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從 3G 到 5G 乃至之后的每一種無線標準，都在設計時加入了推動行業發展的具體目標。例如，4G 專注于以 IP 為中心的靈活語音、數據和視頻通信，而 5G 則在此基礎上進行了改進。6G 的目標是提供更加無處不在、更高效、更身臨其境的無線連接。6G 系統的研發正在逐步前進，我們也開始對無線行業將會經歷的技術進步有了清晰的了解。下面將深入探討無線工程師在當前和未來項目中應該予以考慮的賦能技術。
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6G 無線通信工作流將包括人工智能、非地面網絡（NTN）、波形探測、毫米波和增強型射頻傳感。
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新頻率，包括亞太赫茲通信
使用 7-24 GHz 范圍和亞太赫茲范圍（大于 100 GHz）中的新頻率很可能成為 6G 通信系統的一部分。這將會使新的頻譜管理方法成為可能，并在數據速率和速度方面提升性能，增加網絡容量和傳輸帶寬，同時減少網絡干擾。
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通信傳感一體化
未來的無線網絡需要精確定位無線設備，以優化其傳輸。通過引入新的頻率，無線網絡將能夠提供高度精確的傳感，并掌握其周邊物理環境的空間信息。這就是為什么 6G 將使用通信傳感一體化（JCAS）的原因所在。這種技術集成了無線網絡的定位、傳感和通信功能。
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JCAS 系統可以通過獲取更準確的室內空間、范圍、障礙物和定位信息并將其發送給網絡來提高室內通信場景的性能。根據愛立信最近的研究[1]，JCAS 的主要優勢之一是“大多數基礎設施已經到位，發送/接收（Tx/Rx）節點實現了全區域覆蓋，并且節點之間互連良好，這促進了多靜態感知網格”。如果無線系統中已集成傳感功能，那么 6G 中引入的亞太赫茲頻譜中的新頻率可能會為無線工程師使用類似雷達的技術鋪平道路。然而，設計 JCAS 系統的挑戰在于組合系統帶來的計算復雜性，以及由此帶來的對可用資源的爭用，這可能會減慢或中斷無線服務。
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可重構智能表面
因易于部署、頻譜效率增強、與當前無線網絡標準和硬件的兼容性以及可持續性，可重構智能表面（RIS）在無線領域中獲得了越來越多的關注。RIS 是一種新型介質，它讓工程師能夠通過一系列反射單元以編程方式動態地控制信號在發射機和接收機之間的傳播。主動反射和控制傳入表面的信號的能力要求無線工程師使用 MIMO 無線系統。該系統雖然可以提高可控性，但需要額外的天線和窄波束。窄波束具有一定的挑戰，因為瞄準波束時的任何一個小錯誤都可能使其無法到達預定目標。
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所有這些類型的創新都為無線系統帶來了巨大的復雜性和可變性，使設計空間探索任務變得非常困難。構建這些無線系統類型的無線工程師經常使用 MATLAB 和 Simulink 來設計、建模、測試和分析他們的設計。因為他們可以在無需承擔后果的仿真環境中探索新的頻率范圍、帶寬、參數集、MIMO 的比例仿真以及更高的采樣率。
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帶來無線連接的非地面網絡
使連接無處不在的一項關鍵技術進步是非地面網絡（NTN）的出現。NTN 指的是任何涉及非地面飛行物的網絡，包括近地軌道（LEO）衛星在內。無線工程師越來越多地將移動設備集成到混合地面和非地面 5G 移動基礎設施中來為企業和消費者提供服務。Apple 的緊急 SOS 功能[2]是最著名的一項應用。NTN 的價值在于它們可以在不依賴蜂窩信號塔的情況下建立全球無線網絡，特別是在建造成本過高的地方。
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人工智能對 6G 系統至關重要
6G 網絡的日益復雜使得人工智能的使用成為必要。因為光靠人來緊跟 6G 帶來的更快速度和更高復雜性已不太實際。人工智能方法可通過自動、高效地提取底層模式來解決非線性問題，這超出了人工方法的能力范圍。工程師可以應用人工智能（包括機器學習、深度學習或強化學習工作流）來配置、優化和自行組織 6G 無線通信。此外，6G 可能會支持基于人工智能的空中接口[3]以改進功能，如聯合壓縮和編碼、波束成形、信道狀態信息（CSI）壓縮以及定位。人工智能還可通過估計源環境行為將仿真環境納入算法模型，使項目管理從中受益，從而讓工程師能夠使用最少的計算資源快速研究系統的主要效應。無線通信的最大優點是數學和物理從不會出現爭議。問題出在于使其高效、可行的需求和技術方面。我們得等到 2026 年才能知道哪些候選技術和要求會被包含在 6G 標準中，但無線工程師現在便應該對即將到來的創新進行學習。一旦 6G 的需求得到確定，那些使用人工智能來進行整合 JCAS、RIS 或 NTN 設計并通過仿真來測試這些設計的無線工程師將具備更有利的競爭優勢。
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參考文獻
[1] https://www.ericsson.com/en/blog/2021/10/joint-sensing-and-communication-6g
[2] https://www.apple.com/newsroom/2022/11/emergency-sos-via-satellite-available-today-on-iphone-14-lineup
[3] https://ieeexplore.ieee.org/document/9247527
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作者：Houman Zarrinkoub 博士，MathWorks 首席無線產品經理
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MATLAB：聚焦 6G 無線技術——目標和需求
- matlab(228270)
- 6G(40809)
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2021-03-17 11:34:043918
39186G愿景與技術趨勢白皮書下載
隨著 5G（IMT-2020）技術國際標準的正式發布以及市場的快速推進，通信學術界、產業界以及標準化組織均啟動了新一代移動通信（簡稱“6G”）在愿景、需求和技術上的研究。2020 年 2 月，國際
2021-04-28 10:46:24
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26g網絡最新消息曝光 LG成功測試6G 6G技術戶外傳輸距離達320米
6g網絡最新消息曝光 LG成功測試6G 6G技術戶外傳輸距離達320米 6G是第六代移動通信技術，也認為是5G系統后的延伸。6G網絡將帶來一個完全連接的地面無線和衛星通信世界，實現無縫全球覆蓋?，F在
2022-09-15 17:25:113983
3983愛立信6G技術專家于全球6G發展大會發表主題演講
昨日，由中國IMT-2030(6G)推進組、中國通信學會聯合主辦的2022全球6G發展大會在滬開幕。大會以“共繪愿景，攜手同行”為主題，聚焦6G愿景需求和關鍵技術，分享最新觀點及思考。
2022-11-17 09:56:03421
421淺談6G無線前沿關鍵技術
在技術發展上，6G將與先進計算、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術交叉融合，實現通信與感知、計算、控制的深度耦合，并充分利用低中高全頻譜資源，實現空天地一體化的全球無縫覆蓋，隨時隨地滿足安全可靠的“人機物”無限連接需求。
2022-11-18 10:11:121735
1735一文讀懂剛剛突破的6G新技術
6G同5G一樣，本質上是第六代蜂窩數據網絡無線通信技術的簡稱，6G即5G的繼任者。就像5G之于4G，6G的通信速度會更快，延時更低。由此帶來的技術變革對中國影響頗深，其中最關鍵的參數變化就是6G的傳輸能力相比5G能提升100倍，網絡延時也從毫秒級降到微秒級。
2023-04-27 10:55:351134
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淺析6G無線通信技術及應用
通信業務的發展需要更低延遲、更高系統容量、更高數據速率、更高安全性和更高的服務質量，6G技術應運而生。對于6G的潛在技術如人工智能、太
赫茲通信、量子通信、無人機、無蜂窩通信等關鍵特性和應用進行分析，為未來6G通信的研究提供參考。
2023-05-18 11:21:373
3聚焦6G無線技術——目標和需求
從 3G 到 5G 乃至之后的每一種無線標準，都在設計時加入了推動行業發展的具體目標。例如，4G 專注于以 IP 為中心的靈活語音、數據和視頻通信，而 5G 則在此基礎上進行了改進。6G 的目標
2023-05-18 10:38:28479
4796g網絡是什么概念
概念性的無線網絡移動通信技術，也叫作第六代移動通信技術。2、可以促進互聯網的發展，6g將會是一個整合了地面無線和衛星的全連接世界。3、通過衛星可以將通信加入到6g移動網
2022-11-11 10:11:494835
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簡述6G技術與6G應用領域
多技術、多領域和學科，促進下一代無線連接技術，為未來無線網絡打下基礎。6G將繪制發展路線圖，重新思考納米技術，鼓勵聯動合作，促進6G信息技術的創新。6G信息技術6G
2023-01-03 14:08:30885
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什么是6G？使用MATLAB進行6G建模和仿真
6G 是下一代移動無線通信系統，旨在提供更包容和可持續的無線連接。6G 研發旨在大幅提高當前 5G 通信系統的性能，使 6G 網絡的運行速度更快、處理的帶寬更大并且延遲更低。
2023-08-10 10:05:09601
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6G通信和太赫茲技術的關系
6G通信和太赫茲技術的關系? 隨著科技的不斷發展，越來越多的人逐漸意識到了通信技術的重要性。而近年來，人們對于無線通信技術的研究和開發也迎來了新的突破。6G通信和太赫茲技術作為其中的代表，無疑是目前
2023-09-19 17:50:16693
693帶你走近下一代無線通信技術——6G
隨著全球5G網絡的逐步部署，我們正見證下一代無線通信技術的蓬勃發展。5G技術主要聚焦在三大領域：增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低延遲通信(URLLC)以及大規模機器類通信(mMTC)。而6G則將
2023-11-22 07:40:02577
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如何從終端發展看6G需求
，6G難以顯示出額外的附加價值。據市場研究公司Dell‘OroGroup分析，典型的手機用戶在無線網絡上觀看視頻的時間還不到智能手機屏幕使用總時間的5%， 6G視頻在手機商業模式中占比還不高。
2023-11-24 12:50:16117
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6G移動通信技術的關鍵技術
6G（第六代無線技術）是5G蜂窩技術的后繼者。6G網絡將能夠使用比5G網絡更高的頻率，并提供更高的容量和更低的延遲。6G網絡的目標之一是支持1微秒甚至亞微秒的延遲通信。
2023-12-13 10:12:55482
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高通展示MWC 2024創新無線技術，引領5G和6G時代
依據MWC的安排，高通將首先展示影響無線連接未來的關鍵基礎技術，諸如首次推出的運行在13GHz頻段的巨量MIMO天線原型系統，推動無線行業發掘利用中高頻段新頻譜的潛力，直面6G時代來臨的挑戰。
2024-02-22 15:40:24183
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工商網監
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