6G候選技術分析

在6G候選技術分析中，朱伏生重點介紹了6G和人工智能 、可見光覆蓋、THz頻譜的開發(fā)、OAM軌道角動量 、MIMO／Massive MIMO、同時同頻全雙工技術和頻譜管理和區(qū)塊鏈等技術。

朱伏生認為，人工智能廣泛應用于6G。無線信道分析和物理層算法利用AI算法。基站對周圍環(huán)境通過AI進行語義描述，分幾個層面�；�站360VR實時描述；地圖結合不可 見部分進行語義描述；周圍運動物體的輔助描述請求（例如汽車）。對無線網絡的維護采用AI算法進行業(yè)務量發(fā)展，規(guī)劃，運營及維護等進行新一代技術的應用 ，降低OPEX（人力和能源消耗）。

在行業(yè)應用AI方面，朱伏生認為，對安防，繼續(xù)將MEC下沉到基站，本地具有識別能力，各種服務器提供異構體支持各種人識別，動物識別，車輛識別， 災害預警等業(yè)務。6G會建立智能制造本地業(yè)務，智能規(guī)劃企業(yè)所需的通訊需求，本地頻率需求及申請。此外，6G將延續(xù)5G中無人機和AI的結合，并將應用廣泛化，解決5G難以完成的應用。

在朱伏生看來，6G不能僅僅視為一種無線通信技術，而是激活了帶寬達到400THz的可見光譜資源。 拓展下一代寬帶通信的頻譜，搶占空白頻譜、有效利用資源。與照明、顯示產業(yè)深度耦合，為通信帶來獨特優(yōu)勢。白光對人眼安全；無電磁污染，可以應用在電磁敏感環(huán)境（飛機、醫(yī)院、工業(yè)控制）； 可見光通信兼具照明、通信和控制定位等功能，符合國家節(jié)能減排戰(zhàn)略；頻譜無需授權即可使用；可見光通信適合信息安全領域應用。 可見光通訊的業(yè)務場景可以覆蓋水下，高樓覆蓋（宏基站一般覆蓋很差）等。同時，朱伏生認為，6G技術的可見光覆蓋仍有需要解決的問題，器件問題，電力線和業(yè)務流的產業(yè)結合問題，上行鏈路設計問題。

在談到THz頻譜的開發(fā)方面，朱伏生指出，“中國經過多年研究，在THz的產生，器件和生態(tài)鏈方面取得很大進展。每2年一屆的中國泰赫茲研究大會，到2018年10月，進行了4屆。也在THz通訊領域進行了很多研究成果。根據(jù)研究成果，THz通訊會對backhaul，relay方面產生直接影響。如果能解決方向性問題，預計可解決6G的小區(qū)覆蓋容量問題。部分研究也表明，THz信號也能夠通過反射波接受和恢復數(shù)據(jù)，這對移動組網是個好消息�！�

朱伏生進一步表示，“憑借THz技術的發(fā)展，我們可以期望獲得Tbps的空口傳送能力。經過理論和實驗，1GHz帶寬可超過50Gbps， 采用Massive MIMO在更寬帶寬下，預計可以50＊8（MIMO帶來的增益）＊2．5GHz＝1000Gbps�！�

傳統(tǒng)的調制技術，使用頻率、時間、碼型和空間等資源作為自由度，而OAM調制技術將載波攜帶的OAM模式作為調制參數(shù)。利用OAM模式內在的正交性，將多路信號調制在不同的OAM模 式上，根據(jù)模式的不同區(qū)分不同的信道。由于具有OAM的螺旋波束可以構成無窮維的希爾伯特空間，因此理論上同一載頻利用OAM復用可獲得無窮的傳輸能力。

OAM復用的頻譜利用率遠遠高于LTE、802．11n和DVB－T。朱伏生透露，“OAM軌道角動量的研究主要包括四方面：OAM波的調制產生和發(fā)射，特別是不同本征值； 傳輸特性研究；檢測和信號復原和組網的研究。”

朱伏生認為，MIMO／Massive MIMO 仍然是提升容量的重要手段 。“MIMO 技術通過多流實現(xiàn)容量的提升，對4G來說表現(xiàn)出很有效的方法。但對于5G來說，容量還是受限，特別是人口密集使用區(qū)，如高樓，體育場，大型車展或商場，通信量巨大。于是 Massive MIMO通過區(qū)域性的分開終端用戶所對應天線，從而達到大大提高容量的目的。

本質上是將多個小型的MIMO基站（例如8＊8），組合形成大的基站集（例如32＊32＝16＊ （8＊8），即為16個MIMO基站），注意容量并不是倍數(shù)關系�？梢园�括全向MIMO，定向MIMO。6G要保持高吞吐量，當毫米波，THz引入后，預計Massive MIMO天線數(shù)可以繼續(xù)增大， 例如192，1024等。形式也可能是大型智能表面（LIS），附著于建筑物表面。

在談到同時同頻全雙工技術時，朱伏生指出，從理論計算獲知，TDD和FDD的頻率浪費都在50％以上。頻率資源的稀缺性，使得本技術研究有必要；根據(jù)業(yè)界研究的現(xiàn)在水平，頻譜效率可以提升80％以上。朱伏生表示，目前存在的困難主要是：多天線MIMO全雙工 ：多通道的射頻域抵消電路成本、體積；環(huán)境適應能力，自干擾信道變化，實時跟蹤收斂抵消；全雙工組網，基站間干擾消除，終端間干擾消除；幀結構和資源調度；全雙工器件和芯片： 連續(xù)可調時延器，沒有貨架芯片；射頻域抵消器件的非線性較高。

此外，朱伏生認為，除了公共licensed頻譜外，隨著網絡越加致密化，基于區(qū)塊鏈的對一些不用的頻率的動態(tài)頻譜共享技術是趨勢。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。 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。對于需要本地頻率的機構，設置LBRS，可以用于智能制造和現(xiàn)代醫(yī)院等場合，滿足本地高可靠性及保密通信的需求。