6G近场白皮书2024

近场技术白皮书概览

概述

随着5G无线网络的商业化加速，对6G网络的前瞻研究日益增强。6G网络旨在超越其前代，设定更为宏伟的目标和更高的性能标准。与1G至5G网络相比，6G网络将利用更广泛的频谱范围，包括新中频、毫米波以及太赫兹频段，这将显著提升通信的近场特性。

近场应用场景

• 高中低频传输：不同频段下的近场通信场景各具特色。高频段传输可能面临波束分裂和三极化效应，中频段传输则可能利用智能超表面或超大规模MIMO技术，而低频段传输则可能侧重于通感一体化、无线定位和物理层安全等领域。
• 超大孔径使能近场：通过引入智能超表面、超大规模天线阵列、无蜂窝网络和可移动天线等技术，近场通信在未来的无线网络中将变得更为普遍和重要。
• 通感一体化、无线定位、信能同传、物理层安全、海量接入和片上无线通信等领域也正得到深入研究，以期在6G网络中发挥关键作用。

近场基础理论

• 近场范围划分：明确定义了近场区域，其范围取决于电磁波的波长和传播环境。
• 电磁物理效应：包括近场电磁信号模型、近场电磁效应、近场波束特性的详细分析。
• 自由度理论分析：探讨了近场通信对自由度和通信容量的影响。
• 性能分析与测量：包括性能评估方法和近场信道测量与建模的技术。

结论与展望

本文旨在全面梳理近场技术的基础理论和应用前景，旨在促进近场技术研究的发展，为6G网络的构建提供理论支撑和技术指引。随着对近场通信技术的深入理解，未来有望实现更高数据速率、更精准感知、更高效能量传输和更强物理层安全，为用户提供前所未有的通信体验。