DIGITIMES Research：半导体创新是6G部署的关键

通信世界网消息（CWW）“3GPP将于2024年启动6G研究，并计划在2027-2028年发布6G标准，6G的商业化预计将在2030年实现。”DIGITIMES Research分析师Ashley Huang表示，到2030年，全球移动用户数量预计将达到94.9亿，复合年增长率为1.4%，市场增长将放缓。在这些用户中，65.9%将使用5G，27.7%将依赖4G，其余6.3%将代表2G和3G技术的存在度下降。

与5G相比，6G需要在各种网络传输参数上展现出卓越的性能，同时还要应对降低功耗和提高能效的挑战。非地面网络 (NTN) 的集成以及通过卫星利用更高频率的太赫兹和自由空间光通信是6G的显著特征。且由于大规模多输入多输出（MIMO）技术的部署和支持频带数量的增加，预计6G的功率要求将大大高于前几代。

功率放大器 (PA)、数字信号处理器 (DSP) 和射频 IC (RFIC) 是导致配备大型天线阵列的无线电单元 (RU) 能耗升高的主要因素。在这些组件中，PA消耗的功率最多，占55%，而DSP和RFIC分别占 26%和16%。因此，DIGITIMES Research指出，提高功率放大器的效率是降低6G整体功耗的首要任务。

业内目前正在探索几种实现能源效率的方法，例如在空闲或低流量时段实施节能措施。一种方法是实现大规模MIMO静音，在低负载条件下停用某些天线以降低 PA功耗。另一种方法是实现micro DTX，它允许特定的模拟组件在没有数据传输要求时进入睡眠模式。

同时，业内也在提高临时授权的效率。虽然在4G和5G中采用正交频分复用 (OFDM) 技术提高了频谱利用率，但它也会导致更高的峰均功率比 (PAPR)，从而导致更高的误差矢量幅度 (EVM) 或增加邻通道泄漏比 (ACLR)。因此，PA以较低的功率水平运行可避免高PAPR，从而降低整体效率。

6G部署的另一个挑战源于太赫兹的使用。由于频谱资源稀缺和大带宽需求，6G可以使用更高的频率范围，但太赫兹频段仍面临与毫米波类似的挑战，例如覆盖范围有限、功耗增加以及易受雨或雾等环境因素的影响。Ashley Huang表示，研究人员目前正在探索天线设计，使用磷化铟 (InP) 或硅锗 (SiGe) 等材料，开发新型数字信号处理器 (DSP) 以减轻这些频率范围内的传输损耗。

他还表示，可重构智能表面 (RIS) 也是一种很有前景的解决方案。RIS涉及使用嵌入同一平面并由软件控制的大量无源反射元件来操纵无线信号的电磁特性，这允许使用毫米波和亚太赫兹波在基站和终端设备之间进行精确连接，从而解决较高频段覆盖范围有限的问题。