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技术|5G刚用上，有的人已经在想6G了( 二 )


新型天线技术
5G NR已经使用MassiveMIMO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 。
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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 。
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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 。
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（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 。
OAM通信研究的核心 ， 是把轨道角动量这一尚未利用的电磁波参数用于通信 。 OAM是电磁波在传播方向上在垂直平面上表示相位旋转的特性 ， 相位旋转的次数称为OAM模式 。 不同的OAM模式相互正交 ， 在同一频点上可传输多路正交信号 ， 从而提升频谱效率和信道容量 ， 这就是OAM复用技术：
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2018年5月 ， 日本NTT已经利用轨道角动量（OAM）多路复用在全球首次成功演示了100Gbps无线传输 ， 实验室设计了OAM-MIMO复用传输 。 结果表明 ， 系统能够显著提升传输容量 。
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这项技术看起来还是相当有前途的 ， 但是实验室只进行了十米的传输实验 ， 实际的实施和操作肯定还有很多的问题需要解决 。
全双工技术
5G NR引入了动态TDD技术 ， 提高双工灵活性 ， 从而可以根据流量来动态调整下行链路和上行链路之间的时隙比率 。
全双工技术可能会在6G得到应用 ， 从而解除传统双工机制对收发信机频谱资源利用的限制 ， 有助于进一步提高频谱效率（理论上同时同频全双工可提升一倍的频谱效率）和系统的灵活性 。
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上下行链路同时同频传输信号 ， 会存在严重的自干扰和交叉干扰问题 ， 需要在设备和网络部署时采取一定的干扰抑制和消除手段 。
频谱共享技术
本着开源与节流并重的思想 ， 如何更加充分地利用现有的频谱资源就显得格外重要（特别是在低频段） 。
于是 ， 动态频谱共享（DSS）技术闪亮登场 。
它可以让不同制式的网络共享使用相同的频谱资源 ， 相当于频谱和制式解耦合 。 比如 ， 目前动态频谱共享技术已经可以在4G和5G之间动态分配频谱 。
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6G时代 ， 动态频谱共享技术显然还要在原有基础上继续发展 ， 也许会被称为“智能”频谱共享技术 。
网络拓扑结构的演进
网络拓扑演进方面的一个显著趋势 ， 就是使用非地面网络NTN ， 例如卫星和HAPS ， 即使在没有地面网络的地方也能提供覆盖 。
NTN技术的实现 ， 需要考虑地面网络所没有的新方面 ， 包括对移动小区的支持、数百公里大的小区、较大的传播延迟、NTN的高速移动导致的较大多普勒频移和较大路径损耗等 。
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目前尚处于开发支持NTN的技术初始阶段 ， 3GPP R17将会完成对NTN网络的第一阶段支持 ， 让我们拭目以待吧 。
PS：现阶段想要多了解一些NTN的内容 ， 建议参考3GPP TR38.811 。
AI技术
3GPP5G标准已经在核心网中引入了NWDAF网络功能 ， 对网络进行数据收集和分析 。 相信该功能在后续版本中持续演进 ， 之后3GPP也会对无线侧进行相关的技术研究 。 到了6G时代 ， AI技术的应用将会无处不在 。
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举例来说 ， 本地AI技术给信道编码研究提供了一种全新的解决方案 ， 使其不再依赖传统的编码理论进行设计 ， 通过学习、训练、搜索就可以找到适合当前传输环境的最佳的调制编码方式 。 联合AI的一个例子是基于预测的切换优化 ， 而端到端的AI可以识别或者说预测网络运行中的异常并提出纠正方案 。


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