31、6G中的可编程计算：技术突破与应用前景

6G中的可编程计算：技术突破与应用前景

1. 通信网络的发展与6G的崛起

通信网络无处不在，从手机语音通话、视频流传输，到智能家居设备控制、无人机监控系统，甚至客厅里的智能无线电视，都依赖于通信网络提供的高速互联网连接。通信网络每隔几年就会推出新一代（xG），从2G到5G的演进令人瞩目，不仅支持的用户数量大幅增加，网络容量和服务性能也得到了显著提升。

随着5G网络的广泛部署，学术界和产业界已经开始规划下一代无线和移动网络——6G。那么，6G究竟是炒作，还是能带来全新的通信体验？它是一种商业手段，还是能为4G（LTE、WiMAX）和5G网络带来实质性的提升？

要回答这些问题，我们需要了解4G和5G为移动用户带来了什么。4G和5G的一个关键区别在于采用了毫米波（mmWave）频段，以实现更高的容量和支持更多用户，同时对延迟的要求也更低。5G网络中有许多小型密集小区，利用波束成形等技术提供1 - 30 Gbps的速度，而4G网络的速度通常在数百Mbps级别。

相比之下，6G网络的目标是提供100 Gbps到1 Tbps的速度，这一目标受到太赫兹（THz）频率和可见光通信（VLC）技术实验室实验的启发。为了实现如此高的速度，6G网络中的节点需要分布在比5G更小的区域内，即所谓的“微小小区”。这些微小小区会根据需求动态形成、解散和重新形成，以满足不同的服务需求。

此外，6G网络将集成空中、地面和卫星网络，这使得网络的动态性更加显著。在4G和5G网络中，主要依靠地面基站为用户提供服务，而在6G网络中，无人机小区、地面基站、纳米卫星等都将相互连接。这种复杂的网络结构使得满足容量和延迟要求变得极具挑战性，因此需要一种灵活的架构来进行资源分配、安全配置和服务