毫米波與太赫茲技術(shù) 開啟6G無線通信新征程

3月23日消息（樂思）從上世紀(jì)80年代，移動(dòng)通信業(yè)經(jīng)歷了模擬語音業(yè)務(wù)應(yīng)用的1G時(shí)代，新增短信應(yīng)用的2G時(shí)代，到多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用的3G時(shí)代，再到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的4G時(shí)代，移動(dòng)通信呈現(xiàn)出“十年一變革”的發(fā)展規(guī)律。如今，5G在全世界部署并商用，而6G也在研究的路上。而作為6G中的關(guān)鍵技術(shù)-毫米波與太赫茲技術(shù)至關(guān)重要。

在近日舉行的“全球6G技術(shù)大會(huì)——6G毫米波與太赫茲技術(shù)論壇”上，業(yè)內(nèi)專家共聚一堂，發(fā)表了對(duì)于毫米波與太赫茲的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)等內(nèi)容的觀點(diǎn)。

此次會(huì)議對(duì)現(xiàn)階段6G毫米波與太赫茲技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了階段性的總結(jié)，并對(duì)相關(guān)技術(shù)展開了進(jìn)一步的探討。隨著研究的不斷深入以及信息的互通有無， 6G毫米波與太赫茲技術(shù)發(fā)展路線和方案更加明晰，將會(huì)幫助推動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步向前發(fā)展。

毫米波和太赫茲技術(shù)是6G發(fā)展的必選項(xiàng)

作為更先進(jìn)的下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，6G的內(nèi)涵將遠(yuǎn)超通信范疇。相比5G，6G可以提供極致性能，在關(guān)鍵性能指標(biāo)上取得重大飛躍。

在中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授毛軍發(fā)看來，6G特性第一條是大帶寬，數(shù)據(jù)要比5G進(jìn)一步提升一個(gè)量級(jí)；第二是連接要廣；第三是覆蓋面要廣泛，天地海一體化。

毛軍發(fā)表示，6G的幾個(gè)特性之間可能會(huì)相互影響，比如帶寬要求的頻率越高，其傳輸性能就會(huì)相應(yīng)地下降，連接和覆蓋這兩個(gè)指標(biāo)就會(huì)受到影響，不過這些問題可以通過其他舉措來彌補(bǔ)，比如增加基站的數(shù)量、應(yīng)用MIMO（多進(jìn)多出技術(shù)）等。而大帶寬只有通過提高工作頻率才能實(shí)現(xiàn)，要提高工作頻率，就必須使用毫米波、太赫茲技術(shù)，盡管這樣會(huì)導(dǎo)致功耗和成本的增加，但卻是目前技術(shù)水平下實(shí)現(xiàn)大帶寬的必不可少的路徑。

頻譜資源是移動(dòng)通信發(fā)展的基礎(chǔ)，6G將持續(xù)開發(fā)優(yōu)質(zhì)可利用頻譜，在對(duì)現(xiàn)有頻譜資源高效利用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步向毫米波、太赫茲、可見光等更高頻段擴(kuò)展，通 過對(duì)不同頻段頻譜資源的綜合高效利用來滿足6G不同層次的發(fā)展需求。

華南理工大學(xué)教授薛泉認(rèn)為，移動(dòng)通信的每一代演進(jìn)都將會(huì)造成頻率的擴(kuò)展，向更高頻率發(fā)展是必然的趨勢(shì)，毫米波一定是5G和6G必選的頻道。

同時(shí)，他也提出，要改變整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的商業(yè)的工作的方式，這樣才能讓毫米波以及太赫茲在下一步的移動(dòng)通信里邊發(fā)揮更大的作用。

天津大學(xué)教授馬凱學(xué)指出，低成本的技術(shù)是6G毫米波太赫茲成功的關(guān)鍵技術(shù)。6G融合天地更大、更復(fù)雜、更智能的網(wǎng)絡(luò)，涉及到多個(gè)部門，多種技術(shù)挑戰(zhàn)，需要不同的運(yùn)營(yíng)商以及產(chǎn)業(yè)界共同努力。

從愿景闡述走向技術(shù)路線探索

面向2030年及未來，6G網(wǎng)絡(luò)將助力實(shí)現(xiàn)真實(shí)物理世界與虛擬數(shù)字世界的深度融合，構(gòu) 建萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生的全新世界。

中興通訊無線研究院射頻系統(tǒng)高級(jí)工程師彭琳坦言，6G時(shí)代誕生的是新的服務(wù)形勢(shì)，比如沉浸式的云XR的體驗(yàn)，全息通訊，甚至感官的互聯(lián)網(wǎng)，以及數(shù)字孿生這種新的業(yè)務(wù)形態(tài)，將進(jìn)一步擴(kuò)展到AI的互聯(lián)網(wǎng)，感知互聯(lián)網(wǎng)，將帶大家邁入萬物智聯(lián)的6G時(shí)代。

為滿足未來6G更加豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用以及極致的性能需求，需要在探索新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。當(dāng)前，全球業(yè)界對(duì)6G關(guān)鍵技術(shù)仍在探索中，提出了一些潛在的關(guān)鍵技術(shù)方向以及新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

彭琳指出，6G的愿景和能力需求，驅(qū)動(dòng)著行業(yè)進(jìn)一步開發(fā)空口資源。比如說挖掘新的頻譜資源，以及向更高的毫米波以及太赫茲的頻段邁進(jìn)。

盡管現(xiàn)階段6G毫米波太赫茲技術(shù)的發(fā)展面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，但隨著相關(guān)技術(shù)的不斷突破和高頻器件產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，毫米波和太赫茲將憑借其豐富的頻率帶寬資源等天然優(yōu)勢(shì)，與其他低頻段網(wǎng)絡(luò)融合組網(wǎng)，廣泛應(yīng)用于多維度多尺度通信場(chǎng)景，做為未來6G通信的重要支撐技術(shù)。

是德科技6G項(xiàng)目經(jīng)理文竹表示，雖然現(xiàn)在實(shí)際的太赫茲的商用或者系統(tǒng)還沒有預(yù)見到，但從器件的角度來看，要提高增益，從器件高度來解決一部分的問題，也從設(shè)計(jì)角度去優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能，減少這個(gè)鏈路的損耗。

“另外，可以從從OTA測(cè)試的方法上去緩解問題，尋找好的辦法辦法縮短有效的測(cè)試距離。測(cè)試距離越近，空間損耗越小，動(dòng)態(tài)范圍才能越好。”

在過去的40年里，無線通信的變革重塑了我們的生活。如今，6G即將開啟又一扇創(chuàng)新大門，將推動(dòng)新的范式的改變。而6G在未來的成功和長(zhǎng)期價(jià)值的實(shí)現(xiàn)離不開產(chǎn)業(yè)鏈開放、協(xié)作和潛心研究。

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