2、5G 到 6G 无线通信硬件需求与 GFDM 算法解析

5G 到 6G 无线通信硬件需求与 GFDM 算法解析

1. 工作负载范围分析

1.1 愿景、趋势与应用

在蜂窝通信的发展历程中，每一代都有其独特的技术创新与优化方向。1G 和 2G 引入并优化了语音通信，3G 和 4G 则聚焦于宽带数据流式传输，而 5G 和 6G 致力于引入并优化触觉互联网。每一代也都有其吸引大众市场的“杀手级应用”，如 3G 的视频通话、4G 的社交媒体和流媒体。对于 5G 和 6G，虽无法确定具体的杀手级应用，但可进行合理预测。

自 4G 出现以来，蜂窝网络并非为低延迟而设计，在网络端点之间引入低延迟连接对运营商而言是一项挑战。当前网络基础设施难以同时提供高数据速率和低延迟，早期解决方案往往需要在两者之间进行权衡。因此，在早期适应阶段，可能会出现需要低端到端延迟但不需要高数据速率的应用，或者相反的情况。

以下是不同速率 - 延迟组合下可能的杀手级应用：
- 低速率 - 低延迟（LRLL） ：工厂自动化、远程控制、轨迹对齐以及汽车、无人机和机器人的紧急停止等应用。
- 高速率 - 高延迟（HRHL） ：8K 流式传输或其他大规模数据传输，其中延迟不是限制因素。
- 高速率 - 低延迟（HRLL） ：无缝蜂窝 AR、VR 和其他面向互联网游戏的应用。

未来 6G 应用的数据速率范围为 10 kb/s - 1 Tb/s（跨度达 10⁸ 倍），延迟要求为 2 ms - 2 s（跨度达 10³ 倍）。工作负载空间广泛且动态，应用数量不断增加，这些应用有时并发运行，有时则相互排斥，这