与前一代相比，6G有望提供更好的通信能力，如tbps级的峰值数据速率、微秒级的延迟和99.99999%的网络可靠性。
尽管6G承诺了很多，但6G不太可能很快进入日常生活，尽管一些重要的公司和国家已经开始了6G的研究。如下图所示，在看到6G的成功之前，电信行业需要解决几个问题。困难不仅在于太赫兹技术，还在于确定将推动6G采用的应用。IDTechEx多年来一直在研究5G和6G。本文将讨论与6G连接相关的一些硬件障碍，以及可能驱动6G的潜在应用程序。
太赫兹技术的挑战
6G将使用100 GHz以上的频谱，最终将达到太赫兹。使用如此高的频率的优点是显而易见的:可以使用巨大的带宽，允许具有微秒级延迟的Tbps峰值数据流。然而，使用如此高的频谱有几个限制。
未来最重要的挑战之一是太赫兹信号在空气中衰减相当大，限制了传输范围，使其容易被障碍物阻挡。由于物理定律不容忽视，因此制造高频通信设备的最关键因素是提供足够的能量以实现合理的传输范围，即使是作为天线阵列的一部分。
选择合适的半导体来增加链路范围是最关键的。下面是运行在100ghz以上频谱的半导体技术选择的概述。CMOS可以覆盖150 GHz以下的器件，特别是短距离通信要求器件(对于较长距离，可能仍然需要使用其他半导体，如SiGe或III-V用于功率放大器)。然而，当频率超过200 GHz时，用于逻辑的CMOS和用于低噪声放大器和功率放大器的III-V晶体管的组合将是可行的。SiGe BiCMOS技术目前在200 GHz到500 GHz的频率范围内提供了性能、低成本和简单集成方面的最佳折衷方案。InP可能是最终的太赫兹技术，可能适用于成本不是主要考虑的应用。
除了半导体技术之外，其他活跃的研究和开发领域包括需要找到具有低介电常数和tan损耗的超低损耗材料，以避免显著的传输损耗，开发一种新颖的封装方法，将射频组件与天线紧密集成，并在设备变得更加紧凑和复杂时管理功率和热问题。IDTechEx的6G市场研究报告《6G市场2023-2043:技术、趋势、预测、参与者》详细讨论了这些挑战。
可能推动6G普及的应用
确定关键业务用例以刺激新技术的采用是非常必要的。尽管运营商宣传5G毫米波提供的卓越性能，但尽管5G商业化多年，毫米波市场仍未起飞。绝大多数5G扩建将继续使用6ghz以下的5G。的原因吗?根据IDTechEx的主要采访，大多数人提到的一个原因是，缺乏只能通过毫米波而不能通过其他技术实现的应用。关于6G也会有人问同样的问题:为什么需要它?
从消费者的角度来看，如果他们的移动设备上的应用程序与他们现在拥有的几乎相同，那么拥有Tbps的数据链路和微秒级的延迟，但支付更高的订阅费可能不会有吸引力。我们已经听到了很多关于5G和6G支持元宇宙的炒作，然而，能够推动广泛采用的现实用例仍然缺乏。但是，不应忘记，6G将在传感、成像、精确定位等方面具有其独特的能力。这些特点将打开其他业务用例，使6G能够应用于移动通信以外的领域，从而进一步推动各行业的先进数字化和自动化。例如，利用6G网络实现移动机器人的精确感知和厘米级定位，展示远程控制移动机器人拾取和搬运各种物体的能力。同时，该传输链路还承载了移动机器人与控制器之间实时高清视频的高速无线传输，实现了联觉集成。此外，随着频谱扩展到275 GHz以上，值得强调的有趣用例包括使用太赫兹连接作为无线链路来取代数据中心的光纤，实现可重构路由，并允许减少服务器/路由器机架的尺寸，当然，显著降低成本;并在设备内创建一个或多个点对点高速通信链路，从而实现更快的路由。
总而言之，IDTechEx看到的6G强大的商业案例目前集中在企业对企业的用例上。然而，这并不是说6G在消费者通信市场中不重要;相反，必须展示一个引人注目的用例，以促进消费者市场的广泛采用。
有关6G的技术挑战、研究趋势、应用和市场的更多详细信息，请参阅IDTechEx 6G市场研究报告《6G市场2023-2043:技术、趋势、预测、参与者》。本报告以IDTechEx的专业知识为基础，涵盖最新的6G技术发展趋势、关键应用、参与者活动和市场展望，旨在让读者全面了解6G技术和市场。