隨著5G標準的逐步充實和落地，5G商用/預商用已近在咫尺。6月份5G NR獨立組網(wǎng)標準凍結，9月份5G終端射頻測試系列標準也隨之發(fā)布。國內三大運營商、基站設備制造商、移動芯片廠商和手機廠商等均在加快5G商用部署的腳步。目前整個無線通信行業(yè)已經進入5G產品研發(fā)、測試和生產的新階段。

最新5G系列研討會推薦 助力5G產品開發(fā)5G標準解讀、仿真設計、測試驗證、外場路測全覆蓋

5G已來，對于一直接處在無線通信技術最前沿的無線射頻工程師來說，是時候該談談6G了。1G、2G、3G、4G、5G一路走來，為了提升容量和速度，移動通信的頻譜越來越多，頻段也越來越高，5G已經進入了毫米波頻段，6G則很有可能引入THz。

5G中國在標準、設備、終端、業(yè)務方面領先世界這已經是行業(yè)的共識。6G，中國必須成為主導，影響和推動世界通信業(yè)的發(fā)展。目前，除中國外，歐盟、美國、俄羅斯、日本、韓國等已有一些機構陸續(xù)啟動B5G或者6G技術概念設計和研發(fā)工作，但是還遠沒有達到“統(tǒng)一6G定義”的階段，比如有的認為6G基于太赫茲頻段，有的認為5G+AI 2.0=6G，有的認為5G+空聯(lián)網(wǎng)=6G。綜合起來，行業(yè)專家認為6G要往4個方向去發(fā)展：一是多網(wǎng)絡的融合--陸地、天空甚至多層次，將來衛(wèi)星的聯(lián)合組網(wǎng)跟陸地通信聯(lián)合組網(wǎng)，不光有低軌衛(wèi)星、還有高軌衛(wèi)星、甚至有更高的衛(wèi)星，“進行全網(wǎng)絡的覆蓋”可能是未來6G技術的一個發(fā)展方向；二是頻段還得往上走---目前5G最高使用毫米波頻段，未來可能隨著芯片或者物理技術的成熟，6G會使用更高的頻段比如太赫茲頻段，而且頻譜利用的方式也會發(fā)生一些變化；三是采用“去蜂窩”網(wǎng)絡架構、無線能量傳輸技術等；四是要實現(xiàn)網(wǎng)絡的IT化和個性化---比如可能發(fā)展成“個人定制類型的通信網(wǎng)絡”等。

6G時代的技術趨勢展望遠

1、6G將進入太赫茲頻段

從1G到5G，為了提高速率、提升容量，移動通信永遠是向著更多的頻譜、更高的頻段擴展。

其實對射頻工程師來說，不管是毫米波、太赫茲都并不陌生，只是之前并未應用到移動通信領域。早在15年前太赫茲技術就被評為 “改變未來世界的十大技術” 之一。5G的毫米波技術并不是在4G顯示出局限性才開始研究的，其理論基礎早在18年前就已經完成了。

到現(xiàn)在，毫米波5G的大規(guī)模商用部署仍然是一個難題。5G的毫米波尚且如此，更何況是6G使用的太赫茲頻段呢。小編認為6G是否會進入太赫茲頻段，還要看5G毫米波大規(guī)模商業(yè)后的應用程度和帶來的技術價值，但當前對太赫茲的研究是不可或缺的。

太赫茲頻段是指100GHz-10THz，是一個頻率比5G高出許多的頻段。從通信1G（0.9GHz）到現(xiàn)在的4G（1.8GHZ以上），我們使用的無線電磁波的頻率在不斷升高。因為頻率越高，允許分配的帶寬范圍越大，單位時間內所能傳遞的數(shù)據(jù)量就越大，也就是我們通常說的“網(wǎng)速變快了”。

目前，通信行業(yè)正在積極開拓尚未開發(fā)的太赫茲頻段，已有廠商在300 GHz頻段上實現(xiàn)了100Gbps的通信速率。

▲300 GHz無線前端配置

▲300 GHz傳輸實驗

該實驗將一種高隔離技術應用于混頻器元件，還開發(fā)了一種帶有磷化銦高電子遷移率晶體管（InP-HEMT）的IC，成功抑制了每個IC內部和IC中端口之間的信號泄漏，解決了300 GHz頻段無線前端長期以來面臨的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了100 Gbps的傳輸速率。

300GHz頻段的頻率是5G 28GHz毫米波頻段的10倍，而邁向數(shù)THz頻段將是下一代移動通信技術的重點研究領域。

2、地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界

邁向太赫茲是為了不斷提升網(wǎng)絡容量和速率，但移動通信還有一個更偉大的夢想——縮小數(shù)字鴻溝，實現(xiàn)無處不在、永遠在線的全球網(wǎng)絡覆蓋。5G是一個萬物智聯(lián)的世界，車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療等應用需要一個幾乎無盲點的全覆蓋網(wǎng)絡，但“全覆蓋”夢想不可能一蹴而就，我們相信這將在6G時代得到更好的完善和補充。

有行業(yè)專家已經提出，6G網(wǎng)絡將是一個地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動通信，實現(xiàn)全球無縫覆蓋，讓網(wǎng)絡信號抵達任何一個偏遠的鄉(xiāng)村，讓深處山區(qū)的病人能接受遠程醫(yī)療，讓孩子們能接受遠程教育，這就是6G未來。同時，在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡的聯(lián)動支持下，地空全覆蓋網(wǎng)絡還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。

3、軟件與開源化顛覆網(wǎng)絡建設方式

軟件化和開源化趨勢正在涌入移動通信領域，在6G時代，軟件無線電（SDR）、軟件定義網(wǎng)絡（SDN）、云化、開放硬件等技術估計將進入成熟階段。這意味著，從5G到6G，電信基礎設施的升級更加便利，基于云資源和軟件升級就可實現(xiàn)。同時，隨著硬件白盒化、模塊化、軟件開源化，本地化和自主式的網(wǎng)絡建設方式或將是6G時代的新趨勢。

還要看到基站小型化的發(fā)展趨勢，比如已有公司正在研究“納米天線”，如同將手機天線嵌入手機一樣，將采用新材料的天線緊湊集成于小基站里，以實現(xiàn)基站小型化和便利化，讓基站無處不在。

總體看來，6G時代的網(wǎng)絡建設方式或將發(fā)生前所未有的變化。

4、人工智能的網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化

隨著網(wǎng)絡越來越復雜、QoS要求和運維成本越來越高，未來的移動網(wǎng)絡是一個自治系統(tǒng)，能夠學習、預測和閉環(huán)處理，這已在業(yè)界達成共識。隨著人工智能的發(fā)展，像無人駕駛一樣的自動化網(wǎng)絡，估計在6G時代將成為現(xiàn)實。一個全自動化的網(wǎng)絡，意味著可以動態(tài)選擇不同類型的無線接入技術，可以根據(jù)需求自動配置網(wǎng)絡資源，可以自動提出網(wǎng)絡規(guī)劃建議等等。

簡而言之，網(wǎng)絡是有意識的，網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化本身屬于網(wǎng)絡的一部分，必然會代替一部分傳統(tǒng)的、人力的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工作。同時，越加分布式的網(wǎng)絡構架越發(fā)需要基于人工智能的自動化網(wǎng)絡來滿足對QoS要求越來越嚴苛的應用，靠人力是無法滿足網(wǎng)絡敏捷性需求的。

最后不管關于6G的構想有多豐富，就如同5G之于4G，未來的6G也一定是5G的持續(xù)演進。5G有的，要靠6G來改進。而5G沒有的，則要靠6G來擴展。

下面我們來了解各國在6G研究的進展。

中國在6G研發(fā)的布局

11月9日，中國移動副總裁李慧鏑在第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上透露，中國移動正在全力推動5G商用，以2019年預商用、2020年商用為目標。工信部IMT-2020（5G）無線技術工作組組長粟欣透露，6G概念研究也在今年啟動。

2018年兩會期間，工信部部長苗圩表示，目前中國已經在研究6G的發(fā)展。他表示，未來隨著移動通訊使用領域的擴大，除了解決人和人之間的無線通訊、無線上網(wǎng)的問題之外，還要解決物和物之間、物和人之間的這種聯(lián)系，6G通信技術主要促進的就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

科技部近日發(fā)布了關于國家重點研發(fā)計劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡”等重點專項2018年度項目申報指南的通知。其中5項涉及B5G/6G。

1、大規(guī)模無線通信物理層基礎理論與技術（基礎前沿類）

研究內容：針對未來移動通信的巨流量、巨連接持續(xù)發(fā)展需求，以及由此派生出的大維空時無線通信和巨址無線通信兩個方面的科學問題，開展大規(guī)模無線通信物理層基礎理論與技術研究，形成大規(guī)模無線通信信道建模和信息理論分析基礎、無線傳輸理論方法體系及計算體系，獲取源頭創(chuàng)新理論與技術成果，構建實測、評估與技術驗證原型系統(tǒng)。研究面向未來全頻段全場景大規(guī)模無線通信系統(tǒng)構建，建立典型頻段和場景下統(tǒng)一的大維信道統(tǒng)計表征模型，研究大維統(tǒng)計參數(shù)獲取理論方法； 圍繞大維空時無線通信和巨址無線通信，開展大規(guī)模無線通信極限性能分析研究，形成大規(guī)模無線通信信息理論分析基礎；研究具有普適性的大維空時傳輸理論與技術，突破典型頻段和場景下大維信道信息獲取瓶頸，解決大維空時傳輸?shù)南到y(tǒng)實現(xiàn)復雜性以及對典型頻段和場景的適應性等問題，支撐巨流量的系統(tǒng)業(yè)務承載；研究大維隨機接入理論與技術，解決典型頻段和場景下大維隨機接入的頻譜和 功率有效性、實時性及可靠性等問題，支撐巨連接的系統(tǒng)業(yè)務承載；研究大規(guī)模無線通信的靈巧計算、深度學習及統(tǒng)計推斷等理論與技術，形成大規(guī)模無線通信計算體系，解決計算復雜性和分析方法的局限性等問題。

2、太赫茲無線通信技術與系統(tǒng)（共性關鍵技術類）

研究內容：面向空間高速傳輸和下一代移動通信的應用需求，研究太赫茲高速通信系統(tǒng)總體技術方案，研究太赫茲空間和地面通信的信道模型，研究高速高精度的太赫茲信號捕獲和跟蹤技術；研究低復雜度、低功耗的高速基帶信號處理技術和集成電路設計方法，研制太赫茲高速通信基帶平臺；研究太赫茲高速調制技術，包括太赫茲直接調制技術、太赫茲混頻調制技術、太赫茲光電調制技術，研制太赫茲高速通信射頻單元；集成太赫茲通信基帶、射頻和天線，開發(fā)太赫茲高速通信實驗系統(tǒng)，完成太赫茲高速通信試驗。

3、面向基站的大規(guī)模無線通信新型天線與射頻技術（共性關鍵技術類，部省聯(lián)動任務）

研究內容：面向未來移動通信應用，滿足全場景、巨流量、廣應用下無線通信的需求，解決跨頻段、高效率、全空域覆蓋天線射頻領域的理論與技術實現(xiàn)問題，研究可配置、大規(guī)模陣列天線與射頻技術，突破多頻段、高集成射頻電路面臨的低功耗、高效率、低噪聲、非線性、抗互擾等多項關鍵性挑戰(zhàn)，提出新型大規(guī)模陣列天線設計理論與技術、高集成度射頻電路優(yōu)化設計理論與實現(xiàn)方法、以及高性能大規(guī)模模擬波束成型網(wǎng)絡設計技術，研制實驗樣機，支撐系統(tǒng)性能驗證。

4、兼容C波段的毫米波一體化射頻前端系統(tǒng)關鍵技術（共性關鍵技術類，部省聯(lián)動任務）

研究內容：為滿足未來移動通信基站功率和體積約束下高集成部署和大容量的需求，研究30GHz 以內毫米波一體化大規(guī)模MIMO 前端架構和關鍵技術以及與Sub 6GHz 前端兼容的技術。針對毫米波核心頻段融合分布參數(shù)與集總參數(shù)的電路建模與設計方法，采用低功耗易集成的分布式天線架構與異質集成技術，大幅提升同等陣列規(guī)模下毫米波陣列的發(fā)射EIRP 和接收通路的噪聲性能。同時探索多模塊毫米波核心頻段分布式陣列與Sub 6GHz大規(guī)模全數(shù)字化射頻前端的共天線罩集成化設計技術，探索高效率易集成收發(fā)前端關鍵元部件以及輻射、散熱等關鍵技術問題，突破大規(guī)模MIMO 前端系統(tǒng)無源與有源測試和校正等系統(tǒng)級技術；最終前端系統(tǒng)在高頻段與低頻段同時實現(xiàn)大范圍波束掃描，且保持高頻段與低頻段前端之間的高隔離。

5、基于第三代化合物半導體的射頻前端系統(tǒng)技術（共性關鍵技術類，部省聯(lián)動任務）

研究內容：針對新一代無線通信的需求，研究基于第三代化合物半導體工藝的射頻前端系統(tǒng)集成技術及毫米波有源和無源電路設計理論與方法。探索具有完全自主知識產權適用于新一代無線通信毫米波頻段的第三代半導體器件的功率密度、線性、散熱等性能提升技術及使用該類器件實現(xiàn)高性能功率放大器、低噪聲放大器、雙工開關等關鍵有源電路的原創(chuàng)性拓撲結構；側重研究從半導體器件結構、工藝制層等方面及創(chuàng)新電路架構設計提升功率放大器輸出功率、效率以及線性度等關鍵指標的設計方法；研究GaN MMIC 中低損耗互聯(lián)（傳輸線）以及其他高性能無源功能性器件（如功分器，耦合器等）的設計方法；提出基于GaN HEMT的高集成度射頻集成前端的設計新理念與新方法；探索基于第三代化合物半導體芯片的集成與封裝技術。研究包含多種功能電路的高集成度MMIC 上的設計及性能優(yōu)化方法，研究從封裝方面提升電路性能的方法，實現(xiàn)毫米波芯片、封裝與天線一體化，優(yōu)化前端系統(tǒng)的整體射頻性能。

美國FCC：6G=區(qū)塊鏈+動態(tài)頻譜共享

9月13日，在MWCA2018上，美國FCC官員首次在公開場合展望6G技術。Jessica Rosenworcel，這位一直支持“網(wǎng)絡中立”的FCC（美國聯(lián)邦通訊委員會）委員，在今年洛杉磯舉行的美國移動世界大會（MWCA2018）上的一次演講中表示，6G將邁向太赫茲頻率時代，隨著網(wǎng)絡越加致密化，基于區(qū)塊鏈的動態(tài)頻譜共享技術是趨勢。

FCC 2015年在3.5GHz頻段上推出了CBRSD(公眾無線寬帶服務)，通過集中的頻譜訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來動態(tài)管理不同類型的無線流量，以提高頻譜使用效率。

Rosenworcel表示，CBRS極具創(chuàng)造性、高效性和前瞻性，未來還可實現(xiàn)更智能、分布式更強的動態(tài)頻譜共享接入技術，也就是區(qū)塊鏈＋動態(tài)頻譜共享。

他指出，區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)庫，無需中央中介即可安全更新，未來可以探索使用區(qū)塊鏈作為動態(tài)頻譜共享技術的低成本替代方案，不但可以降低動態(tài)頻譜接入系統(tǒng)的管理費用，提升頻譜效率，還可以進一步增加接入等級和接入用戶。

Rosenworcel認為，使用去中心化的分布式賬本來記錄各種無線接入信息，可進一步激發(fā)新技術創(chuàng)新，甚至改變未來使用無線頻譜的方式。

歐盟開始研發(fā)6G移動通信技術

2018年11月6日消息，歐盟近期發(fā)起第六代移動通信（6G）技術研發(fā)項目征詢，旨在于2030年商用6G技術。歐盟對6G技術的初步設想為：6G峰值數(shù)據(jù)傳輸速率要大于100Gbps（5G峰值速率為20Gbps）；使用高于275GHz頻段的太赫茲（THz）頻段；單信道帶寬為1GHz（5G單信道帶寬為100MHz）；網(wǎng)絡回程和前傳采用無線方式。9月1日，歐盟已啟動為期3年的6G基礎技術研究項目，主要任務是研究可用于6G通信網(wǎng)絡的下一代向前糾錯編碼技術、高級信道編碼以及信道調制技術。

英國電信：6G、7G將是這樣的

英國電信集團（BT）首席網(wǎng)絡架構師Neil McRae在一個行業(yè)論壇中，展望了6G（第六代移動通信）、7G（第七代移動通信）系統(tǒng)。他認為：

1、5G將是基于異構多層的高速因特網(wǎng)，早期是“基本5G”（將在2020年左右進入商用），中期是“云計算&5G”，末期是“邊緣計算&5G”（三層異構移動邊緣計算系統(tǒng)）；2、6G將是“5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡（通信、遙測、導航）”，將在2025年得到商用，特征包括以“無線光纖”技術實現(xiàn)超快寬帶；3、7G將分為“基本7G”與7.5G，其中“基本7G”將是“6G+可實現(xiàn)空間漫游的衛(wèi)星網(wǎng)絡”。

具體地，他解釋，6G是在5G的基礎上集成衛(wèi)星網(wǎng)絡來實現(xiàn)全球覆蓋：

（1）6G應該是一種便宜、超快的因特網(wǎng)技術，可為無線或移動終端提供令人難以置信的高數(shù)據(jù)速率或極快因特網(wǎng)速率——高達11Gbps（即使是在偏遠地區(qū)接入6G網(wǎng)絡）；（2）組成6G系統(tǒng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，可以是電信衛(wèi)星網(wǎng)絡、地球遙感成像衛(wèi)星網(wǎng)絡、導航衛(wèi)星網(wǎng)絡。6G系統(tǒng)集成這些衛(wèi)星網(wǎng)絡，目的在于為6G用戶提供網(wǎng)絡定位標識、多媒體與互聯(lián)網(wǎng)接入、天氣信息等服務；（3）6G系統(tǒng)的天線將是“納米天線”，而且這些納米天線將廣泛部署于各處，包括路邊、村莊、商場、機場、醫(yī)院等。（4）6G時代，可飛行的傳感器將是得到應用——為處于遠端的觀察站提供信息、對有恐怖分子、入侵者活動的區(qū)域進行實時監(jiān)測等；（5）6G時代，在高速光纖鏈路之輔助下，點到點（P2P）無線通信網(wǎng)絡將成為6G終端傳輸快速寬帶信號。

日本電信NTT開發(fā)出“OAM”技術傳輸速度可達5G的5倍

日本三大電信運營商之一的NTT（Nippon Telegraph and Telephone），已成功開發(fā)出瞄準“后5G時代”的新技術。雖然仍面臨傳輸距離極短的課題，不過傳輸速度可達5G（第5代通信標準）的5倍，即每秒100GB。

NTT使用一種名為“OAM”的技術，實現(xiàn)了相當于5G數(shù)倍的11個電波的疊加傳輸。OAM技術是使用圓形的天線，將電波旋轉成螺旋狀進行傳輸，由于物理特性，轉數(shù)越高，傳輸越困難。NTT計劃未來實現(xiàn)40個電波的疊加。

最后總結

目前的6G技術仍停留在設想階段，預計該技術會在2020年正式進行研發(fā)進程，而會在2030年投入商用，這也意味著接下來的十年里將仍是5G時代主導。目前整個無線通信行業(yè)已經進入5G產品研發(fā)、測試和生產的新階段，各位業(yè)界同仁一起努力吧。