技术|5G刚用上，有的人已经在想6G了
_原题为 5G刚用上 ， 有的人已经在想6G了
2020年行将结束 ， 随着5G网络的建设推进 ， 以及3GPP R16版本的冻结 ， 越来越多的人将关注焦点转移到6G身上 。
7月14日 ， 韩国三星电子发布了白皮书《下一代超连接体验》 。 在白皮书中 ， 三星预估6G标准完成及投入商业化的最早时间点是2028年 ， 而大规模商业化可能发生在2030年左右 。
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这个预测时间点 ， 和3月17日全球第二届6G Wireless Summit会议上中兴通讯给出的预测时间点非常接近：
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从社会和技术的大趋势来看 ， 6G将具有以下显著的特点：
? 人和机器都将是6G的用户（并且机器反而会是6G的首要用户） 。
?AI将会渗透到各行各业 ， 比如金融 ， 健康 ， 工业制造等领域 ， 6G将会通过AI来进一步提升性能并且降低CAPEX和OPEX 。
? 6G将会使通信技术变得更加开放（比如近年成立的O-RAN联盟等） 。
?6G将会在诸多社会问题方面发挥关键作用 。 例如应对气候变化（与数字技术结合减少温室气体排放量）和解决教育不平等（远程教育）等问题 ， 5G已经为此提供了一些帮助 。 6G提供的超连接 ， 将会进一步协助完成联合国提出的2030可持续发展目标 。
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站在服务的角度 ， 6G又会带来什么呢？
6G将进一步增强5G定义的eMBB、URLLC、mMTC等特性 ， 并且融合更加先进的传感、成像、显示和AI等技术 ， 提供超连接体验 ， 比如：
? 沉浸式扩展现实（XR）
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? 高保真移动全息影像
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? 数字镜像（数字孪生）
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▉ 6G必须满足的要求
想要实现超连接体验 ， 6G必须满足来自三个维度的要求 ， 分别是性能、架构和可信度 。
6G性能需求
相比5G ， 6G会有怎样的性能提升？如下所示：
? 峰值数据速率1Tbps(1000Gbps) ， 是5G的50倍
? 空口延迟小于100微秒(μs) ， 是5G的十分之一
? 可靠性达到10-7 ， 是5G的一百倍
? 设备连接密度达到107/Km2 ， 是5G的十倍
? 频谱效率达到5G的两倍
绘制成蜘蛛网模型 ， 大致如下：
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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 。
▉ 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）
5GNR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 。
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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 。
【技术|5G刚用上，有的人已经在想6G了】（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 。
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