5G到6G，是平滑升级还是彻底颠覆？

时间： 2023-01-14 来源：是德科技快讯公众号

技术问答

中国乃至全球的5G建设如火如荼，而全球6G技术的研发其实也正在紧锣密鼓的进行。那么从5G到6G，是技术的平滑升级还是彻底地颠覆呢？要回答这个问题，就必须搞清楚6G通信与5G通信有哪些不同？

从一个测试人的角度，是德科技总结为三大不同：

不同之一：KPI更强

测试首先要根据KPI进行测试，参考了许多关于5G与6G的白皮书的描述，6G相对于5G，在系统所能达到的关键KPI的对比如下：

从上面的图可以看出，同5G相比，6G将提供更高性能的无线连接和极致的用户体验，峰值速率可以达到Tbps，用户体验速率可以达到10~100Gbps，简直可以和光纤媲美。如果真的可以实现，那么家里的无线路由器甚至是光猫，是不是可以不要了呢？

除此之外，6G网络可以提供0.1ms的延迟，10倍于5G的连接密度以及厘米级的定位精度和极高的系统可靠性，为将来的元宇宙以及各类垂直行业的数字化提供了可能。你觉着这种KPI够颠覆吗？

不同之二：应用更广

应用更广包含两个层次，一个是应用行业的扩展；另外一个是应用物理空间的扩展。

首先是应用行业的拓展，5G将基本实现万物互联，并生成了三大应用场景，也就是我们所熟知的增强型移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信(uRLLC)、海量机器类通信(mMTC)。那么6G除了在这些应用上随着KPI的增强而继续拓展这些业务外，还发展了两个非常关键的场景，一是人工智能，第二个是网络感知。这得益于6G的超低延时，更近距离定位等新的性能特性。

在物理空间上的拓展，这主要是指将来的6G，会与卫星通信如中继卫星和低轨道卫星通信相融合，真正实现不同维度，包括空中、卫星、海洋和沙漠等立体化通信的需求。在6G网络环境下，一个人不但可以实时感知他自己周围的环境，也能瞬间感知万里之外的环境，将给人类带来意想不到的惊喜。例如，你正在出差中，可以利用6G通信中卫星的拍照功能，随时拍一张你家院子的照片，看看你的宠物是否还在院子里？这个应用够颠覆吗？

不同之三：测试更难

这个很好理解，因为除了已有的技术外，6G还将使用更新的技术。现在有两个非常热的技术：一个是太赫兹通信技术，及6G将来可能使用比现在5G的毫米波频段更高的频段，即Sub-THz（100–300 GHz）和THz频段（300 GHz – 3 THz），以使得6G通信获得更高的带宽。然而，大家都清楚，频段越高，一些器件包括芯片、放大器等的设计就更复杂，测试也就更难。是德科技也在与我们的客户合作，开发用于6G通信的THz和Sub-THz的测试方案。

是德科技 Sub-THz研究测试台

另外，还有一项非常有意思的6G通信预研技术，即可重构智能表面技术（Reconfigurable Intelligent Surfaces），也叫智能超表面技术，它是3GPP R18中提出的一个技术。各个国家包括我国很多知名大学、研究所、设备商包括运营商，都在积极的开展研究和实验，并取得了较快的进展和不错的成果。RIS技术联盟与去年12月份成立，因此2021年更被业内专家成为“RIS技术元年”。还有人预测，RIS技术有可能在5G-Advanced时期就会落地。RIS技术是一个及其复杂的交叉学科技术，这里对技术细节我们不做过多的扩展，而仅来说明其核心思想，将来我们可能会单独做一个RIS的专题。

众所周知，无线通信实际传输的环境非常复杂，有干扰、多径、时延以及多普勒频移等各种信道特性。传统的通信系统，都是尽其所能的去研究传输信道的特性，定义各种传输信道的模型，然后在电路设计和系统设计时，尽可能地去适应信道特性，从而获得好的通信效果。实际的做法是在产品和系统研发设计过程中，在实验室用信道模拟器来模拟真实的传输环境，对产品进行各种性能测试。是德科技的信道模拟器就帮助广大用户极大地优化了他们的产品设计。

是德科技信道模拟器PropSim系列用于各种通信信道的模拟

而RIS的理念不同，它不再“逆来顺受”，而是主动出击去“改变”信道的传输环境。简单的理解就是通过一块具有可控特性的特殊介质（人工合成的超级材料）的表面，来收集发射机发出的信号，再把这些信号“转给”接收机，从而改善通信的效果。现在一些针对单cell和静止单用户的情况下的前期预研测试已经在进行当中，但是离真正的落地仍然还有很长的一段路要走。但无论如何，多数研究者认为，智能超表面技术是一种低成本、低能耗的调控电磁波的变革型新兴技术。你认为这个技术够不够颠覆？

RIS超表面示意图

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