6G 尚未廣泛使用，但最新規範——Wi-Fi CERTIFIED 6 Release 2——於2022 年1 月發布。對於普通用戶而言，6G 不太可能完全或立即取代5G，它將建立在現有的5G 基礎設施之上。6G 技術的基石在於，它將利用比5G 更高的電磁頻譜頻段，實現更快的數據傳輸速率，減少網絡擁塞並降低延遲。

6G 和擴展頻譜到太赫茲(THz) 頻率的使用將更有效地支持從無線腦機(BCI) 設備到空間物聯網(IoST) 的新技術和應用。

什麼是無線網絡中的頻譜?

無線網絡中的頻譜是指如Wi-Fi 信號使用的射頻(RF) 範圍。頻譜被分組為頻段，這些頻段定義了每個頻譜內的高頻和低頻。在每個頻段內，分配了一定的Wi-Fi 使用容量。

KHz、MHz 和GHz 是頻率的測量值(每秒速度的周期單位)。無線通信中可用的頻段通常在20 KHz 和300 GHz 之間，通常分為低頻段、中頻段和高頻段。

低、中、高頻段具有不同的特點。埃森哲最近的一項研究確定了這些頻段的以下平均範圍：

低頻段頻譜(3.1 GHz 至3.45 GHz)使數據能夠傳輸更遠的距離，同時減少信號干擾。

高頻段頻譜(7.125 GHz 和8.4 GHz)縮短了數據傳輸的距離，但與低頻段頻譜相比，數據傳輸速度更快。

中頻段頻譜(4.4 GHz 至4.94 GHz)提供介於低頻段和高頻段頻譜之間的容量。

經常使用的術語sub-6GHz 通常是指6GHz 以下的中低頻段。

管理機構

以美國為例，頻率分配由美國聯邦通信委員會(FCC) 管理。可以在此處查看查看完整的頻率分配表。

網絡世代的標準由各種管理機構制定，例如第三代合作夥伴計劃( 3GPP ) 及其合作夥伴。

5G 與6G 頻譜比較

認證

雖然後續的無線技術通常被稱為升級或新版本，但它們是具有不同用例的無線技術的新迭代。每一代都可能發布多個版本。例如，5G 標準的最新版本是17。

最初的6G 標準涵蓋2.4 GHz 和5GHz 頻段。6E 標準(其中“E”代表擴展)將6G 容量擴展到6 GHz 頻段，允許高達1,200 MHz 的額外頻譜。為了簡單起見，Wi-Fi CERTIFIED 6 Release 2 涵蓋了所有三個頻段。

• 5G – 由IEEE 802.11ac 標準指定
• 6G – 由IEEE 802.11ax 標準指定

典型設備

• 5G——智能手機、個人電腦和筆記本電腦、傳感器和無人機。
• 6G——自動駕駛汽車、蜂窩設備、Wi-Fi 植入物(零售行業使用NFC 進行通信的小型微芯片)以及公共基礎設施，如交通和天氣系統。

用例

開發5G 是為了支持不斷發展的物聯網(IoT)。它旨在支持智能農業和智慧城市、遠程醫療、虛擬現實、增強型移動寬帶(eMBB) 等智能應用以及沉浸式遊戲等基於感官的應用。然而，它使用的頻譜變得越來越擁擠，無法有效地支持一些新興技術。

6G 旨在加速物聯網系統，並將廣泛用於商業和工業領域，以擴展邊緣計算設備的能力，在軍事、全息通信、遙控駕駛、連接機器人和自主系統(CRAS)和無線腦機(BCI) 設備，並增強數字孿生。預計6G 將在IoST 中發揮關鍵作用，如無人機(UAV) 和CubeSats(小型衛星)。它將在個人領域用於自主系統、觸覺和傳感設備以及高級擴展現實(XR) 應用等應用。6G 的願景是支持萬物互聯(IoE)。

最大頻率

一個波段包括一個頻率範圍，有時以波長來表示。

• 5G – 100 GHz
• 6G – 10 太赫茲

最大帶寬

帶寬描述了頻帶的大小，即可用的最高頻率減去最低頻率。因為6G 將使用比5G 更高的頻段，所以它會更快，提供更高的吞吐量。無線網絡中的吞吐量是對網絡設備之間傳輸的實際數據的衡量，而帶寬是指網絡傳輸數據的理論容量。這種理論容量遠高於用戶在現實中所期望的容量。信號干擾、物理障礙以及設備與無線接入點(AP) 之間的距離都會對實際吞吐量產生負面影響。

• 5G – 1 GHz
• 6G – 100 GHz

峰值數據速率

數據速率是指可以傳輸數據的最快速度。這些數字指的是標準方面的潛在容量，在現實世界中很少能始終如一地實現。Kbps、Mbps 和Gbps 是帶寬速度的度量。每秒千兆字節通常寫為GBps，而對於每秒千兆字節，“b”是小寫的。一個字節有8 位，因此20 Gbps (20 Gb/s) 的下載速度是2.5 GBps(2.5 GB/s)。

• 5G – 10 Gbps(上傳鏈接)至20 Gbps(下載鏈接)。
• 6G – 100 Gbps 到1 Tbps。

平均用戶體驗數據速率

• 5G – 100 Mbps。
• 6G – 1 Gbps。

峰值頻譜效率

頻譜效率衡量在定義的地理區域內的特定帶寬內可以傳輸給定義數量的用戶或服務的數據量。它以(bit/s)/Hz 為單位測量。

• 5G – 30 b/s/Hz。
• 6G – 60 b/s/Hz。

用戶體驗的平均頻譜效率

• 5G – .03 b/s/Hz。
• 6G – 3 b/s/Hz。

移動支持

• 5G – 高達500 公里/小時。
•  6G – 高達1000 公里/小時。

密度

•  5G – 每平方米1 台設備。
• 6G – 每平方米100 台設備。

端到端延遲

指請求和響應之間所用的時間。

•  5G – 1 到10 毫秒。
•  6G – 小於1 毫秒。

單頻全雙工傳輸

全雙工意味著啟用雙向流量，以便可以在同一頻率上同時發送和接收數據，從而可能節省50% 的頻譜需求。

•  5G –沒有。
•  6G——支持。

全球覆蓋

•  5G – 70多個國家/地區已推出5G，其中中國和美國處於領先地位。
•  6G——中國申請的6G專利最多，其次是美國

結論

物聯網已經存在了一段時間，但由於分配不善以及隨後某些頻譜的過度擁擠，5G 的效率並不高。6G旨在擴展5G的範圍、容量、速度和能源效率。據預測，6G或將在很大程度上見證智能手機時代的終結。相反，將轉向可穿戴技術的使用。然而，一些專家認為，即使是6G 也無法處理可穿戴Wi-Fi。那麼，7G是否有可能取代6G的使用?