27、6G 无线通信技术：架构、挑战与机遇

6G 无线通信技术：架构、挑战与机遇

1. 6G 硬件设置与挑战

随着新型无线接入技术的兴起和物联网设备的普及，6G 网络设计面临着诸多硬件限制的影响。一方面，无线电通信向毫米波（mmWave）和太赫兹频段发展，硬件组件的高成本和高功耗对收发器架构和算法开发产生了深远影响。另一方面，物联网设备存在存储容量有限、能源资源有限和计算能力受限等问题，需要一种综合通信、传感和推理的整体方法来应对这些独特挑战。

以毫米波混合波束赋形为例，这是一种经济高效的获得显著波束赋形增益的方法。它通过减少对大量射频（RF）链的需求，大幅降低了硬件成本和功耗。然而，在当前的硬件设置中，仍需要大量的移相器，而毫米波频率下的移相器通常成本较高，因此需要尽量减少其数量。一种新型的硬件高效混合结构可以解决这个问题，该结构只需要有限数量的移相器，且每个移相器设置为固定相位。这样，硬件修改仅限于模拟网络，同时能实现接近全数字波束赋形的性能，且使用的移相器数量远少于其他现有混合波束赋形配置。

2. 5G/6G 网络简化结构

创建 5G/6G 网络赋能无线技术的系统模型，需要概述定义这些先进网络代的关键组件、原则和能力。以下是此类网络的简化系统模型：
- 无线基础设施 ：
- 基站 ：配备先进天线，包括大规模多输入多输出（MIMO）阵列的集中式和分布式基站。
- 小基站 ：分布式小基站节点，用于改善覆盖范围，特别是在人口密集地区。
- 卫星集成（6G） ：集成低地球轨道（LEO）卫星，实现全球覆盖和低延迟通