6G无线网络及特点

litom2004

        6G指的是第六代无线通信技术。 这项技术的研究于2019年开始，目的是开发6G无线通信技术；它是继其前身5G无线技术之后的又一项无线通信技术，而5G无线网络自2019年4月起在美国、韩国和中国的多个城市推出。


1.6G无线通信技术的目标

       6G（第六代无线通信技术）的目标是实现5G（NR）网络的愿景，以及满足以下要求：

•       智慧连接:借助人工的智能连接

•       深度连接:（室内）深度连接

•       全息连接:指无缝覆盖任何地方使用AR(扩增实境) / VR (虚拟现实)

•       无处不在的连接:覆盖空间，空气，地面和海洋。

2.6G无线通信技术的覆盖

         6G无线网络连接的设备和领域包括：无人机、卫星、远程无线电（ RRHs (Remote Radio Heads)、可见光通信VLC (Visible Light Communications)、基站、安装在移动物体上的6G网络设备等，6G无线通信已经无处不在。

3.6G 无线网络的优势

       6G 无线网络设计目的是支持更多数量的移动连接，远远超出5G容量，每平方公里连接10 x 105个终端设备；

       6G 无线网络 将彻底改变医疗保健部门，通过远程手术消除时间和空间障碍，保证医疗保健工作流程，大部分移动通信是在室内产生的 optimizations。

       以前蜂窝网络从来没有真正被设计以室内覆盖为有效目标。而6G 使用Femto单元设备或分布式天线系统(DASs)来克服室内深度覆盖带来的挑战。

       6G 无线网络使用THz (Terahertz)，它具有以下优点：THz电波很容易地吸收空气中的水分，因此这对于高速短距离无线通信非常有利。由于Terahertz具有较强的抗干扰能力，因此可以提供较窄的波束和较好的方向性，从而实现安全通信。

     108到1013 GHz的高无线带宽(几十GHz)可以提供更高的Tb/sec通信速率。在空间通信中，THz 被用来在卫星之间进行无线传输。波束形成和大规模MIMO多路复用增益有助于克服雨衰和衰落传播，以满足城市覆盖要求。 THz 的光子能量非常低(约 10-3eV，能量效率较高。

       6G 无线电波利用可见光，充分利用发光二极管的照明和高速数据通讯等优点。VLC不产生电磁辐射。因此它不容易受到外部电磁干扰。VLC还有助于构建网络安全。

       6G 无线提供非常高的数据速率(Tb/sec)和非常低的延迟(ms 以下)。因此，许多应用程序可以使用6G 无线网络。

       6G 将虚拟化其他组件，如 PHY层和 MAC层。 目前 PHY/MAC的实现需要专门的硬件实现。 虚拟化将降低网络设备的成本。 这使得大规模密集部署6G 在经济上是可行;

4.6G 无线网络面临的挑战

       6G无线这项技术正在研究和开发中，网络系统进行试验和测试，其目前面临着以下挑战：

       6G无线网络采用无小区（硬件）结构和多连接。 因此，无缝移动性和集成的不同类型的链路(THz，VLC，mmWave<6Ghz)需要完善的调度。 在无小区结构中，UE连接到RAN而不是单个小区。这是项挑战新网络的架构设计。

       6G无线网络 使用 THz(太赫兹)频率作为部分通信，因此THz的缺点可以被认为是6G 无线技术的缺点。 太赫兹频率是指波长在30至3000微米的0.1至10太赫兹电磁波的频谱。 太赫兹波可广泛应用于空间通信，特别适合卫星之间的通信。 该信号对阴影非常敏感，对覆盖范围影响很大。 此外，低频THz频率引起较大的自由空间衰落。 超大尺度天线是天线研究中的一个重要课题，对天线的带宽和分辨率都有很高的要求。 在设计低功耗和低成本的6G 器件时，处理能力是一个主要的挑战。

       6G无线网络的部分通信使用可见光频率，因此 VLC的缺点可以被认为是6G 无线技术的缺点。 可见光采用390-700nm波长，为了更有效地管理大量的终端和网络设备，必须采用低能耗的6G 系统。为了实现这一点，网络和终端设备的电路和通信协议栈的设计是一个挑战。目前尝试通达采用能量收集元件策略来处理这项要求。

原文来自：https://www.rfwireless-world.com/Terminology/Advantages-and-Disadvantages-of-6G-Wireless-Technology.html

整理：kangguoying 20200731