3.1.2 全频谱通信驱动力

根据埃德霍姆定律的预测，在过去的三十年里，无线数据速率每十八个月翻一番。Tbps的数据速率预计将在2030年之前实现，从而可提高当前网络的容量。目前在无线局域网（IEEE 802.11）和高速率无线数据个域网（IEEE 802.15.3）中的标准化工作中，数据速率的定义正从几十Gbps逐渐超过100 Gbps。

在低毫米波波段，虽然先进的数字调制和复杂通信方案可以在低于5GHz的频率实现较高的频谱效率，但是稀缺的带宽限制了可实现的数据速率，在低毫米波波段无法达到Tbps链路。例如，在100MHz的带宽上使用MIMO方案可以达到1Gbps的数据速率，但是仍比1Tbps低三个数量级。6GHz波段可以在1m范围内实现10Gbps的数据速率，但仍比1Tbps的数据速率低两个数量级。

据估计，2019年全球有95亿个物联网设备联网。ITU进一步估计，到2025年，互联物联网设备的数量将增加到386亿台，到2030年将增加到500亿台。处理这种大数据流和大量物联网设备是未来的两个关键设计目标。为了支持这些极高的数据速率，需要开发更好的信号处理技术，还需要提高蜂窝网络的密集化程度，更重要的是，需要新的频谱带和硬件技术来提供足够的性能。扩展频谱对于网络性能的提升具有更大的可能性。在这种背景下，为了缓解当前无线系统的频谱稀缺和容量限制，并在不同领域实现大量期待已久的应用，开发更宽的频谱资源将是6G的关键使能技术。

移动通信网络需要开发更多的频谱，6GHz以下的频谱已经殆尽，26GHz、39GHz的毫米波频段已分给5G使用，因此需要研究更高频段，THz和可见光，以满足更高容量和超高体验速率的需求。