初窺 6G 時代：頻段的探索、廣域覆蓋、雲與連接

　　當 5G 的 R16、R17 還沒落地的時候，6G 的聲浪已經此起彼伏，一方面可能由于通信行業喜歡不斷看向未來的習慣，另一方面也可能是因為人們潛意識中信奉的逢雙才是正式版的信條。

　　盡管 3GPP 預計在 2023 年才開展 6G 的研究，在 2025 年下半年開始對 6G 進行标準化。但随着不少公司已經開始啟動 6G 研究，并在不同場合展望 6G 的願景，對于 6G 目前已經足已管中窺豹。

　　5G 時代，通信業已經開始了對于頻段的探索，頻段不再局限于 Sub-6GHz，開始利用資源更豐富的毫米波頻段，來實現更高的速率與更低的延遲，進而實現 5G 的 10Gbps，甚至是 20Gbps 的峰值速率。

　　6G 将會進一步對更高頻段進行探索，除了目前開始在 5G 中應用的毫米波頻段外，太赫茲已經被普遍提及。不過随之而來的技術難題也可想而知，由于頻率更高，單一基站的覆蓋範圍可能隻有 100 多米，同時信号的穿透能力肯定更加有限，這就意味着基站的密度會更大，實現連續覆蓋的難度會更高。

　　由于要使用太赫茲，聯合處理的方法比如信源信道聯合編碼、語音和通信結合等同樣需要解決。業内已經開始預計會在 6G 時代使用全雙工技術，告别目前時間、頻率、空間分開的情況，可以實現同樣頻段同樣資源。天線問題無疑将會更複雜，目前 5G 設備的頻段組合已經成倍上升，增加了太赫茲後肯定會再翻上幾倍。

　　甚至除了太赫茲外，衛星通訊同樣已經被考慮到 6G 網絡中。近期的消息已經顯示，蘋果 iPhone 将會在後續産品中支持低軌衛星的通訊能力，SpaceX 在向美國聯邦通信委員會 (FCC) 提交的文件也顯示，其準備在 6 個月内發射近 1300 顆 Starlink 星鍊衛星。這無疑也正在為 6G 時代埋下伏筆。衛星通訊能力的引入也将解決以往蜂窩通訊時代的覆蓋難題。

　　目前，5G 地面蜂窩系統覆蓋了地球表面不到 10%，具體約 7% 左右，而 6G 實際想實現覆蓋的空天地海的一體化。Starlink 大量發射衛星的目的就在于實現全域覆蓋。

　　實際上，在目前的生産生活領域有着大量的信号盲區，例如科考活動集中的北極區域，隻能依靠銥星系統進行通信，對于高帶寬網絡的覆蓋有着巨大需求。同樣在沿海的大量航線中，同樣沒有蜂窩網絡的覆蓋，存在着大量寬帶覆蓋盲區，衛星通信無疑将會解決這一問題。

　　不過，如果通過衛星實現廣域覆蓋，也存在服務質量能否有保障的問題，容易出現業務分配的不均衡，StarLink 這種規模的低軌衛星成本還是過高，設計中的規模換能力還是會導緻效費比太低。而高軌衛星又存在着回傳延遲，高軌資源不充分的問題。

　　與此同時，大量衛星的升空上天還存在着環境保護的問題，天文學家目前在觀測自然星體的過程中，已經開始出現了被衛星幹擾的問題，随着更大規模發射活動的進行，天文學家将會更加難以了解外太空的世界。随着未來衛星到達使用年限，還存在着巨大的太空垃圾問題。

　　除了解決廣域覆蓋的問題外，深度覆蓋同樣需要進行，其旨在消除盲點，提升弱覆蓋區域的覆蓋能力以及用戶的通信體驗，為了實現無處不在的智能通信，6G 系統對深度覆蓋率要求将接近 。

　　另外，人工智能的地位将更加重要，預計在 R18 開始将會為 6G 進行鋪墊，其中重要的一點就在于，人工智能将會在基站中發揮作用，産業将會設計由數據驅動的端到端無線系統，實現具備機器學習能力的空口設計，實現動态化優化無線系統的性能和效率，例如可動态空口适應、跨網絡和終端的聯合訓練、模型共享和分布式推理。

　　6G 時代，無疑将會朝着上天下海入地均有網絡的目标前行。

　　5G 無疑正在朝着物聯網的願景邁進，工業中的大量設備，生活中儀器儀表都将具備連接能力。當然，如今在垂直行業的推廣還存在着成本難題，一方面應用方認為通信模組的成本較高，大規模應用後花費較多。另一方面，模組廠商也常年薄利求生。要想壓下價格，恐怕還真不是輕而易舉能解決的課題。

　　然而 6G 時代更是豪言每一粒沙都要接入網絡，給沙子裝上模組自然不可能，但至少可能得每一把鏟子都能具備連接力了。但這無疑更是一個巨大的成本問題，至少 5G 模組的成本問題還懸而未決，6G 時代如果需要支持更多頻段，通過更先進的制程騰出空間，才能放入“鏟子”中的話，那麼恐怕并不是每個人都買得起這樣一把“鏟子”，也許信号是實現了全面覆蓋，但數字鴻溝的問題卻會卡在錢上。

　　萬事萬物的連接，也将讓雲變得更加重要，每個人手持終端中的系統将會全面雲化，工作娛樂也更加依賴雲，也許屆時連接力會比本地算力更加重要。這也意味着安全性将更加重要，數據如何脫敏，隐私如何保護，雲端會不會監守自盜，都将是更為嚴峻的課題。