想象能够被超越，绿测科技探索6G无线通信各领域研究

6G为人们勾勒出的画卷实在太美好，令人浮想联翩，心驰神往。事实上我们回想一下过往，人类的哪一次飞跃不是对想象的超越呢？在现实与虚拟的空间自由切换、跨越疆域的天地一体化、享受穿梭时空的旅行……绿测科技将自己视为整个无线通信生态系统的技术合作伙伴，在6G时代，依旧作为芯片、设备、基础设施供应商，与测试机构和网络运营商合作，探索各个领域的研究。
   

人们常说：让我们插上想象的翅膀，可以飞到任何你想去的地方！爱因斯坦也曾说过，想象力是一种特殊的创造力，人类的发展过程中离不开想象思维的参与，缺乏想象力的人对科学本质和自然界的事物都难以理解，在时间与空间的架构上往往具有障碍。那么，对想象的超越又会是种什么样的场景呢？

一切都需要超越现状

当勾勒 6G 应用场景时，技术开发人员往往会发散思维，超越他们想象力的任何界限，想象是无极限的。在5G时代，我们主要涉及三大类应用场景，即增强型移动宽带eMBB、海量机器类型通信mMTC 和超可靠低时延通信URLLC。不过， 在6G时代，我们将会将涉及到更多场景，甚至各个场景的组合。

当技术开发专家们着手为他们的发明命名时，喜欢使用最高级称谓。一项简单的规则是，所有性能特征都以“超”（ultra）为前缀。随着名称术语的不断发展以及未来标准化的进展，我们可以参考一些技术文章，其中包含进一步增强超移动宽带（feUMBB，further enhanced Ultra Mobile Broadband）、超高感知低时延通信（uHSLLC，ultra High Sensing Low Latency Communications）、超高密度数据服务（uHDD，ultra High Density Data services）、超高能效（uHEE，ultra High Energy Efficiency）、超高可靠性和感知（uHRS，ultra High Reliability & Sensing）、超高可靠性和用户体验（uHRUx，ultra High Reliability & User experience）、超低时延可靠性和安全性（uLLRS，ultra Low Latency Reliability & Security）等术语。

通过这些术语，我们不难看出，6G是在5G基础上的全面超越，打破了时间与空间、虚拟与现实的限制。例如要保证虚拟现实（VR）设备良好的用户体验，至少需要10Gbps的数据速率，就需要开发具有新功能特性的6G无线系统。从网络性能指标看，6G无论是传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度、频谱效率、网络能效等方面都会有大的提升。从网络服务的边界看，6G将走向人、机、物、灵充分联合、虚拟结合的智简网络，以满足人类精神和物质的全方位需求。

显而易见的是，我们所描述的科幻世界是否真的能如人们期望的那样接近实现，很大程度上将取决于研究人员能否在一定的时间内达到既定目标，从而生产出系列产品。我们几乎可以预计未来几十年，全球对6G这一关键技术会抱有多么大的兴趣，各个国家、企业、组织将能够投入怎样异常可观的海量资金，这些都会极大地促进6G的发展。

6G 在无线通信所涉足的研究领域

让我们将眼光投向6G在无线通信方面所涉及的相关领域，这将使我们聚焦更具体的研究方向：
 

频率：

5G是首次将大于20 GHz毫米波范围应用于个人通信的第一代产品，而6G在毫米波的范围这方面走得会更远，甚至会推进到目前仍然处于探索阶段的太赫兹范围（300 GHz至3 THz）内，并且根据需要，还将包含可见光和红外线。

因为要实现虚拟与现实的无缝切换，就需要比5G高得多的数据速率，而这些高频是实现目标极限传输率的唯一途径。自2019年以来，R&S公司就与弗劳恩霍夫研究所（HHI）和国际宇航联合会（IAF）合作，一直在100 GHz至320 GHz亚太赫兹频率范围内开展研究，具备得天独厚的先发优势。

天线：

在短波长如此高的频率下，天线也被要求处于毫米范围内。基站可将60,000根这样的天线组合成阵列，以便通过单独的定向波束同时覆盖数百个移动站。对于特定用户的精确定位，可以将这样的天线阵列安装在楼宇墙壁上，并考虑使用智能反射面，以便在角落里传输无线电信号。

R&S与莱布尼茨创新微电子研究所合作，在业界已经率先对工作频率在110 GHz至170 GHz 范围内的收发机模块上天线的 2D 和 3D 方向特性进行了全面测量，并取得了精确和稳定的效果。

人工智能 ：

人工智能（AI）将是 6G 的关键要素。业内人士普遍认为，如果没有人工智能，6G 网络一开始就无法负担，甚至无法运行。6G网络的复杂性已然是传统的设计和管理技术无法达到的了。

人工智能将应用于技术组件以及网络规划和监控，最终目标是在成本、能源、频谱和运营效率方面实现零接触（自我优化）网络。

虚拟化：

所有主要的网络组件都应该通过标准化的抽象功能来定义和寻址，这样能确保不同制造商的产品可以组合使用，同时为特定的技术配置留有余地。

网络虚拟化的一个重要步骤是引入开放式 RAN 概念，为无线电接入网（RAN）的以前专有的组件引入了附加的和开放的接口。目前，R&S已经成为O-RAN 联盟的一员，致力于促进该领域的标准化和互操作性。

低耗电传感器：

微型传感器是构成物联网世界中数量占比最大的元器件，这些微型传感器需要长时间免维护运行，同时能够通过采集自然能量以获得工作所需的电能。

集成无线电、传感器和计算机网络:

6G 将不仅仅是一个无线电网络。集成定位功能将有可能以厘米级的精度，定位任何无线电用户；6G 网络还将拥有超强的分布式计算能力，可以接入无线电用户附近或远程数据中心，以提供 6G 服务（EDGE、FOG、云计算）。

数据完整性:

海量的数据必然超过5G。6G网络将构成商业和工业骨干网，无数的业务流程和服务都将以6G网络为基础，因此，数据的安全是一项至关重要的因素，我们必须保证用户数据绝对可靠且安全。

为此，每项连接都需要加密。为了确保数据的完整性，区块链技术目前公认为是一种避免依赖中心化的有效方法。

能效：

数据通信的指数级增长伴随着能耗的增加。为应对这种趋势，需要通过降低每个传输位的能耗来提高网络的能效。

对6G的竞争已显现端倪

大约在几年前，人们对6G还只是停留在讨论之中，工业界、研究机构和政界对是否应该发展6G仍犹豫不决。而现今，发展6G网络已逐渐在世界范围内达成了共识，还建立了相关研究计划，同时给予了财政援助并组建了联盟。各国都已经明白，国家的竞争能力，包括整个国家的经济发展，都可能依赖于是否能够平等参与6G系统开发。

例如，日本和美国共同投资45亿美元用于6G 研究；欧洲则启动了名为 Hexa-X 的6G旗舰计划，来自九个不同国家的组织参与了该计划；德国联邦教育及研究部将在2025年前，提供共计7亿欧元的研究经费，其中2.5 亿欧元将拨付给四个国家研究中心，这些研究中心已经提交了资助由R&S参与的部分项目申请；韩国也正在推行一项雄心勃勃的计划，将于2026年进行初步实地试验，为此而投资约 1.95 亿美元；当然，中国更不会放弃其在5G领域取得的强势地位，中国科技部正在与其他部委和政府机构合作，协调所需的国家资源，尽快为部署6G做好准备。