症结驱动与研讨应战。
在过去的一年，世界列国纷纭制订了本国6G的发展规划，并付诸实行。
世界列国的6G研讨进展
此前有报导称，韩国5G网络现实传输速度仅为4G的三倍多，远远低于20倍的规范。由此能够看出，环球范围内的主要任务，照样先把5G的潜力充足引发出来，让企业和个人充足感受到5G所带来的实在代价。不然，空口说6G是没有任何意义的。
假如用一句话总结，那就是——
既要瞻仰星空（6G），也要踏踏实实（5G）。
文中部份图片及内容来自白皮书《下一代超衔接体验》
本文来自微信民众号：鲜枣教室（ID：xzclasscom），作者：周磊
