再谈6G

正文

请到「今天看啥」查看全文

• 6G体系结构需求

解决移动设备计算能力有限所带来的问题，实现通信和计算的真正融合，以便最终用户的各种设备能够无缝地利用网络中可用的计算能力，比如从技术开发的初期就引入AI（ 或者称为原生AI ）。

新的网络功能的灵活集成，包括和非地面网络的集成，比如飞机、近地轨道和地球静止轨道卫星、高空平台等 。

• 6G可信度需求

解决用户数据和AI技术的广泛使用而带来的安全和隐私问题。

0 2

6G的重点技术发展方向

6G的一些典型候选技术如下：

• 太赫兹频段（ THz ）

5G NR已经开始讨论在52.6GHz以上的频段工作，遵循这一趋势，6G时代移动通信恐怕将不可避免地使用太赫兹THz频段。

但是实际使用THz频段，有一些必须克服的技术挑战，例如：

（1）本身的传播特性 （ 严重的路径损耗和大气吸收 ） ：需要针对室内和室外的场景建立适合THz的多径信道模型。

（2）芯片和射频器件：过去十年，研究者们致力于开发芯片级的太赫兹技术，现在基于InP、GaAs、SiGe、甚至CMOS技术已经在较低的THz频段产生了一些突破。但是在更高的THz频段，还需要进一步突破，以满足高效率、低能耗和低成本需求。

（3）天线和波束赋形：太赫兹意味着路径损耗的急剧增加。因此，需要超大规模的天线阵列来补偿路径损耗。另一方面，这会导致非常狭窄的细波束 （ 类似于激光波束 ） ，因此如何优化波束赋形，以合理的成本和能效来提升系统的性能也非常重要。

（4）新的波形、信号、信道和协议：目前来看OFDM依然会是一个候选项，但是需要去探索新的备选波形，降低PAPR，满足THz的硬件限制。另外，还需要开发合适的信号、信道和协议来有效地适配THz的各种操作。

• 新型天线技术

5G NR已经使用Massive MIMO技术，但是THz波段需要比毫米波更多的天线，因此会有更大的挑战，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：将超表面透镜作为移相结构应用于天线阵列信号，施加直流偏置来调整波束方向，有助于锐化波束形状。

第二种方法：超材料天线作为谐振天线，其自身辐射定向波束，与超表面透镜不同，它不需要一个带移相器的独立天线阵列。

第三种方法：可重构智能表面 （ RIS ） ，通俗的讲，智能表面可以改变电磁波的电磁特性，从而影响周围的传播环境。

（2）轨道角动量 （ OAM ）

1992年，科学家通过实验证实，光子具有轨道角动量OAM这一基本性质。

请到「今天看啥」查看全文