什么是5G/6G网络设计？
5G和新兴的6G网络使用波束成形、大规模MIMO天线阵列和网络切片来实现超低延迟的千兆速度。基站（gNB）将聚焦的无线电波束指向用户设备，就像聚光灯追踪舞台上的演员，而不是照亮整个剧院。
为什么重要？网络切片将一个物理网络划分为虚拟专用通道 — 用于流媒体的eMBB、用于自动驾驶的URLLC、用于数十亿IoT传感器的mMTC。6G研究正在推进太赫兹频段，目标是实现1 Tbps无线速度。
📖 深入了解
类比 1
想象一下披萨送货服务。旧网络就像一名送货司机，为整个城市提供服务——每个人都在等待。 5G网络切片就像拥有三个独立的车队：用于紧急医疗运送的快递摩托车（URLLC）、用于批量餐厅订单的大型卡车（eMBB）以及从每个邮箱缓慢收集传感器读数的自行车（mMTC）。每个车队都针对其工作进行了优化，都共享相同的道路。
类比 2
波束成形就像在拥挤的房间里大喊大叫（到处都有广播的旧手机信号塔）与通过跟随某人的扩音器（5G gNB）直接在某人耳边窃窃私语之间的区别。大规模 MIMO 天线阵列就像拥有 256 个微型扬声器，它们相互协调，将声音准确地瞄准每个听众所在的位置。
🎯 模拟器提示
初学者
首先按“开始”，然后单击“添加移动 UE”几次以查看光束实时跟踪用户。尝试将频段从毫米波切换到 Sub-6GHz，并观察覆盖圈的变化。
中级
切换到高级模式并尝试天线阵列尺寸。请注意 16x16（256 个元件）如何创建比 4x4 更窄、更精确的光束。添加障碍物以查看波束遮挡——这是城市中毫米波部署的关键挑战。
专家
在专家模式下，尝试将 256QAM 调制与 8 MIMO 层和 1GHz 带宽相结合，以获得最大理论吞吐量。然后切换到 URLLC 切片类型并观察延迟降至 1 毫秒以下。比较城市与农村的路径损耗模型以了解覆盖范围的权衡。
📚 术语表
🏆 关键人物
3GPP (2018)
定义 15-18 版 5G NR 规范的全球标准机构
Erdal Arikan (2008)
发明Polar码应用于5G控制信道编码，荣获IEEE香农奖
Thomas Marzetta (2010)
贝尔实验室提出的大规模 MIMO 概念，5G 容量的基础技术
Samsung Research (2021)
实现全球首个140GHz 6G太赫兹原型传输
Andrea Goldsmith (2005)
斯坦福大学/普林斯顿大学教授，其 MIMO 和自适应调制研究支撑 5G 物理层
🎓 学习资源
- What Will 5G Be? [paper]
有影响力的 IEEE JSAC 论文概述了 5G 愿景和关键支持技术，包括毫米波、大规模 MIMO 和异构网络 (2014) - 6G: The Next Hyper-Connected Experience for All [paper]
三星的 6G 愿景白皮书探讨了太赫兹频段、AI 原生网络、数字孪生和全息通信 - An Overview of Massive MIMO: Benefits and Challenges [paper]
关于大规模 MIMO 理论的 IEEE JSAC 基础论文，展示了数百个天线如何实现数量级的频谱效率增益 (2014) - Network Slicing for 5G with SDN/NFV: Concepts, Architectures and Challenges [paper]
关于 eMBB、URLLC 和 mMTC 的网络切片架构、资源分配和隔离机制的 IEEE 综合调查 (2017) - 3GPP Specifications [article]
官方 5G/6G 蜂窝标准规范 — NR 协议详细信息的权威来源 - 5G Americas [article]
提供 5G 技术白皮书、部署跟踪和频谱分析报告的行业机构 - O-RAN Alliance [article]
为分解、可互操作和支持 AI 的无线接入网络推动 Open RAN 标准的组织 - ITU-R IMT-2030 Framework [article]
国际电联 6G (IMT-2030) 官方框架定义了下一代的用例、功能和时间表