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【通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊】(記者 黨博文)移動(dòng)通信的每代發(fā)展，都是在向更高的頻率發(fā)起挑戰(zhàn)，面對(duì)6G愿景，毫米波與太赫茲技術(shù)已經(jīng)成為必選項(xiàng)。
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3月22日，“全球6G技術(shù)大會(huì)”在北京正式召開(kāi)，作為6G領(lǐng)域首個(gè)覆蓋最為廣泛、內(nèi)容最為全面的國(guó)際大會(huì)，會(huì)議齊聚全球各個(gè)國(guó)家6G技術(shù)研究力量，全面展現(xiàn)6G技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新思路和最新成果，而其中有關(guān)6G毫米波與太赫茲技術(shù)備受業(yè)界關(guān)注。
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6G是5G蜂窩技術(shù)的后繼者，6G網(wǎng)絡(luò)將能夠使用比5G網(wǎng)絡(luò)更高的頻率，并提供更高的容量和更低的延遲，6G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)之一是支持1微秒的延遲通信，這意味著比1毫秒的吞吐量快1000倍，而這也意味著6G有望支持每秒1 TB(Tbps)的速度。這種級(jí)別的容量和延遲將是空前的，它將擴(kuò)展5G應(yīng)用的性能，并擴(kuò)展功能范圍，以支持無(wú)線認(rèn)知，感測(cè)和成像領(lǐng)域中越來(lái)越多的創(chuàng)新應(yīng)用。6G的更高頻率除了提供明顯更好的吞吐量外，還將實(shí)現(xiàn)更快的采樣速率。
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中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授毛軍發(fā)指出，6G要在三個(gè)維度對(duì)5G實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升，即更多連接、更廣覆蓋、更大帶寬，前兩者可以通過(guò)補(bǔ)充基站數(shù)量等方式實(shí)現(xiàn)連接與覆蓋不足的缺陷，然而面向6G的大帶寬需求，唯有毫米波太赫茲技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
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據(jù)悉，受香農(nóng)限制的限制，業(yè)界已經(jīng)很難大規(guī)模提高6G的頻譜效率。未來(lái)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)必須處理每條鏈路上幾十甚至幾百個(gè)Gbit/s的數(shù)據(jù)速率，這就需要在未分配的太赫茲(THz)頻譜上使用載波頻率。太赫茲波是指頻譜在0.1～10 THz之間的電磁波，波長(zhǎng)為30至3000微米。頻譜介于微波與遠(yuǎn)紅外光之間，在其低波段與毫米波相鄰，而在其高波段與紅外光相鄰，位于宏觀電子學(xué)與微觀光子學(xué)的過(guò)渡區(qū)域。太赫茲作為一個(gè)介于微波與光波之間的全新頻段尚未被完全開(kāi)發(fā)，太赫茲通信具有頻譜資源豐富、傳輸速率高等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)移動(dòng)通信中極具優(yōu)勢(shì)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。
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中興通訊無(wú)線研究院射頻系統(tǒng)高級(jí)工程師彭琳指出，6G的愿景和能力需求，驅(qū)動(dòng)著我們?nèi)ミM(jìn)一步開(kāi)發(fā)空口資源，向更高的毫米波以及太赫茲的頻段邁進(jìn)，然而，毫米波和太赫茲的短板非常明顯。毫米波和太赫茲的覆蓋范圍較窄，因此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的布局密度可想而知，而布局增大的同時(shí)會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)干擾問(wèn)題，從而削弱頻譜帶來(lái)的容量提升和速率提升的優(yōu)勢(shì)，并且，毫米波太赫茲傳播損耗是隨著頻率的增加和倍數(shù)的增加而增加的，也受大氣影響，這都影響著后續(xù)場(chǎng)景的落地，而高頻通信和高頻增強(qiáng)的結(jié)合，或許有助于毫米波實(shí)現(xiàn)覆蓋擴(kuò)展和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展。
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由此可見(jiàn)，正是因太赫茲波獨(dú)有的特性，使太赫茲通信比微波和無(wú)線光通信擁有許多優(yōu)勢(shì)，決定了太赫茲波在高速短距離寬帶無(wú)線通信、寬帶無(wú)線安全接入、空間通信等方面均有廣闊的應(yīng)用前景，但同時(shí)面臨著多方面的挑戰(zhàn)。
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談及突破，華南理工大學(xué)教授薛泉認(rèn)為，移動(dòng)通信每一代的演進(jìn)都伴隨更高頻率的使用，為突破應(yīng)用瓶頸，首先我們應(yīng)在如芯片、光線等硬件工藝實(shí)現(xiàn)技術(shù)提高，與此同時(shí)，以運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商為代表的通信提供商也要改變整個(gè)運(yùn)營(yíng)與商業(yè)的模式，或?qū)⑽磥?lái)的基站引入每一個(gè)場(chǎng)景或家庭中，緊貼網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用場(chǎng)景的重合。
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天津大學(xué)教授馬凱學(xué)認(rèn)為，從需求角度來(lái)看，5G時(shí)代對(duì)6G的需求無(wú)論從速度、流量密度、鏈接力度等均有更高要求，技術(shù)挑戰(zhàn)可謂極具前瞻性和牽引性，與此同時(shí)，6G時(shí)代將要實(shí)現(xiàn)從萬(wàn)物互聯(lián)向萬(wàn)物智聯(lián)的邁進(jìn)，其覆蓋將從地面覆蓋到空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)，從時(shí)間、頻率、空間、資源的利用和復(fù)用，實(shí)現(xiàn)全方位無(wú)線通信性能的提升，而毫米波和太赫茲的優(yōu)勢(shì)是豐富的頻譜資源和終端，但容易受到人體遮擋等大幅衰減影響，大帶寬和高速率情況下，對(duì)于系統(tǒng)性能、靈敏度等都提出極大挑戰(zhàn)，因此，圍繞應(yīng)用場(chǎng)景的匹配是毫米波和太赫茲的核心挑戰(zhàn)。
來(lái)源：通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
作者：黨博文
