導(dǎo)讀:通信業(yè)務(wù)的發(fā)展需要更低延遲、更高系統(tǒng)容量、更高數(shù)據(jù)速率、更高安全性和更高的服務(wù)質(zhì)量,6G技術(shù)應(yīng)運而生。
摘要:
通信業(yè)務(wù)的發(fā)展需要更低延遲、更高系統(tǒng)容量、更高數(shù)據(jù)速率、更高安全性和更高的服務(wù)質(zhì)量,6G技術(shù)應(yīng)運而生。對于6G的潛在技術(shù)如人工智能、太赫茲通信、量子通信、無人機、無蜂窩通信等關(guān)鍵特性和應(yīng)用進行分析,為未來6G通信的研究提供參考。
01 概述
人工智能AI、虛擬現(xiàn)實VR、物聯(lián)網(wǎng)IoT等各種自動系統(tǒng)應(yīng)用的快速發(fā)展,帶來了巨大的流量,自動系統(tǒng)在社會的各個領(lǐng)域流行,數(shù)以百萬計的傳感器被集成到城市、工業(yè)、汽車、家庭等各種環(huán)境中,以提供智能化、自動化的工作及生活,需要具有更加可靠連接的高數(shù)據(jù)速率來支持這些應(yīng)用程序。
與4G通信相比,盡管5G網(wǎng)絡(luò)提供大帶寬、新的QoS、新技術(shù)如毫米波等,但以數(shù)據(jù)為中心的自動化系統(tǒng)的快速增長已然超過了5G無線網(wǎng)絡(luò)的能力,5G通信在很大程度上忽視了通信、智能、傳感、控制和計算等功能的融合,未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將需要融合特定設(shè)備,要求至少10Gbit/s的數(shù)據(jù)速率,隨著5G能力達到極限,新的設(shè)計目標(biāo)需要引進6G技術(shù)。
02 6G通信技術(shù)的服務(wù)能力
與4G/5G通信相比,6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和支持能力要求更高,如表1所示。
表1 6G與4G、5G通信技術(shù)能力比較
6G新興技術(shù)發(fā)展包括太赫茲波段、人工智能、光無線通信(OWC)、3D網(wǎng)絡(luò)、無人機UAV、智能反射表面IRS和無線功率傳輸?shù)龋?G通信將通過引入這些新技術(shù)的融合,實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能特性:無處不在移動超寬帶(uMUB)、超高速低延遲通信(uHSLLC)、大規(guī)模機器通信(mMTC)、超高數(shù)據(jù)密度(uHDD)。應(yīng)用場景如圖1所示。
圖1 6G通信的應(yīng)用架構(gòu)場景
03 6G通信關(guān)鍵技術(shù)
從移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程來看,6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大多基于5G架構(gòu),繼承5G優(yōu)勢并增加改進部分新技術(shù)。
3.1 人工智能
5G通信系統(tǒng)支持部分或非常有限的人工智能,而6G將完全支持AI的自動化。人工智能在6G階段將充分發(fā)揮作用,實現(xiàn)從認知無線向智能無線的轉(zhuǎn)變,機器學(xué)習(xí)的進步為6G中實時通信創(chuàng)造了更多的智能網(wǎng)絡(luò),在通信中引入人工智能將簡化和改善實時數(shù)據(jù)的傳輸。
機器學(xué)習(xí)有可能應(yīng)用于射頻信號處理、頻譜挖掘和頻譜映射,將光子技術(shù)與機器學(xué)習(xí)相結(jié)合,推動人工智能在6G中的進化,從而構(gòu)建一個基于光子的認知無線電系統(tǒng)。物理層采用基于人工智能的編解碼器,深度學(xué)習(xí)信道狀態(tài)估計,自動調(diào)制分類,在數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層,基于深度學(xué)習(xí)的資源分配、智能流量預(yù)測和控制被廣泛研究以滿足6G需求。人工智能技術(shù)將有助于實現(xiàn)6G通信中uMUB、uHSLLC、mMTC和uHDD服務(wù)的目標(biāo)。
3.2 太赫茲通信
太赫茲(THz)波又稱亞毫米輻射,通常指0.1-10 THz頻帶,對應(yīng)波長在0.03-3 mm。根據(jù)ITU-R建議,275 GHz-3THz是太赫茲通信頻段的主要部分,6G通信的容量將通過增加太赫茲波段(275GHz-3THz)到mmWave波段(30-300GHz)來提升。275GHz-3THz范圍內(nèi)的波段還沒有在全球范圍內(nèi)被分配用于任何用途,因此具有實現(xiàn)理想的高數(shù)據(jù)速率的潛力。當(dāng)這個太赫茲波段添加到現(xiàn)有的mmWave波段時,總波段容量至少增加11.11倍。
5G引入了mmWave頻率以實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率,并支持新的應(yīng)用。然而,6G的目標(biāo)是將頻帶邊界推向太赫茲以滿足更高的需求,太赫茲頻段將在6G通信中成為高數(shù)據(jù)速率通信的前沿領(lǐng)域。
3.3 光無線技術(shù)
除了基于射頻的通信,光無線(OWC)技術(shù)還可用于6G通信,用于所有可能的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),這些還可以連通到前端/回傳網(wǎng)絡(luò)連接。光保真、可見光通信(VLC)、光學(xué)攝像機通信、基于光帶的FSO通信等OWC技術(shù)已經(jīng)成為眾所周知的技術(shù)。這些通信技術(shù)將廣泛應(yīng)用于V2X通信、室內(nèi)移動機器人定位、VR和水下OWC等應(yīng)用?;跓o線光學(xué)技術(shù)的通信可以提供非常高的數(shù)據(jù)速率、低延遲和安全。
基于光學(xué)波段的激光雷達是6G通信中的高分辨率三維測繪技術(shù),OWC將增強uMUB、uHSLLC、mMTC和uHDD服務(wù)在6G通信系統(tǒng)中的支持。發(fā)光二極管(LED)技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)的發(fā)展是6G中OWC的2個關(guān)鍵驅(qū)動因素,基于不同波長的白光將有利于通過波分多路復(fù)用加速吞吐量性能,導(dǎo)致超高速數(shù)據(jù)速率VLC接入點能達到100+Gbps,microLED陣列的大規(guī)模并行化將進一步提高6G通信目標(biāo)Tbps的數(shù)據(jù)速率。
3.4 無線光通信前端/回傳網(wǎng)絡(luò)
由于地理位置偏遠和連接復(fù)雜,不可能總有光纖連接作為回程網(wǎng)絡(luò),為小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署光纖鏈路可能不是一種經(jīng)濟有效的解決方案。FSO前端/回傳網(wǎng)絡(luò)正在超5G通信系統(tǒng)中嶄露頭角,F(xiàn)SO系統(tǒng)的發(fā)射和接收特性與光纖網(wǎng)絡(luò)相似,F(xiàn)SO是在6G中提供前端/回傳連接的優(yōu)秀技術(shù)。
利用無線光通信,甚至可以在1萬公里以上的遠距離進行通信。FSO支持海洋、外空、水下、孤島等偏遠和非偏遠地區(qū)的大容量回傳連接。無線光通信前端/回傳是5G和6G網(wǎng)絡(luò)中常見的問題,而在6G中更為關(guān)鍵,一是它需要更高的前路/回傳連接容量,二是與5G相比,它將需要更多的遠程連接。FSO通信可以同時支持這2種功能,成為6G通信系統(tǒng)提升uMUB和uHSLLC服務(wù)的關(guān)鍵因素。
3.5 大規(guī)模MIMO和智能反射表面IRS
大規(guī)模MIMO技術(shù)是6G系統(tǒng)支持uHSLLC、mMTC和uHDD服務(wù)的關(guān)鍵。與5G相比,6G無線系統(tǒng)將從傳統(tǒng)的大規(guī)模MIMO轉(zhuǎn)向智能反射表面IRS,為無線通信和異構(gòu)設(shè)備提供大型表面。IRS是一種新興的硬件技術(shù),在節(jié)能綠色通信方面具有巨大的潛力,也被稱為超表面,由許多反射二極管單元組成,可以反射任何入射的電磁信號與可調(diào)的相移,這些重構(gòu)智能表面材料可集成指數(shù)調(diào)制來提高6G網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率,利用可調(diào)的反射移相信號和發(fā)射信號,還可以提高系統(tǒng)的能量效率。在即將到來的6G網(wǎng)絡(luò)中,這種技術(shù)將被認為是最大限度地提高數(shù)據(jù)速率和最小化傳輸功率的解決方案。
3.6 區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈?zhǔn)俏磥硗ㄐ畔到y(tǒng)中管理海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù),區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际劫~本技術(shù)的一種形式。分布式賬本是分布在多個節(jié)點或計算設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫,每個節(jié)點復(fù)制并保存一個相同的分類賬副本,點對點網(wǎng)絡(luò)管理區(qū)塊鏈,可以不受中央授權(quán)機構(gòu)或服務(wù)器的控制而存在。區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)被聚集在一起,并被構(gòu)造成塊,這些塊使用密碼學(xué)連接和保護,區(qū)塊鏈本質(zhì)上是對大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的完美補充,具有更好的安全性、私密性、互操作性、可靠性和可擴展性。因此,區(qū)塊鏈技術(shù)將為6G通信系統(tǒng)的海量連接提供跨設(shè)備互操作性、海量數(shù)據(jù)的可追溯性、不同物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的自主交互、可靠性等多項設(shè)施,以達到uHSLLC服務(wù)的目標(biāo)。
3.7 3D網(wǎng)絡(luò)
6G系統(tǒng)將集成地面和機載網(wǎng)絡(luò),為垂直擴展的用戶提供通信支持。3D基站是通過低軌道衛(wèi)星和無人機提供的,在高度和相關(guān)自由度方面增加了新的維度,使得3D連接與傳統(tǒng)的2D網(wǎng)絡(luò)有很大的不同,6G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)將提供3D覆蓋,將地面網(wǎng)絡(luò)、無人機網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星系統(tǒng)相結(jié)合的分散6G網(wǎng)絡(luò),真正實現(xiàn)全球覆蓋和嚴格的無縫接入,甚至覆蓋海洋和山區(qū)。
3.8 量子通信
先進的量子計算和量子通信技術(shù)將在6G中部署,以提供嚴格的安全性來抵御各種網(wǎng)絡(luò)攻擊。新興的量子計算范式、量子機器學(xué)習(xí)及其與通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用被認為是6G的核心促成因素,量子計算和工程的升級需要解決復(fù)雜的任務(wù),量子通信采用基于量子不可克隆定理和不確定性原理的量子密鑰,提供了較強的安全性。這些信息用光子或量子粒子編碼在量子態(tài)中,根據(jù)全量子原理,在不篡改的情況下無法訪問或克隆。此外,由于量子比特的疊加特性,量子通信提高了吞吐量。
3.9 無人機
無人機UAV是6G無線通信的一個基本元素。在許多情況下,使用無人機技術(shù)提供高數(shù)據(jù)速率的無線連接?;緦嶓w安裝在無人機上,以提供蜂窩連接。無人機具有固定基站基礎(chǔ)設(shè)施中不具備的某些特點,如易于部署、強大的視線連接和具有可控制機動性的自由度。在諸如自然災(zāi)害等緊急情況下,地面通信基礎(chǔ)設(shè)施的實施在經(jīng)濟上是不可行的,有時也不可能在動蕩的環(huán)境中提供任何服務(wù),無人機可以很容易地處理這些情況。無人機將成為無線通信領(lǐng)域的新方式。該技術(shù)可以滿足uMUB、uHSLLC、mMTC和uHDD等無線網(wǎng)絡(luò)的基本需求。無人機還可以用于多種目的,如加強網(wǎng)絡(luò)連接、火災(zāi)探測、災(zāi)難發(fā)生時的應(yīng)急服務(wù)、安全和監(jiān)控、污染監(jiān)測、停車監(jiān)測、事故監(jiān)測等。
3.10 無蜂窩通信
多頻率和不同通信技術(shù)的緊密集成將是6G系統(tǒng)的關(guān)鍵。因此,用戶將無縫地從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到另一個網(wǎng)絡(luò),而不需要在設(shè)備中進行任何手動配置。在6G中,傳統(tǒng)的蜂窩通信和正交通信的概念將分別轉(zhuǎn)變?yōu)闊o蜂窩通信和非正交通信,最好的網(wǎng)絡(luò)是從現(xiàn)有的通信技術(shù)中自動選擇出來的,這將打破無線通信中蜂窩概念的限制。
6G無蜂窩通信將克服所有切換失敗、切換延遲、數(shù)據(jù)丟失和乒乓效應(yīng)問題,并提供更好的服務(wù)質(zhì)量。無蜂窩通信將通過多連通性和多層混合技術(shù)以及在設(shè)備中使用不同的和異構(gòu)的無線技術(shù)來實現(xiàn)。
3.11 無線信息與能量傳輸?shù)募?/strong>
無線信息與能量傳輸?shù)募桑╓IET)在通信領(lǐng)域?qū)⑹?G中最具創(chuàng)新性的技術(shù)之一,WIET使用與無線通信系統(tǒng)相同的領(lǐng)域和波段,傳感器和智能手機在通信過程中通過無線電力傳輸來充電,WIET是一種延長電池充電無線系統(tǒng)壽命的技術(shù)。因此,沒有電池的設(shè)備也可支持6G連接。
3.12 感知通信集成
自主無線網(wǎng)絡(luò)的一個關(guān)鍵驅(qū)動因素是能夠持續(xù)感知環(huán)境的動態(tài)變化狀態(tài),并在不同節(jié)點之間交換信息。在6G中,傳感系統(tǒng)將與通信系統(tǒng)緊密集成,以支持自主系統(tǒng)。海量的感知對象、復(fù)雜的通信資源、多級計算資源和多級緩存資源是實現(xiàn)這一集成的真正挑戰(zhàn)因素。
3.13 接入回傳網(wǎng)絡(luò)整合
6G接入網(wǎng)的密度將是巨大的,每個接入網(wǎng)都涉及回傳連接,如光纖和FSO網(wǎng)絡(luò)。接入和回傳網(wǎng)絡(luò)緊密集成足以處理大多數(shù)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接入。
3.14 動態(tài)網(wǎng)絡(luò)切片
動態(tài)網(wǎng)絡(luò)切片允許網(wǎng)絡(luò)運營商允許專用虛擬網(wǎng)絡(luò)支持向廣泛的用戶、車輛、機器和行業(yè)提供任何服務(wù)的優(yōu)化交付。在6G通信系統(tǒng)中許多用戶連接到大量異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是管理的基本要素之一。軟件定義的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化是實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)切片的基本技術(shù),也影響了云計算在網(wǎng)絡(luò)管理中的規(guī)范,如網(wǎng)絡(luò)有一個集中的控制器來動態(tài)地引導(dǎo)和管理流量,編排網(wǎng)絡(luò)資源分配以實現(xiàn)性能優(yōu)化。
3.15 全息波束
波束形成是一種信號處理過程,通過它可以引導(dǎo)天線陣列向特定方向發(fā)射無線電信號。它是智能天線或先進天線系統(tǒng)的一個子集,該波束形成技術(shù)具有高信噪比、抗干擾能力強、網(wǎng)絡(luò)效率高等優(yōu)點。全息波束形成(HBF)是一種新的波束形成方法,它采用軟件定義的天線,與MIMO系統(tǒng)有很大的不同。HBF是6G中有效、靈活地傳輸和接收多天線通信設(shè)備信號的一種有利方法。在物理層安全、無線功率傳輸、增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋和定位等領(lǐng)域,HBF可以發(fā)揮重要作用。
3.16 大數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)分析是分析各種大數(shù)據(jù)集或大數(shù)據(jù)的復(fù)雜過程,揭示信息,如隱藏的模式、未知的關(guān)聯(lián)和客戶傾向,以確保全面的數(shù)據(jù)管理。大數(shù)據(jù)從各種各樣的來源收集,如視頻、社交網(wǎng)絡(luò)、圖像和傳感器,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于6G系統(tǒng)中處理大量數(shù)據(jù)。利用海量數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)工具的前景有望通過自動化和自我優(yōu)化推進6G網(wǎng)絡(luò),大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的一個例子是端到端延遲減少,機器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合將通過預(yù)測分析確定用戶數(shù)據(jù)的最佳路徑,以減少6G系統(tǒng)的端到端延遲。
3.17 后向散射通信
環(huán)境后向散射無線通信通過使用現(xiàn)有的射頻信號,如環(huán)境電視和蜂窩傳輸,使2個無電池設(shè)備之間能夠相互作用,在較短的通信范圍內(nèi)可以實現(xiàn)合理的數(shù)據(jù)速率。微小的監(jiān)測信號可以通過不消耗任何能量的傳感器傳輸,后向散射通信系統(tǒng)中的無電池節(jié)點使其成為未來6G網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模連接的候選技術(shù)。而在這樣的系統(tǒng)中,獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的準(zhǔn)確相位和信道狀態(tài)是一個關(guān)鍵的要求,非相干通信可以被認為是滿足這些要求的一個有前途的使能。此外,非相干后向散射通信可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中提供優(yōu)化的資源利用和業(yè)務(wù)增強。
3.18 主動緩存
大規(guī)模部署6G小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)是顯著提高網(wǎng)絡(luò)容量、覆蓋率和移動性管理的關(guān)鍵手段之一,這將在基站上造成巨大的下行鏈路流量過載,主動緩存已經(jīng)成為減少訪問延遲和流量卸載、提高用戶體驗質(zhì)量的基本解決方案。研究主動內(nèi)容緩存、干擾管理、智能編碼方案和調(diào)度技術(shù)聯(lián)合優(yōu)化對6G通信是必不可少的。
3.19 移動邊緣計算
由于分布式的海量云應(yīng)用,移動增強邊緣計算(MEEC)成為6G技術(shù)的重要組成部分?;谌斯ぶ悄艿腗EEC的實現(xiàn)將充分利用大數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)控制的計算,邊緣智能是一種新興的規(guī)范,它滿足了即將到來的異構(gòu)計算、通信和高維智能配置的通用服務(wù)場景的刺激性需求。
04 6G通信網(wǎng)絡(luò)特性
6G技術(shù)能力特征中,系統(tǒng)的同時無線連接能力將比5G系統(tǒng)高1 000倍,與5G中的增強移動寬帶(eMBB)相比,6G將提供無處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)uMUB,超可靠低延遲是5G通信的一個關(guān)鍵特性,它也將成為提供uHSLLC的6G通信的關(guān)鍵因素。6G通信系統(tǒng)將提供大規(guī)模連接設(shè)備(高達1 000萬/km2),提供任意覆蓋地區(qū)Gbit/s級別速率,甚至新覆蓋環(huán)境如天空(10 000 km)和海洋(20 n mile),6G系統(tǒng)將提供超長的電池壽命和用于能量收集的先進電池技術(shù),在6G系統(tǒng)中移動設(shè)備不需要單獨充電。
針對不同的6G服務(wù)類型可以展示uMUB、uHSLLC、mMTC和uHDD不同特征業(yè)務(wù)下適用的6G技術(shù),每種技術(shù)都可以增強1個或多個服務(wù),如表2所示。
表2 不同6G服務(wù)下的新興技術(shù)特征
05 6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景探討
全人工智能將被集成到6G通信系統(tǒng)中,所有的網(wǎng)絡(luò)儀表、管理、物理層信號處理、資源管理、基于業(yè)務(wù)的通信等都將使用AI進行融合,它將催生工業(yè)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
5.1超級智能社會
6G網(wǎng)絡(luò)的基于人工智能的M2M通信和能源收集,將加速智能社會的建設(shè)。目前以數(shù)據(jù)為中心的自動化系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)超過了5G的水平,在一些應(yīng)用領(lǐng)域如XR設(shè)備甚至要求超過10Gbit/s的傳輸速率。6G系統(tǒng)將有助于促進無人車等業(yè)務(wù)的真正部署,6G系統(tǒng)中mMUB和uHLSLLC服務(wù)將提供可靠的車輛到一切和車輛到服務(wù)器的連接支持、支持地面控制器和無人機與地面之間的系統(tǒng)通信。通過智能移動設(shè)備等使用,6G無線連接將使社會變得超級智能。
5.2擴展現(xiàn)實服務(wù)
擴展現(xiàn)實XR是指由計算機技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生的所有真實和虛擬環(huán)境以及人機交互的結(jié)合,集合了增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)和虛擬現(xiàn)實(VR) 等所有的表現(xiàn)形式,是6G通信系統(tǒng)的基本特征,所有這些功能都使用3D對象和AI作為其關(guān)鍵驅(qū)動元素。
除提供計算、認知、存儲、人類感官、生理等感知需求外,6G將通過聯(lián)合設(shè)計集成和高質(zhì)量的無線連接,提供真正沉浸式的AR/MR/VR體驗,可穿戴設(shè)備(如XR)的高級功能、高清圖像、全息影像及五感通信等加速了人與人之間、物與物之間通信的機會,提供游戲、體育等創(chuàng)新娛樂和企業(yè)服務(wù)而不受時間和地點限制,6G系統(tǒng)提供的高數(shù)據(jù)速率、低延遲和高可靠的無線連接促進真正的XR體驗。6G服務(wù)uHLSLLC將使XR應(yīng)用在未來成功部署。
5.3無線腦機交互
腦機接口(brain-computer interface,BCI)是一種控制智能社會中日常使用的家電的方法,特別是家用電器和醫(yī)療器械,它是大腦和外部設(shè)備之間的直接通信路徑。BCI獲取大腦信號,將其傳輸?shù)綌?shù)字設(shè)備,并分析和解釋這些信號為進一步的命令或行動。與5G相比,無線BCI要求有保證的高數(shù)據(jù)速率、超低延遲和超高可靠性,如XR和多腦控制電影院、腦到物通信都需要非常高的吞吐量(>10 Gbit/s)和超可靠的連接。uHLSLLC和uMTC在6G無線通信中的功能將支持BCI系統(tǒng)在智能生活中的實現(xiàn)。
5.4觸覺通信
6G無線通信將支持觸覺通信,遠程用戶能夠通過實時交互系統(tǒng)享受觸覺體驗,這種類型的交流被廣泛應(yīng)用于人工智能和機器人傳感器等領(lǐng)域,如殘疾人通過觸摸學(xué)習(xí)、外科手術(shù)中的醫(yī)療觸覺方式等。6G通信網(wǎng)絡(luò)的uHLSLLC、mMTC和uHDD特性可以促進觸覺系統(tǒng)和應(yīng)用的實現(xiàn)。
5.5智能醫(yī)療和生物醫(yī)學(xué)通信
醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)也將受益于6G無線網(wǎng)絡(luò),因為AR/VR、全息遠程呈現(xiàn)、移動邊緣計算和人工智能等創(chuàng)新將有助于構(gòu)建智能醫(yī)療系統(tǒng)。6G網(wǎng)絡(luò)將為醫(yī)療系統(tǒng)提供可靠的遠程監(jiān)控系統(tǒng),甚至遠程手術(shù)也可以通過6G通信實現(xiàn)。高數(shù)據(jù)速率、低延遲、超可靠的6G網(wǎng)絡(luò)將有助于快速可靠地傳輸大量醫(yī)療數(shù)據(jù),提高醫(yī)療服務(wù)的可訪問性和醫(yī)療質(zhì)量。另外,太赫茲作為6G的關(guān)鍵技術(shù)之一,在醫(yī)療保健服務(wù)中具有潛在的用途,如在皮膚醫(yī)學(xué)、口腔保健、制藥工業(yè)和醫(yī)學(xué)成像方面的太赫茲脈沖成像。
此外,生物醫(yī)學(xué)通信是6G無線通信系統(tǒng)的一個重要前景。提供無電池通信技術(shù)的體內(nèi)傳感器主要用于可靠和長期監(jiān)測,應(yīng)用于臨床診斷、運動和人機界面。6G的uMUB和uHLSLLC服務(wù)可以表征這些應(yīng)用。
5.6萬物互聯(lián)
5G被認為是IoE的開端,解決了從標(biāo)準(zhǔn)化到商業(yè)化的諸多挑戰(zhàn)。6G系統(tǒng)將提供全面的IoE支持,IoE用于智能社會如智能汽車、智能健康和智能行業(yè),節(jié)能傳感器節(jié)點的使用被認為是在6G中支持大規(guī)模IoE連接的關(guān)鍵因素之一。低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)具有支持廣域覆蓋(多達20 km)網(wǎng)絡(luò)的潛力,且電池壽命長(>10年)和部署成本低,LPWAN參與了大多數(shù)IoE用例。本應(yīng)用程序支持6G通信的uMUB、uHLSLLC、uHDD等特性。
06 結(jié)束語
隨著信息通信不斷發(fā)展,5G終將無法完全滿足無線通信不斷增長的需求,而關(guān)于6G的研究推出仍處于起步和研究階段。本文對實現(xiàn)6G通信目標(biāo)的技術(shù)和應(yīng)用前景進行了研究,深入探討6G通信關(guān)鍵技術(shù)特性和部署,展望未來6G通信目標(biāo)可能的應(yīng)用前景和方向,為后續(xù)6G技術(shù)的研究設(shè)計發(fā)展提供參考。
作者簡介:
金淼,工程師,主要從事通信無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化研究工作;
夏燭,工程師,主要從事通信無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃優(yōu)化工作;
席大偉,工程師,主要從事通信無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃優(yōu)化工作。