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6G相关技术有哪些?大佬带你看6G技术

目前，5G技术已经在使用当中。不久后，6G技术也将得到应用。

上篇文章中，我对6G技术的发展历程有所阐述。为增进大家对6G

技术的认识，本文将对6G相关技术予以介绍。如果你对6G具有兴

趣，不妨继续往下阅读哦。

一、太赫兹频段

6G将使用太赫兹(THz)频段，且6G网络的“致密化”程度也将达

到前所未有的水平，届时，我们的周围将充满小基站。太赫兹频段

是指100GHz10THz，是一个频率比5G高出许多的频段。从通信

1G(0.9GHz)到4G(1.8GHZ以上)，我们使用的无线电磁波的频率在不

断升高。因为频率越高，允许分配的带宽范围越大，单位时间内所

能传递的数据量就越大，也就是我们通常说的“网速变快了”。不

过，频段向高处发展的另一个主要原因在于，低频段的资源有限。

就像一条公路，即便再宽阔，所容纳车量也是有限的。当路不够用

时，车辆就会阻塞无法畅行，此时就需要考虑开发另一条路。频谱

资源也是如此，随着用户数和智能设备数量的增加，有限的频谱带

宽就需要服务更多的终端，这会导致每个终端的服务质量严重下降。

而解决这一问题的可行的方法便是开发新的通信频段，拓展通信带

宽。我国三大运营商的4G主力频段位于1.8GHz2.7GHz之间的一部

分频段，而国际电信标准组织定义的5G的主流频段是3GHz6GHz，

属于毫米波频段。到了6G，将迈入频率更高的太赫兹频段，这个时

候也将进入亚毫米波的频段。中国科学院国家天文台研究员苟利军

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告诉《互联网周刊》说：“太赫兹在天文中被称为亚毫米，这类天

文台的站点一般很高而且很干燥，比如南极，还有智利的acatama

沙漠。”那么，为什么说到了6G时代网络“致密化”，我们的周围

会充满小基站?这就涉及到了基站的覆盖范围问题，也就是基站信号

的传输距离问题。一般而言，影响基站覆盖范围的因素比较多，比

如信号的频率、基站的发射功率、基站的高度、移动端的高度等。

就信号的频率而言，频率越高则波长越短，所以信号的绕射能力(也

称衍射，在电磁波传播过程中遇到障碍物，这个障碍物的尺寸与电

磁波的波长接近时，电磁波可以从该物体的边缘绕射过去。绕射可

以帮助进行阴绕射可以帮助进行阴影区域的覆盖)就越差，损耗也就

越大。并且这种损耗会随着传输距离的增加而增加，基站所能覆盖

到的范围会随之降低。6G信号的频率已经在太赫兹级别，而这个频

率已经接近分子转动能级的光谱了，很容易被空气中的被水分子吸

收掉，所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远，因此6G需要

更多的基站“接力”。5G使用的频段要高于4G，在不考虑其他因素

的情况下，5G基站的覆盖范围自然要比4G的小。到了频段更高的

6G，基站的覆盖范围会更小。因此，5G的基站密度要比4G高很多，

而在6G时代，基站密集度将无以复加。

相关进展：2023年9月1日新闻报道称，太赫兹光子学组件研究

获重大突破，有助造出廉价紧凑型量子级联激光器，实现6G电信连

接。

二、空间复用技术

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6G将使用“空间复用技术”，6G基站将可同时接入数百个甚至数

千个无线连接，其容量将可达到5G基站的1000倍。前面说到6G将

要使用的是太赫兹频段，虽然这种高频段频率资源丰富，系统容量

大。但是使用高频率载波的移动通信系统要面临改善覆盖和减少干

扰的严峻挑战。

当信号的频率超过10GHz时，其主要的传播方式就不再是衍射。

对于非视距传播链路来说，反射和散射才是主要的信号传播方式。

同时，频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。

这些因素都会大大增加信号覆盖的难度。不止是6G，处于毫米波段

的5G也是如此。而5G则是通过MassiveMIMO和波束赋形这两个关

键技术来解决此类问题的。我们的手机信号连接的是运营商基站，

更准确一点，是基站上的天线。MassiveMIMO技术说起来挺简单，

它其实就是通过增加发射天线和接收天线的数量，即设计一个多天

线阵列，来补偿高频路径上的损耗。在MIMO多副天线的配置下可以

提高传输数据数量，而这用到的便是空间复用技术。在发射端，高

速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流

在不同的发射天线上在相同频段