6G时代:未来通信技术的巅峰之作
21ic 2024-06-21

5G到目前为止,还未完全普及。但是,各大公司已经开始研究6G技术了。对于6G,想必普通民众还不够了解。为增进大家对6G通信技术的认识,本文将对6G进行详细阐述。如果你对6G具有兴趣,不妨和小编一起继续往下阅读哦。


6G,即第六代移动通信标准,一个概念性无线网络移动通信技术,也被称为第六代移动通信技术。主要促进的就是互联网的发展。

6G网络将是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信,实现全球无缝覆盖,网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村,让深处山区的病人能接受远程医疗,让孩子们能接受远程教育。此外,在全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统和6G地面网络的联动支持下,地空全覆盖网络还能帮助人类预测天气、快速应对自然灾害等。这就是6G未来。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破,它更是为了缩小数字鸿沟,实现万物互联这个“终极目标”,这便是6G的意义。

6G的数据传输速率可能达到5G的50倍,时延缩短到5G的十分之一,在峰值速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力等方面远优于5G。

6G不仅仅是5G的演进。每一代蜂窝技术都是变革性的。4G 为移动互联网注入活力,而 5G 将蜂窝通信扩展到智能手机之外。6G 将继续将移动通信推向新的高度,超越传统的蜂窝通信设备和应用程序。

与目前用于 4G 和 5G 的信息相比,6G 正在考虑的亚太赫兹(THz) 频率上可用的宽带宽将能够传输大量信息。这些频率可以使虚拟现实 (VR) 和增强现实(AR) 应用受益于沉浸式全息图。


使设备能够在亚太赫兹频率下运行首先要研究和了解材料特性、半导体、天线,甚至是新的数字信号处理 (DSP) 技术。研究人员正在研究如何使用磷化铟(InP) 和硅锗 (SiGe) 等材料来开发高功率和高度集成的设备。幸运的是,大学、商业实体和国防工业多年来一直在研究和使用这些化合物半导体技术,并不断推动提高频率上限并改善噪声和线性等其他领域的性能。

以通信系统中的误差矢量幅度(EVM) 级别为例,这是用于评估复杂无线电调制方案的关键性能指标。它是无线电发射和接收链的噪声和线性性能的函数。这一方面推动了 6G 系统组件和电路设计的许多方面。今天,6G 的几个项目专注于设备和对低于太赫兹频率的放大器、天线和滤波器等集成设备的噪声水平的理解。

对更高数据速率的不懈需求推动行业向更高频率发展,从而获得更大的可用带宽。这是几代蜂窝技术的持续趋势,最近的趋势是将 5G 扩展到 24 和 71 GHz 之间的频段,这有助于说明这部分 6G 研究可能采取的路径。随着使用频率范围 2 (FR2) 频段的商用系统的推出,业界不断改进技术,第三代合作伙伴计划 (3GPP)继续推进该标准以帮助移动性、链路管理和电源管理。这一切都是由需要如此高数据速率的用例告知的。虽然“杀手级应用”可能还没有出现,但对数据的日益增长的需求已经全面展开。

除了与射电天文学相关的一些实验要求和细节外,监管机构尚未最终确定有关这些频段的政策。然而,鉴于对此类短波长的系统集成的要求,测量和被测设备之间的互连只能通过三种方式实现:晶圆探针、波导或通过天线的空中 (OTA)。晶圆探测仅适用于暴露 IC 的验证。波导矩形 (WR) 6.5 覆盖 110 至 170 GHz 频率;WR3.4 指 220 至 330 GHz 频率;并且还提供许多现成的互连配件。对于OTA,至少在美国,联邦通信委员会(FCC)已经开放了95到330GHz频段进行实验并为这些频段提供实验许可证。

对于这些频率,只有一个标准可以适用于通用通信收发器规范,并且没有使用该标准 (802.15.3d) 的商业系统。因此,一个很好的起点是探索可以在这些频段使用的调制和编码格式。

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