試論6G 移動通信技術發展與應用前景預測

陳俊霖

（重慶郵電大學移通學院，重慶401520）

隨著社會的變遷和時代的進步發展，從1986 年開始，逐漸經歷了1G，2G，3G 的時代，直到當下4G 時代全面到來。科技水平不斷提升，移動寬帶業務不斷發展，為5G 時代的到來不僅創造了良好的條件和環境，同時大幅度提升了移動通信技術水平，切實保障了用戶移動互聯網業務使用體驗感的全面提升。與此同時，5G 時代在基于物為中心的物聯網業務的全面支持，促使人與物的多項智能互聯成為可能并正在實現。作為一個萬物智聯的5G 時代，為了確保在5G 時代遠程醫療等應用得以高效率、高質量實現，幾乎無盲點地全覆蓋網絡是必需的，但對于這個全覆蓋網絡來說，更多的可能是在信息傳輸效率方面不斷提升，而要想切切實實地做到萬物智聯，仍然需要不斷的努力，在未來6G，7G 等中才能實現進一步的優化。

1 6G 移動通信技術發展

6G 移動通信技術首次被提及是在2018 年的世界移動通信大會上，而在這次會議上關于6G 主要討論的內容包含6G 的頻譜、大容量無線實現方式、創新頻譜。6G 移動通信技術，在對5G的了解以及科技水平、社會不斷發展的需求等分析基礎上，可以初步明確的是其具備全覆蓋、全應用和全頻譜的顯著特征。6G的全覆蓋體現在其應用范圍的廣闊，進而不斷拓展；6G 的全頻譜體現在其高頻發展方面；6G 的全應用是指面向全社會各領域各行業，甚至是人與萬物的全范圍應用覆蓋，并在融合大數據和智能化等的基礎上，使現有技術途徑的推翻也能成為可能。

在當下，針對6G 的定義并沒有得到明確，各持己見的現象尤為明顯。目前針對6G 比較正式的內容是基于5G 基礎上，6G能夠對5G 技術的缺陷和不足進行探索和整合，并進行優化和完善。到了6G 時代，主要內容不再僅是網絡容量、信息傳輸速度和效率，而是要在突破這些內容的基礎上，為萬物智聯的實現不斷努力。

2 6G 移動通信技術的特點以及優點

2.1 頻譜利用率高

就以人類目前的科學技術水平來說，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。當人們想要更高效地利用高頻段的頻譜資源的時候高頻無線電波穿透力會給人們帶來很大的困擾。而在未來的6G 移動通信技術當中，高頻段的頻譜資源將會被人們廣泛的加以利用，并且利用率非常的高。

2.2 通信系統性能有很大的提高

6G 移動通信系統將會比傳統的4G 移動通信系統通信系統性能更加的強大，位于多個點的用戶連接起來，不僅如此還能夠多個天線共同使用，讓諸多的用戶之間以及小區與小區之間進行移動通信上的共同合作，以及不同區域的組網作為主要的研究對象，在性能方面得到了很大的提升，并且將傳統的移動通信理念進行了更新，使其能夠被人們的日常生產生活活動帶來更大的方便。

2.3 先進的設計理念

在諸多的移動通信業務當中，最為重要的移動通信業務就是人們對于室內的移動通信業務，可以說室內通信是移動通信業務的最為核心的內容，因此要想使得移動通信業務得到實質性的提升，首先要做的就是把室內通信的水平提升上去。介于這個原因，6G 通信將無線網絡在室內的覆蓋范圍更加的全面，并且將室內的業務進行了進一步的強化。

3 6G 移動通信技術的應用

3.1 通信工程建設

對于6G 的應用，較多新聞已經確認其為未來通信工程的基礎網絡，能夠對網絡覆蓋擴大，也能使得數據信息的傳輸效率得到極大的提升。在當前階段中，網絡的構建主體是基站，網絡結構一般應用星型。進行互聯通信的過程中，互聯的兩個終端，首先需要與基站進行連接，進而完成通信的轉接。拓撲結構對于通信工程有較大影響，使得通信容量由此得到改變，網絡的覆蓋面積也因此變小。在6G 通信技術基礎上，通信工程建設能夠使得兩臺終端進行直接的連接，數據的傳輸距離縮短。因為不存在轉接的現象，由此使得通信更為便捷流暢，網絡延遲問題也得到改善。通信工程的建設，在通常情況下，交由運行上進行網絡的配置以及組件，所需要的人力以及其他資源成本較大。6G 通信技術的應用，用戶能夠根據實際需求，完成網絡組建，在進行自由網絡配置過程中，能夠實現自由的網絡通信，從而使得網絡通信成本得到降低、通信效率提升。因此，在應用了6G 通信技術以后，能夠完成對多接入方式以及多結構、多層次的通信網絡建設，從而使得網絡通信的發展得到提升。

3.2 智能通信領域

相比于其他通信技術，6G 在應用中的最大特點便在于其具有一定程度的職能。在應用了6G 技術以后，網絡傳輸的速度得到極大提升，能夠滿足網絡對網絡智能化要求。在6G 通信技術的網絡環境，云計算和大數據技術的應用較為廣泛，使得數據能夠在滿足標準要求的情況下，及時的進行處理、存儲以及運輸等，使得互聯網的技術應用提供了條件。在智慧城市的建設過程中，使用6G 能夠對網絡的超強鏈進行實現，使得市場與物聯網能夠達成高度的融合，從而對城市的基礎設施進行智能化的管理。應用6G 通信技術與，對與信息的傳輸，也能夠在通信穩定以及通信準確和通信效率得到提升，對于超級網絡下載以及信息同步的實現提供了基礎，使得VR 技術應用得到保障。無人機控制以及汽車自動駕駛，在應用了6G 技術以后，下載速度能夠高達12Gb 每秒，而下行速度則在10Gb 每秒，傳輸的連續性也可以得到保障。因此，其數據的傳輸較為可靠，智能通信的鄰域中應用，能夠全面推動整體的經濟發展。

4 6G 移動通信技術發展前景

4.1 進入太赫茲頻段

通過1G，2G，3G，4G，5G 的赫茲頻段提升實際情況來看，在6G 時代一項較為顯著的發展就是太赫茲頻段將成為可能，會高出5G 頻段很多。基于頻率不斷提升，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實現短時間內大量數據量的高效傳輸。值得注意的是，在頻段不斷提升的過程中，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、智能設備量，難以在有限的頻譜帶寬下得到所有服務需求的充分保障，在這樣的情況下，在其向更多終端提供服務時，就不能保障各終端服務質量的有效提升。為了切實有效地解決此問題，對更高頻段通信的開發、通信寬帶的拓寬等方面的探究是必然的。

4.2 空間復用技術的使用

6G 時代，基于太赫茲頻段使用，會將衍射的傳播方式進行改變。非視距傳播鏈路進行信號傳播過程中，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，對于傳播損耗來說，傳播范圍下降明顯，此時只能在近距離范圍內覆蓋，也沒有較強的繞射力。這些問題都是信息覆蓋的阻礙因素。在6G 時代，在空間復用技術使用的基礎上，大量甚至是無法計算的無線連接都能夠接入到6G 基站中，并且同時進行，對于5G 基站容量來說，6G 基站進行了極大限度的擴大。

4.3 6G 移動通信技術應用前景

6G 時代，下載速度較5G 得到了極大程度的提升，并且在6G 時代，萬物智聯的實現將成為可能。萬物之間的距離都將在6G 時代靠近并可能實現無縫融合，確保人和萬物智能互聯的良好實現更加方便、快捷。在那時，世界將發生翻天覆地的變化，智慧生活走入每一個家庭之中也成為可能；在6G 時代，以往所不敢想象的家庭ATM通信系統以及家庭自動化等應用都將進行深入發展。

5 結論

6G 時代的定義和概念尚未明確，但通過對以往網絡發展實際情況的分析，并結合當下科技水平以及社會實際需求等進行預測，可以初步了解6G 時代的顯著特征，在細分這一顯著特征時，能夠發現6G 時代的變化是重大的、是可期的。但值得注意的是，不能將5G 網絡摒棄，在5G 網絡進行優化的基礎上，才能確保6G 更加完善。