[2022 年技术日活动] 超级连接：通往 6G 时代的道路

调制解调器开

就像 5G 技术支持更高的频段，因而引入了毫米波频谱一样，6G 甚至会利用更多的频谱、天线和频率。事实上，Lee 表示“预计会使用到范围从 100 千兆赫到 10 太赫兹的太赫兹频段。” 这同时带来了优势和挑战。例如，太赫兹技术的主要益处是大量的带宽和紧凑的天线阵列；但推广该技术的主要障碍在于射频集成电路 (RFIC)、收发器设计和覆盖范围。

Lee 表示，除太赫兹频率外，“由 7 至 24 千兆赫兹频率构成的中上频段，可作为 6G 覆盖范围的一个重要锚点。” 然而，中上频段仍然需要增强技术，来保持可与 sub-6 GHz 技术相媲美的覆盖范围。6G 在较高频谱范围的覆盖所面临的挑战，促使先进天线获得进一步发展；而 Lee 认为，这种发展将具备三个关键要素：大型智能表面、视距 (LOS) 多输入多输出 (MIMO) 和超大规模 MIMO。 大型智能表面采用可编程元表面来创造有利的信道环境。LOS MIMO 甚至可在视距场景中实现空间复用，而超大规模 MIMO 则可将其能力从 gNB 端扩展到设备端。这将需要更小的天线，以便在更高的频率范围接收更短的波长，如在太赫兹范围内。

此外，不断提高的效率将需要一个全双工通信系统。我们在 5G 技术中看到了，5G-Advanced 已经开始了这一过程。然而，正如 Lee 所指出的那样，“真正的全双工，包括用户设备，只能通过 6G 来实现。” 关于调制设计，其主要目标是设计一个将模拟电路中的高相位噪声等严重缺陷考虑在内的调制星座。面对全数字 MIMO 和低分辨率模数转换器 (ADC) 和数模转换器 (DAC) 的潜力，业界必须推进基带信号处理的发展，来优化调制设计。 6G 的另一个重要方面是能效。Lee 强调，行业“需要考虑近零能耗的通信和能量收集”，才能尽量发挥 6G 的潜力。要做到这一点，人工智能 (AI) 将是一个关键因素。AI 在适用于信道状态信息 (CSI)、波束管理和定位等用途的 5G-Advanced 中已然变得不可或缺。“然而与 5G 不同，AI 将被视为适用于 6G 物理层 (PHY) 的原生技术，并会被用于设计适合所有层的通信系统”，Lee 说道。 在物理层使用 AI Lee 概括解释道，AI 可用于 6G 物理层，来构建智能调制解调器，而这会发生在三个层面：

• 控制层：AI 可以控制传统信号处理算法的各种参数。
• 块设备层：AI 可以取代系统中的部分处理块，如信道编码、信道估计、符号检测、波束成形和 CSI。
• • 系统层：AI 可用于构建整个通信系统。

5G 时代的三星 Exynos 调制解调器创新 秉承对发展技术的坚定承诺，Lee 表示：“三星电子系统 LSI 一直在蜂窝调制解调器领域积极创新——从开发出自己的第一款 LTE 调制解调器开始，直至创造出享誉业界的 5G 多模式调制解调器。” 自我们于 2018 年发布第一款 5G 调制解调器以来，Exynos 基带和射频 (RF) 调制解调器解决方案，已在各个智能手机细分领域实现了商业化。今年，我们发布了符合 3GPP 第 16 版标准的旗舰产品 Exynos 2200 和 Exynos 调制解调器 5300。展望未来，Lee 表示，“在我们持续深入推进 5G 调制解调器发展的同时，我们也在创新蜂窝调制解调器技术， 以准备迎接 6G 时代的来临。 通往 Wi-Fi 7 以及更高无线标准的道路从 1 到 6E 的 Wi-Fi 发展史 Wi-Fi 已经发展到适应更高速度和更大覆盖范围的水平。从作为单载波系统的 Wi-Fi 1 开始，逐步向 Wi-Fi 2、3 和 4 发展，现已采用 OFDM 和 MIMO 技术。Lee 解释称，Wi-Fi 5 的发展更进一步，“采用了多用户MIMO 技术，允许一个接入点同时向多个设备传输数据。” Wi-Fi 6 引入了正交频分多址 (OFDMA)，该技术能够让网络即使在同时连接多个设备的情况下，也能提供出色的性能。Wi-Fi 6 的首次迭代只能用于 2.4 至 5 千兆赫兹频段，但Wi-Fi 6E 改变了这一点，可以用于 6 千兆赫兹频段。 Wi-Fi 7 及更高无线标准 Wi-Fi 7 是 Wi-Fi 的下一个发展节点，它将支持 4K 和 8K 视频、虚拟现实 (VR)和增强现实 (AR) 等新技术。Lee 称，为了满足此类技术的更高要求，“借助 4k-QAM 和 320 兆赫的带宽，Wi-Fi 7 可让数据传输速度达到每秒 23 吉比特。”

Wi-Fi 7 基于 Wi-Fi 6 的能力进一步发展，而 Wi-Fi 6 仅允许用户从一个分配的资源单元发送和接收帧。凭借 Wi-Fi 7，每个用户均可使用多个资源单元，就这一点 Lee 表示，“这给我们提供了更多的选择，并加快了传输速度。” 有了 Wi-Fi 7 的全新多链路操作，可以在不同的频段和信道上同时发送和接收数据。 本行业展望未来，随即由电气电子工程师学会 (IEEE) 组建了超高可靠性 (UHR) 研究小组，其主要目标包括：

• 提高可靠性
• 降低延迟
• 提高可管理性
• 在不同信噪比 (SNR) 水平上增加吞吐量
• 减少设备层耗电量

UHR 研究小组已经在考虑将多接入点 (AP) 协调、虚拟基本服务集和二维物理层协议数据单元作为开展深入研究的候选技术。 三星的连接技术 如今，三星的 Wi-Fi 和蓝牙调制解调器已广泛用于全球各地的设备。自 2016 年以来，我们已向市场供应了 4 亿多枚芯片，而且这个数字还在继续增长。我们的产品线正在扩展到智能手机和平板电脑之外，涵盖了可穿戴设备，而且很快就会触及更加多样化的设备。 在提到下一代连接技术时，Lee 表示：“我们正在继续拓展，发掘更多潜能，从而改变无线通信的世界。随着世界技术的发展，我们不仅要紧跟潮流，还要敢为人先。”