試論6G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用前景預(yù)測(cè)

陳俊霖

（重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶401520）

隨著社會(huì)的變遷和時(shí)代的進(jìn)步發(fā)展，從1986 年開(kāi)始，逐漸經(jīng)歷了1G，2G，3G 的時(shí)代，直到當(dāng)下4G 時(shí)代全面到來(lái)?？萍妓讲粩嗵嵘?，移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，為5G 時(shí)代的到來(lái)不僅創(chuàng)造了良好的條件和環(huán)境，同時(shí)大幅度提升了移動(dòng)通信技術(shù)水平，切實(shí)保障了用戶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)感的全面提升。與此同時(shí)，5G 時(shí)代在基于物為中心的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的全面支持，促使人與物的多項(xiàng)智能互聯(lián)成為可能并正在實(shí)現(xiàn)。作為一個(gè)萬(wàn)物智聯(lián)的5G 時(shí)代，為了確保在5G 時(shí)代遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用得以高效率、高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)，幾乎無(wú)盲點(diǎn)地全覆蓋網(wǎng)絡(luò)是必需的，但對(duì)于這個(gè)全覆蓋網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，更多的可能是在信息傳輸效率方面不斷提升，而要想切切實(shí)實(shí)地做到萬(wàn)物智聯(lián)，仍然需要不斷的努力，在未來(lái)6G，7G 等中才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化。

1 6G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展

6G 移動(dòng)通信技術(shù)首次被提及是在2018 年的世界移動(dòng)通信大會(huì)上，而在這次會(huì)議上關(guān)于6G 主要討論的內(nèi)容包含6G 的頻譜、大容量無(wú)線實(shí)現(xiàn)方式、創(chuàng)新頻譜。6G 移動(dòng)通信技術(shù)，在對(duì)5G的了解以及科技水平、社會(huì)不斷發(fā)展的需求等分析基礎(chǔ)上，可以初步明確的是其具備全覆蓋、全應(yīng)用和全頻譜的顯著特征。6G的全覆蓋體現(xiàn)在其應(yīng)用范圍的廣闊，進(jìn)而不斷拓展；6G 的全頻譜體現(xiàn)在其高頻發(fā)展方面；6G 的全應(yīng)用是指面向全社會(huì)各領(lǐng)域各行業(yè)，甚至是人與萬(wàn)物的全范圍應(yīng)用覆蓋，并在融合大數(shù)據(jù)和智能化等的基礎(chǔ)上，使現(xiàn)有技術(shù)途徑的推翻也能成為可能。

在當(dāng)下，針對(duì)6G 的定義并沒(méi)有得到明確，各持己見(jiàn)的現(xiàn)象尤為明顯。目前針對(duì)6G 比較正式的內(nèi)容是基于5G 基礎(chǔ)上，6G能夠?qū)?G 技術(shù)的缺陷和不足進(jìn)行探索和整合，并進(jìn)行優(yōu)化和完善。到了6G 時(shí)代，主要內(nèi)容不再僅是網(wǎng)絡(luò)容量、信息傳輸速度和效率，而是要在突破這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上，為萬(wàn)物智聯(lián)的實(shí)現(xiàn)不斷努力。

2 6G 移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)

2.1 頻譜利用率高

就以人類目前的科學(xué)技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，要讓高頻段的頻譜資源更加充分地被人類所利用是很困難的。當(dāng)人們想要更高效地利用高頻段的頻譜資源的時(shí)候高頻無(wú)線電波穿透力會(huì)給人們帶來(lái)很大的困擾。而在未來(lái)的6G 移動(dòng)通信技術(shù)當(dāng)中，高頻段的頻譜資源將會(huì)被人們廣泛的加以利用，并且利用率非常的高。

2.2 通信系統(tǒng)性能有很大的提高

6G 移動(dòng)通信系統(tǒng)將會(huì)比傳統(tǒng)的4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)性能更加的強(qiáng)大，位于多個(gè)點(diǎn)的用戶連接起來(lái)，不僅如此還能夠多個(gè)天線共同使用，讓諸多的用戶之間以及小區(qū)與小區(qū)之間進(jìn)行移動(dòng)通信上的共同合作，以及不同區(qū)域的組網(wǎng)作為主要的研究對(duì)象，在性能方面得到了很大的提升，并且將傳統(tǒng)的移動(dòng)通信理念進(jìn)行了更新，使其能夠被人們的日常生產(chǎn)生活活動(dòng)帶來(lái)更大的方便。

2.3 先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念

在諸多的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)當(dāng)中，最為重要的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)就是人們對(duì)于室內(nèi)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，可以說(shuō)室內(nèi)通信是移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的最為核心的內(nèi)容，因此要想使得移動(dòng)通信業(yè)務(wù)得到實(shí)質(zhì)性的提升，首先要做的就是把室內(nèi)通信的水平提升上去。介于這個(gè)原因，6G 通信將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)的覆蓋范圍更加的全面，并且將室內(nèi)的業(yè)務(wù)進(jìn)行了進(jìn)一步的強(qiáng)化。

3 6G 移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 通信工程建設(shè)

對(duì)于6G 的應(yīng)用，較多新聞已經(jīng)確認(rèn)其為未來(lái)通信工程的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)覆蓋擴(kuò)大，也能使得數(shù)據(jù)信息的傳輸效率得到極大的提升。在當(dāng)前階段中，網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建主體是基站，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用星型。進(jìn)行互聯(lián)通信的過(guò)程中，互聯(lián)的兩個(gè)終端，首先需要與基站進(jìn)行連接，進(jìn)而完成通信的轉(zhuǎn)接。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于通信工程有較大影響，使得通信容量由此得到改變，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積也因此變小。在6G 通信技術(shù)基礎(chǔ)上，通信工程建設(shè)能夠使得兩臺(tái)終端進(jìn)行直接的連接，數(shù)據(jù)的傳輸距離縮短。因?yàn)椴淮嬖谵D(zhuǎn)接的現(xiàn)象，由此使得通信更為便捷流暢，網(wǎng)絡(luò)延遲問(wèn)題也得到改善。通信工程的建設(shè)，在通常情況下，交由運(yùn)行上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置以及組件，所需要的人力以及其他資源成本較大。6G 通信技術(shù)的應(yīng)用，用戶能夠根據(jù)實(shí)際需求，完成網(wǎng)絡(luò)組建，在進(jìn)行自由網(wǎng)絡(luò)配置過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)自由的網(wǎng)絡(luò)通信，從而使得網(wǎng)絡(luò)通信成本得到降低、通信效率提升。因此，在應(yīng)用了6G 通信技術(shù)以后，能夠完成對(duì)多接入方式以及多結(jié)構(gòu)、多層次的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，從而使得網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展得到提升。

3.2 智能通信領(lǐng)域

相比于其他通信技術(shù)，6G 在應(yīng)用中的最大特點(diǎn)便在于其具有一定程度的職能。在應(yīng)用了6G 技術(shù)以后，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣鹊玫綐O大提升，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)智能化要求。在6G 通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，使得數(shù)據(jù)能夠在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，及時(shí)的進(jìn)行處理、存儲(chǔ)以及運(yùn)輸?shù)?，使得互?lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用提供了條件。在智慧城市的建設(shè)過(guò)程中，使用6G 能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的超強(qiáng)鏈進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，使得市場(chǎng)與物聯(lián)網(wǎng)能夠達(dá)成高度的融合，從而對(duì)城市的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行智能化的管理。應(yīng)用6G 通信技術(shù)與，對(duì)與信息的傳輸，也能夠在通信穩(wěn)定以及通信準(zhǔn)確和通信效率得到提升，對(duì)于超級(jí)網(wǎng)絡(luò)下載以及信息同步的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)，使得VR 技術(shù)應(yīng)用得到保障。無(wú)人機(jī)控制以及汽車(chē)自動(dòng)駕駛，在應(yīng)用了6G 技術(shù)以后，下載速度能夠高達(dá)12Gb 每秒，而下行速度則在10Gb 每秒，傳輸?shù)倪B續(xù)性也可以得到保障。因此，其數(shù)據(jù)的傳輸較為可靠，智能通信的鄰域中應(yīng)用，能夠全面推動(dòng)整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4 6G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展前景

4.1 進(jìn)入太赫茲頻段

通過(guò)1G，2G，3G，4G，5G 的赫茲頻段提升實(shí)際情況來(lái)看，在6G 時(shí)代一項(xiàng)較為顯著的發(fā)展就是太赫茲頻段將成為可能，會(huì)高出5G 頻段很多?；陬l率不斷提升，能夠確保不斷拓展允許分配的寬帶范圍，在這樣的頻帶條件下能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大量數(shù)據(jù)量的高效傳輸。值得注意的是，在頻段不斷提升的過(guò)程中，低頻段資源的有限性是高頻段形成的一大因素。不斷增加的用戶、智能設(shè)備量，難以在有限的頻譜帶寬下得到所有服務(wù)需求的充分保障，在這樣的情況下，在其向更多終端提供服務(wù)時(shí)，就不能保障各終端服務(wù)質(zhì)量的有效提升。為了切實(shí)有效地解決此問(wèn)題，對(duì)更高頻段通信的開(kāi)發(fā)、通信寬帶的拓寬等方面的探究是必然的。

4.2 空間復(fù)用技術(shù)的使用

6G 時(shí)代，基于太赫茲頻段使用，會(huì)將衍射的傳播方式進(jìn)行改變。非視距傳播鏈路進(jìn)行信號(hào)傳播過(guò)程中，主要的傳播方式就是反射、散射。并且在不斷升高的頻率背景下，對(duì)于傳播損耗來(lái)說(shuō)，傳播范圍下降明顯，此時(shí)只能在近距離范圍內(nèi)覆蓋，也沒(méi)有較強(qiáng)的繞射力。這些問(wèn)題都是信息覆蓋的阻礙因素。在6G 時(shí)代，在空間復(fù)用技術(shù)使用的基礎(chǔ)上，大量甚至是無(wú)法計(jì)算的無(wú)線連接都能夠接入到6G 基站中，并且同時(shí)進(jìn)行，對(duì)于5G 基站容量來(lái)說(shuō)，6G 基站進(jìn)行了極大限度的擴(kuò)大。

4.3 6G 移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用前景

6G 時(shí)代，下載速度較5G 得到了極大程度的提升，并且在6G 時(shí)代，萬(wàn)物智聯(lián)的實(shí)現(xiàn)將成為可能。萬(wàn)物之間的距離都將在6G 時(shí)代靠近并可能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，確保人和萬(wàn)物智能互聯(lián)的良好實(shí)現(xiàn)更加方便、快捷。在那時(shí)，世界將發(fā)生翻天覆地的變化，智慧生活走入每一個(gè)家庭之中也成為可能；在6G 時(shí)代，以往所不敢想象的家庭ATM通信系統(tǒng)以及家庭自動(dòng)化等應(yīng)用都將進(jìn)行深入發(fā)展。

5 結(jié)論

6G 時(shí)代的定義和概念尚未明確，但通過(guò)對(duì)以往網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實(shí)際情況的分析，并結(jié)合當(dāng)下科技水平以及社會(huì)實(shí)際需求等進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以初步了解6G 時(shí)代的顯著特征，在細(xì)分這一顯著特征時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)6G 時(shí)代的變化是重大的、是可期的。但值得注意的是，不能將5G 網(wǎng)絡(luò)摒棄，在5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，才能確保6G 更加完善。