6G 有可能比 5G快 100 倍,其特徵為,6G擁有更高的頻率,並提供更高的容量和更低的延遲。6G 網際網路的目標之一將是支持一微秒延遲的通信,這比一毫秒的吞吐量快 1,000 倍。且理論上,它能夠實現每平方公里 1000 萬台聯網設備連接。
每秒 100 吉比特 (Gbps)
對於大多數人來說,移動寬頻對於我們最重要的是速度。6G 網絡將繼續建立在這一趨勢之上,預計下載速度將不低於 100Gbps。這比 5G 網絡的(理論)下載速度快十倍,比 4G 網絡所能容納的速度快 300 倍。
100GHz(及以上)的頻率
頻率越高,可用帶寬越多。因此,為了實現這些帶寬,我們需要利用更高的無線電頻率。 例如,4G 網絡僅限於高達 2.5GHz 的頻率,而 5G 網絡則在 28 和 39GHz 頻段運行。包括 6G 在內的下一代行動網路預計將採用 100GHz 以上的頻率。
延遲只有幾微秒
人們的移動體驗不僅僅取決於他們可以(快速)下載的數據量。對於許多應用程式來說,網絡的延遲是一個同樣重要的因素。 例如,在觀看直播電視節目時,延遲會影響或破壞用戶體驗。
誠然,5G 網絡的引入(小於 1 毫秒的延遲)應該已經能夠滿足很多人了。但6G 提出了一個更加改進的延遲,僅為幾微秒。
這對於支持越來越多的物聯網 (IoT) 應用程式尤其必要。想想基於實時傳感器數據獨立控制機器和複雜工業過程的閉環控制系統;或對時間敏感的醫療物聯網應用。
每平方公里 1000 萬台聯網設備
物聯網的力量取決於連接的傳感器和設備的數量。市場研究公司 Statista 預測,到 2025 年,物聯網將由近 310 億台設備組成。隨著設備數量的不斷增加,將儘可能多的設備連接到網際網路帶來了巨大的挑戰。
4G 網絡實現了每平方公里約 100,000 台設備的連接密度。5G 已經做得更好了,每平方公里可以連接 100 萬台設備。但隨著 6G 網絡的引入,每平方公里 1000 萬台聯網設備的數字將觸手可及。
每比特的能耗低於 1 納焦耳
如前所述,6G 網絡將不得不求助於更高的無線電頻率來支持對更高帶寬的需求。但其中一個問題是,底層(晶片)技術尚未能夠以節能的方式在這些頻段上運行,而能源效率是電信行業的主要挑戰之一。
對於 6G,研究人員設定了將其能耗降低到每比特不到 1 納焦耳(10 -9焦耳)的目標。為此,研究人員對新的 III-V 族材料寄予厚望,例如磷化銦 (InP),儘管這些材料還不能集成到矽平台上。
因此,研究界正在專門研究混合 III-V/CMOS 方法,研究如何將 III-V 材料與 CMOS 技術異構結合,這些材料在可靠性方面的表現如何,哪些退化機制在起作用等。基於這些見解,研究人員的目標是創建在 100GHz 及更高頻率下高效且經濟高效地運行的移動設備技術。