【是德科技】2024探索6G频谱应用前景白皮书英文版_9页_1mb
报告摘要
6G频谱景观探索分析
6G频谱发展将依赖多个频率范围,以满足下一代无线通信的需求。当前讨论的主要频段包括:低于7GHz的低频段、7-24GHz的上中频段以及90-300GHz的亚太赫兹频段。不同频段具有独特优势与技术挑战,需结合具体应用进行优化部署。
低频段(<7GHz)
低频段(如600-900MHz)是未来6G扩展网络覆盖的关键资源。其传播损耗低、穿透力强,适合广域覆盖和偏远地区部署。然而,该频段的可用性受限,需通过频谱重新分配、新频段规划及提升频谱效率来挖掘潜力。例如,1-7GHz频段可能新增3.3-3.4GHz、3.6-3.8GHz、6.425-7.025GHz和7.025-7.125GHz等频段,其中7.025-7.125GHz是唯一被全球认可的候选频段。尽管频谱稀缺,这些低频段仍将是6G基础架构的重要组成部分,尤其在解决偏远地区连接问题和边缘用户覆盖方面。
上中频段(7-24GHz)
7-24GHz频段因传播特性接近低频段,且能提供比毫米波(mmWave)更低的传播损耗,被视为6G早期部署的首选。此频段可兼顾广覆盖与容量扩展,无需过高的基站密度即可提升网络性能。然而,该频段面临监管挑战,因被卫星通信、气象监测、射电天文学等现有用户占用,频谱重分配复杂。例如,美国联邦通信委员会(FCC)计划将12.7-13.25GHz频段的550MHz用于6G,但其他国家是否跟进尚不明确。此外,高密度部署和跨频段干扰管理仍是技术难点,需通过智能共享策略和更精确的信道模型优化。
亚太赫兹频段(90-300GHz)
亚太赫兹频段(90-300GHz)具备极宽的带宽,适合需要超高数据传输速率的应用场景,如空间-地面链路、多维视听通信及高精度感知。但该频段存在显著挑战:自由空间传播损耗高,大气分子吸收效应严重(如图5所示),且商业应用受限。例如,92-175GHz的D频段和W频段(10-110GHz)因技术成熟度和传播特性被优先考虑,而200GHz以上的G/H频段可能更适用于非地面网络(NTN)。尽管目前尚无法广泛用于传统移动应用,但通过波束赋形、可重构智能表面等技术可部分缓解传播损耗问题,长期仍具潜力。
技术与监管趋势
6G需采用多频段协同策略,结合不同频段特性支持多样化服务。国际协调(如世界无线电大会WRC)将在未来四年推动频谱分配,WRC-23将讨论5G-Advanced频段,WRC-27则可能明确6G前期频谱。频谱共享技术(如动态频谱共享)和新型半导体材料(如硅基锗、氮化镓)的研发将成为关键,以突破亚太赫兹频段的组件瓶颈。
结论
6G将依赖多层次频谱策略,从低频段的广覆盖到亚太赫兹的高容量应用场景。通过智能频谱管理、技术突破及国际协调,各频段可互补协同,满足未来通信需求。当前研究重点在于提升频谱效率、克服传播损耗,并推动不同频段的标准化与商业化应用。
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