智能手机|速度可达1TB/秒 6G出手 "网中网"奇迹再现( 二 )
基于正交频分复用(OFDM)的 NOMA 系统则可以实现合理的频谱效率增益 。OFDM 已被应用于 5G 系统和 Wi-Fi 802.11无线局域网标准中 。另一种支持更高设备数据吞吐量的方法是将传统的 OFDM 波形与额外的调制技术配对使用,该技术可以为每个 OFDM 符号传输额外的数据再创建一个维度 。
已经有一些研究工作讨论了空间调制 OFDM、副载波-索引调制、带索引调制的 OFDM 和带有副载波数调制的 OFDM 等技术,它们很可能为 6G系统提供更高的数据吞吐量 。除了需要支持更高的数据速率,通过空中接口发送数据通常需要比 4G 或 5G 网络使用的更高的频率 。
目前的 5G 信号的工作频率在 3.4Ghz 到 3.8Ghz 之间,而未来的 5G 实现工作频率将达到约 5Ghz,无线 6G 网络可能会使用 THz 或 sub-THz 范围内的频率,大约为 95Ghz 到 3Thz 。
信号传播是一项重要的挑战 。无线电信号能够传播的距离随着传输频率的增加而减小 。考虑到高频 6G 信号的辐射范围相对较短(10 米),6G 网络可能需要更密集的基站和中继器网络 。
为了在无需安装成百上千个耗电的天线或信号中继器的条件下,使用高频频谱传输无线电波,一个潜在的解决方案是使用可重构智能表面,这种表面可以由具有特殊特性的材料制成,可用于重定向 6G 信号,在不需要专用电源的情况下充当放大器 。
石墨烯就是其中一种单层的基于六角形矩阵的材料,可以用于感知和反射特定方向的电磁波,增强和反射无线信号 。LG 电子和欧洲研究实验室「Fraunhofer-Gesellschaft」使用自适应波束形成和高增益天线开关技术,在约 300 英尺的155GHz-175GHz 频段实现了 15 分贝毫瓦还有传输 。
中国工业和信息化部正在投资并监督 6G 技术的研发 。政府支持的紫金山实验室于 2022 年 1 月宣布,在受控环境中实现了高达 206.25 千兆/秒的无线传输速度 。6G: 网络的网络?行业观察人士表示,6G 不仅仅是空中接口 。
考虑到各种各样的应用需要网络访问,以及某些技术的融合,6G 标准可能会包括多种接口类型,用「网络的网络」来形容 6G 似乎较为恰当 。
IDC 无线和移动连接技术及半导体技术团队研究总监 Phil Solis 表示:「许多未来的应用由于营销与 5G 或 6G 捆绑在一起 。
但实际上,它们可能主要是在 Wi-Fi 环境下运行,因为在 Wi-Fi 6 环境下,主导技术从 OFDM 变成了OFDMA」 。
OFDMA(正交频分多址接入)是 Wi-Fi 6 中的一项技术,通过将称为资源单元(RU)的副载波子集分配给单个客户端,实现与多个客户端并发的上行和下行通信,支持更大的数据传输通道和更高的安全性 。
所以,Wi-Fi 也变得越来越好 。其他专家也指出,未来的应用可能是混合的 。例如,家中的数据可能使用最新的 Wi-Fi,它支持非常高的数据速率 。
根据IEEE IRDS 主席 Paolo Gargini 的说法,如果数据需要发送到家庭以外的地方,将使用某种类型的光纤连接将信号发送到手机发射塔,因为光纤技术在人口密集地区安装的成本可能比在小区域内建立庞大的天线和中继器网络要低 。
Gargini 说:「如果想在 10 年后实现 6G,有很多基础设施还没有建立起来 。事实是,想要传输这种更高的频率,比如 6G,就必须使用光纤 。当使用非常高的 sub-THz 和 THz 频谱传输数据时,信号传播存在诸多限制」 。
「许多未来的应用由于营销与 5G 或 6G 捆绑在一起 。但实际上,它们可能主要在 Wi-Fi 环境下运行 。」华为则在 6G 领域提出了完全不同的网络融合方法 。
它宣布,计划通过发射几颗低轨或极低轨地球轨道(LEO/VLEO)卫星,整合地面和非地面网络,形成一个巨型卫星群,扩大地面蜂窝基础设施的覆盖范围,为超长途传输提供新的低延迟解决方案 。
预计这两个网络将深度集成为一个系统,其中地面和非地面网络节点可以以类似的方式作为基站,使用户能够在不同的服务条件下利用每种类型的优势 。
根据 IEEE 卫星工作组的说法,在北美和其它地区,卫星 6G 预计将以前所未有的水平为非地面网络提供 KPI 和 QoS,该工作组将结合多种技术、度量指标和方法的用例 。
IEEE 出版的《International Network Generations Roadmap,2022 年版》中有一章描述了使用卫星技术支持 5G 和 6G 网络的技术障碍和解决方案,并包含了丰富的用例描述,其中结合了卫星直接接入和卫星回传、卫星物联网、卫星网络的毫米波、网络管理、QoS/QoE、安全,以及 3GPP、ETSI、ITU 和 IEEE 最近的标准化活动 。
日本电信公司 NTT 提供了另一套在 6G 网络中提高数据传输速度和降低能耗的方法,包括开发和测试一种使用端到端光通信基础设施的无线网络——IOWN 。该网络使用光子或光束来传输数据,无需将信号转换为电信号 。
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