6G移动通信：愿景、挑战与关键技术探索

"6G移动通信网络的愿景是建立在‘智慧连接’、‘深度连接’、‘全息连接’和‘泛在连接’这四个核心概念之上，旨在实现‘一念天地，万物随心’的高级通信体验。6G技术的发展面临诸多挑战，包括提升峰值吞吐量、提高能效、确保无处不在的连接、探索新的理论和技术，并应对非技术性的挑战。潜在的关键技术包括使用太赫兹通信和可见光通信来拓展新的频谱资源，利用稀疏理论（压缩感知）、新型信道编码、大规模天线阵列和灵活的频谱利用技术作为基础性技术，以及发展空天地海一体化网络和无线触觉网络作为专有技术特性。 全双工通信技术是6G中的一项关键技术，它允许设备同时发送和接收信息，从而提高频谱效率。然而，全双工的实用化面临着抑制大功率自干扰信号、射频域自干扰抑制电路小型化、网络架构创新、与半双工体制共存与演进策略等问题。此外，全双工的组网技术也是研究的重要方向。 人工智能（AI）在无线通信中的应用越来越广泛，特别是在预测、推理、大数据分析以及实现自组织网络操作方面。AI可以通过学习用户行为和环境变化，优化资源管理，预测内容需求，甚至实现网络节点的自主决策。在物理层，AI与深度学习的结合有两种主要形式：数据驱动和数据模型双驱动，前者将通信系统视为黑盒，通过大量训练数据进行学习，后者则在传统通信技术基础上进行增强。 6G通信技术的发展不仅涉及技术创新，还要求跨行业的合作，以及标准的不断迭代和完善。随着5G的商业化部署，6G的研究正在逐步展开，有望开启一个全新的通信时代，深刻影响社会的各个层面，如同水和电一样成为人类社会不可或缺的基本需求。"