6G將會被應(yīng)用于空間通信、智能交互、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、情感和觸覺交流、多感官混合現(xiàn)實、機器間協(xié)同、全自動交通等領(lǐng)域

6G關(guān)鍵技術(shù)

1.高安全性，保密性和私密性

受香農(nóng)限制的限制，很難大規(guī)模提高6G的頻譜效率。相反，新技術(shù)應(yīng)大大增強6G通信的安全性、保密性和隱私性。盡管其他應(yīng)用場景將變得無處不在并且越來越重要，但傳統(tǒng)的移動通信仍將是2030年代6G最重要的應(yīng)用。因此，6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以人為中心，而不是以機器、應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)為中心。按照這一原理，高安全性、保密性和私密性應(yīng)該是6G的關(guān)鍵特征。此外，用戶體驗將被用作6G通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵指標。

在5G網(wǎng)絡(luò)中，仍在使用基于RSA公鑰密碼系統(tǒng)的傳統(tǒng)加密算法來提供傳輸安全性和保密性。在大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)的壓力下，RSA密碼系統(tǒng)已經(jīng)變得不安全。改善通信中的網(wǎng)絡(luò)吞吐量、可靠性、延遲和服務(wù)用戶數(shù)量的最有效的方法是致密化網(wǎng)絡(luò)并使用更高的頻率來傳輸信號。物理層安全技術(shù)和通過可視光通信(VLC)的量子密鑰分發(fā)將是解決6G數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)的解決方案。更先進的量子計算和量子通訊技術(shù)也可能被部署來提供對各種網(wǎng)絡(luò)攻擊的嚴密保護。

2.高承受力和完全定制

從以人為本的角度來看，技術(shù)成功不應(yīng)直接或間接增加財務(wù)負擔(dān)或剝奪用戶的選擇權(quán)。因此，高承受能力和完全定制化應(yīng)該是6G通信的兩個重要技術(shù)指標。完全定制允許用戶選擇服務(wù)模式并調(diào)整個人偏好。例如，某些用戶可能希望獲得低速但可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)；其他人可能會容忍不可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)，以換取較低的通信費用；其他人可能仍然只關(guān)心其設(shè)備的能耗；由于擔(dān)心數(shù)據(jù)安全性和隱私性，有些人甚至可能希望擺脫智能功能。將授予所有用戶選擇6G中他們喜歡的內(nèi)容的權(quán)利，并且不應(yīng)因智能技術(shù)或不必要的系統(tǒng)配置而減少這些權(quán)利。因此，6G通信系統(tǒng)的性能分析也應(yīng)將多個性能指標整合為一個整體，而不是獨立對待它們。用戶體驗將被明確定義并作為6G時代性能評估的關(guān)鍵指標。

3.能耗低，電池壽命長

4G/LTE網(wǎng)絡(luò)中智能手機和平板電腦的每日充電需求將繼續(xù)。為了克服大多數(shù)通信設(shè)備的日常充電限制并促進通信服務(wù)，低能耗和長電池壽命是6G通信的兩個研究重點。為了降低能耗，可以將用戶設(shè)備的計算任務(wù)卸載到具有可靠電源或普及的智能無線電空間的智能基站。協(xié)作中繼通信和網(wǎng)絡(luò)的致密化也將有助于減少移動設(shè)備的發(fā)射功率通過降低每跳信號傳播距離。為了獲得較長的電池壽命，將在6G中應(yīng)用各種能量收集方法，不僅可以從周圍的射頻信號中收集能量，而且還可以從微振動和太陽光中收集能量。遠程無線充電也將是延長電池壽命的一種有前途的方法

4.高智能

6G的高智能將有利于網(wǎng)絡(luò)運營、無線傳播環(huán)境和通信服務(wù)，分別指運營智能、環(huán)境智能和服務(wù)智能。常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)操作涉及許多受一系列復(fù)雜約束的多目標性能優(yōu)化問題。需要以適當(dāng)?shù)姆绞讲贾冒ㄍㄐ旁O(shè)備、頻帶、傳輸功率等在內(nèi)的資源，以實現(xiàn)令人滿意的網(wǎng)絡(luò)操作水平。此外，這些多目標性能優(yōu)化問題通常很難解決，并且難以實時獲得最優(yōu)解決方案。隨著機器學(xué)習(xí)技術(shù)（尤其是深度學(xué)習(xí)）的發(fā)展，配備有圖形處理單元的基站或核心網(wǎng)絡(luò)的控制中心可以執(zhí)行相關(guān)的學(xué)習(xí)算法，以高效地分配資源，以達到接近最佳的性能。

5.與5G相比，帶寬極高

定義在0.1THz到10THz之間的太赫茲波段被稱為微波和光學(xué)光譜之間的間隙帶，但是太赫茲電子、光子和混合電子-光子方法現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了。因此，混合太赫茲/自由空間光學(xué)系統(tǒng)預(yù)計將使用混合電子-光子收發(fā)器在6G中實現(xiàn)，其中光學(xué)激光可用于產(chǎn)生太赫茲信號或發(fā)送光學(xué)信號。未來的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將必須達到更高的傳輸速率和更短的延遲，同時還要提供越來越多的終端設(shè)備。為此，將需要由許多小型無線電小區(qū)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為了連接這些電池，將需要高達太赫茲范圍的高頻高性能傳輸線。此外，如果可能的話，必須確保與光網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。

未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)必須處理每條鏈路上幾十甚至幾百個Gbit/s的數(shù)據(jù)速率，這就需要在未分配的太赫茲(THz)頻譜上使用載波頻率。在這種情況下，無縫集成THz鏈路到現(xiàn)有的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是非常重要的，以補充固有的可移植性和靈活性優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡(luò)的可靠和幾乎無限的能力，光傳輸系統(tǒng)。在技術(shù)層面上，這需要新的設(shè)備和信號處理概念來直接轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流。