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6G 已经在来的路上：三⼤类关键技术 6G将迈向太赫兹频率时代 在9⽉的“2018年世界移动 信⼤会·北美”上，美国联邦 信协会(FCC)专员Jessica Rosenworcel⼥⼠代表FCC称，6G 将迈向太赫兹频率时代，随着⽹络越加致密化，基于区块链的动态频谱共享技术正在变成新的技术趋势。 6G 信技术不再是简单的⽹络容量和传输速率的突破，它更是为了缩⼩数字鸿沟，实现万物互联这个“终极⽬标”，这便 是6G的意义。 6G是什么样的？ 关于6G的研究已经开始。我国⼯业和信息化部部长苗圩表⽰：“去年年底还是今年年初，我们已经开始着⼿在研究6G的 发展，也就是第六代移动 信。” ⽬前，欧洲、美国、⽇本、韩国等也已有机构陆续启动了B5G或者6G的技术研究。 不过，现在6G定义还未出现。各⽅都有⾃⼰的愿景，并未得到统⼀的、⼤家都认可的6G定义。⽬前⼀个较为官⽅的回 答是，6G将探索并汇集5G所遗漏的相关技术。 在“2018年世界移动 信⼤会·北美”上，Jessica Rosenworcel作为美国联邦 信协会(FCC)对外公开讨论6G⽆线服务的 第⼀位专员，提出了6G的3⼤类关键技术，分别涉及到6G频谱、6G⽆线“超⼤容量”如何实现、6G频谱使⽤如何创新这3 ⼤⽅⾯。让我们在技术层⾯上对6G有了⼀个较为具体的展望。 1. 6G进⼊太赫兹频段，⽹络“致密化” Rosenworcel表⽰，6G将使⽤太赫兹( Hz)频段，且6G⽹络的“致密化”程度也将达到前所未有的⽔平，届时，我们的周 围将充满⼩基站。 太赫兹频段是指100GHz-10 Hz，是⼀个频率⽐5G⾼出许多的频段。从 信1G(0.9GHz)到现在的4G(1.8GHZ 以上)，我 们使⽤的⽆线电磁波的频率在不断升⾼。因为频率越⾼，允许分配的带宽范围越⼤，单位时间内所能传递的数据量就越 ⼤，也就是我们 常说的“⽹速变快了”。 不过，频段向⾼处发展的另⼀个主要原因在于，低频段的资源有限。就像⼀条公路，即便再宽阔，所容纳车量也是有限 的。当路不够⽤时，车辆就会阻塞⽆法畅⾏，此时就需要考虑开发另⼀条路。 频谱资源也是如此，随着⽤户数和智能设备数量的增加，有限的频谱带宽就需要服务更多的终端，这会导致每个终端的 服务质量严重下降。⽽解决这⼀问题的可⾏的⽅法便是开发新的 信频段，拓展 信带宽。 ⽬前，我国三⼤运营商的4G主⼒频段位于1.8GHz-2.7GHz之间的⼀部分频段，⽽国际电信标准组织定义的5G的主流频 段是3GHz-6GHz，属于毫⽶波频段。到了6G，将迈⼊频率更⾼的太赫兹频段，这个时候也将进⼊亚毫⽶波的频段。中 国科学院国家天⽂台研究员苟利军说：“太赫兹在天⽂中被称为亚毫⽶ ，这类天⽂台的站点⼀般很⾼⽽且很⼲燥 ，⽐如 南极，还有智利的acatama沙漠。” 那么，为什么说到了6G时代⽹络将“致密化”，我们的周围会充满⼩基站？这就涉及到了基站的覆盖范围问题，也就是基 站信号的传输距离问题。 ⼀般⽽⾔，影响基站覆盖范围的因素⽐较多，⽐如信号的频率、基站的发射功率、基站的⾼度等。就信号的频率⽽⾔， 频率越⾼则波长越短，所以信号的绕射能⼒(也称衍射，在电磁波传播过程中遇到障碍物，这个障碍物的尺⼨与电磁波 的波长接近时，电磁波可以从该物体的边缘绕射过去。绕射可以帮助进⾏阴影区域的覆盖)就越差，损耗也就越⼤。并 且这种损耗会随着传输距离的增加⽽增加，基站所能覆盖到的范围会随之降低。 6G信号的频率已经在太赫兹级别，⽽这个频率已经进⼊分⼦转动能级的光谱了，很容易被空⽓中的被⽔分⼦吸收掉， 所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远，6G需要更多的基站“接⼒”。 5G使⽤的频段要⾼于4G，在不考虑其他因素的情况下，5G基站的覆盖范围⾃然要⽐4G的⼩。到了频段更⾼的6G，基 站的覆盖范围会更⼩。因此，5G的基站密度要⽐4G⾼很多，⽽在6G时代，基站密集度将⽆以复加。 2. 空间复⽤技术 2. 空间复⽤技术 Rosenworcel表⽰6G将使⽤“空间复⽤技术”，6G基站将可同时接⼊数百个甚⾄数千个⽆线连接，其容量将可达到5G基 站的1000倍。前⾯说到6G将要使⽤的是太赫兹频段，虽然这种⾼频段频率资源丰富，系统容量⼤。但是使⽤⾼频率载 波的移动 信系统要⾯临改善覆盖和减少⼲扰的严峻挑战。 当信号的频率超过10GHz时，其主要的传播⽅式就不再是衍射。对于⾮视距传播链路来说，反射和散射才是主要的信号 传播⽅式。同时，频率越⾼，传播损耗越⼤，覆盖距离越近，绕射能⼒越弱。这些因素都会⼤⼤增加信号覆盖的难度。 不⽌是6G，处于毫⽶波段的5G也是如此。⽽5G则是 过Mass