5G 網絡還在全球範圍内如火如荼地普及，然而，已經有開發者開始研究下一代移動網絡了。
近日，美國國家儀器（National Instruments，NI）公司向市場公布，在不久的将來，他們能夠開發出測試 6G 網絡的新技術工具，該技術或可為 6G 網絡中太赫茲頻段的實作鋪平道路。
圖｜NI 毫米波收發器系統（來源：NI 公司官網）
6G 網絡将在通信、移動寬帶等向量的基礎上進一步擴充，對現有應用的推動具有重要意義。比如，全息式通信和身臨其境的全真 3D 體驗，以及通過音頻、視覺和觸覺回報，可實作遠端實時操作的觸覺網際網路。
與 5G 網絡相比，6G 網絡将跨域毫米波頻譜，直接進入太赫茲頻譜。值得關注的是，推動太赫茲頻譜目标的進一步實作确實令人興奮，但是要想讓移動網絡真正地使用這一頻譜，還有很多技術問題亟待解決。
NI 公司首席軟體工程師兼集團經理沃爾特·尼佐德（Walter Nitzold）表示：“其實，6G 網絡中更高載波頻率遠比毫米波的傳播要難，不過這些高衰減的難題，可以用定制化的天線來解決。”為了加快 6G 網絡的實作，現在 NI 公司正與來自全球研究者聯合設計新型天線及網絡硬體。
學術界和工業界人士對 6G 網絡的未來發展前景充滿信心，随着觸覺網際網路的進一步發展，他們很容易沉浸在定義下一代蜂窩通信标準的興奮之中。
圖｜觸覺網際網路給使用者帶來的便利（來源：NI 公司官網）
基于此，我們有必要對“G”蜂窩技術的演進曆程做一個梳理。
1973 年手機首次實作通話，人們将這一節點稱為“1G”時代，通過對行業進行分析，人們發現蜂窩技術的演進大約 10 年經曆一個周期，而 2000 年至 2010 年則是 4G 網絡的演進時間。
5G 的演進曆程更值得關注，第三代合作夥伴計劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）曾向外界公開表示，2015 開始對 5G 進行标準化處理，實際上早在 2012 年紐約大學等機構已經對 5G 展開了研究，經過長達 5 年的探索，終于在 2020 進入部署的快車道。
弗吉尼亞二極管公司（Virginia Diodes Incorporated，VDI）CEO 格哈德·舍恩塔爾（Gerhard Schoenthal）曾在 2019 年表示：“由于 5G 網絡逐漸在全球普及，針對毫米波和亞毫米波頻段的研究勢在必行。”
圖｜蜂窩技術演進曆程（來源：Microwave Journal）
從 1G 再到 5G 發展，人們對于“G”網絡的研究、商用模式似乎已經非常熟悉，而現在啟動對 6G 的研究，有可能對其在 2025 年實作其标準化啟動提供有力保障，如果研究順利則有望在 2030 年之前對 6G 網絡進行部署。
NI 公司緻力于為客戶提供軟體中心平台，他們設計的 5G、6G 解決方案，使研究人員能夠快速地從數學模型轉向空口測試平台，從仿真階段進入真實試驗階段。這種測試平台不僅能夠評估新技術在實際情況下的表現，還可以提高網絡性能和支援新服務的潛在能力。
不僅如此，NI 公司還可通過硬體和軟體的內建，為工程師們提供靈活的解決方案，達到公司快速建構實時無線通信系統的目标，并進行及時部署。
研究人員需要借助亞太赫茲測試平台所兼備的靈活性，以及其他優良的性能，才可以開發多個無線用例原型，進而在較高的頻率下探索更多的技術極限，這為 6G 技術的推動提供非常大的幫助。
毫米波收發系統（millimeter wave transceiver systems ，NI MTS）元件可以和現場可程式設計門陣列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）結合使用，構成最基本的庫存生産式系統。結合 VDI 射頻頭覆寫的多個亞太赫茲頻帶，構成了一個功能強大的測試平台，以滿足現在和将來 6G 研發的需求。
當 6G 網絡達到商用标準時，可為諸多領域帶來價值，如聯合通信和傳感、亞太赫茲頻譜、多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）的演變和人工智能機器學習等。
衆所周知，自動駕駛汽車的傳感系統非常複雜，大多由學習算法作為技術支撐，同時融合了捕捉、雷達和傳感方面的資料，當這些系統接觸 6G 蜂窩網絡時，其多媒體效果和性能表現将變得更好。
随着人工智能系統複雜性的增加，人們再用傳統的信号處理方法去優化通信系統将變得越來越難，而機器學習的出現恰好提供了一種處理該複雜性的好方法。
通過自動頻譜配置設定、波束管理等功能可以對機器學習的驅動進行設計和改編，這些研究和訓練将在 6G 發展中起到舉足輕重的作用。
雖然 6G 網絡相關的技術開發及部署，有可能将耗資數十億美元，但 6G 網路的未來發展之路仍值得期待。
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參考：
https://spectrum.ieee.org/ni-6g-networks
https://www.ni.com/zh-cn/perspectives/6g--the-next-generation-of-wireless-communication.html
https://www.ni.com/zh-cn/about-ni/newsroom/news-releases/ni-announces-sub-thz-testbed-for-6g-research.html
https://www.ni.com/zh-cn/solutions/5g-6g/5g-6g-wireless-research-prototyping.html