面向6G网络的太赫兹通信技术研究综述_太赫兹通信综述调研

【摘  要】在6G中，太赫兹通信由于能提供极高的数据速率与巨大带宽，具有极大应用潜力。首先调研了6G的发展规划与诉求，然后介绍了应对新诉求下THz通信的优势与应用场景，包括THz纳米级应用、THz无线接入服务、THz超大容量回程、THz安全通信以及THz空间通信。最后指出THz通信发展趋势与技术挑战，包括THz通信器件、无线覆盖增强技术、超大规模MIMO技术、THz定向组网技术、绿色THz通信技术。

【关键词】6G；太赫兹通信；超高数据速率；海量频谱资源

0   引言

随着智能终端和新兴应用（如实时和交互服务）的快速发展，无线数据流量急剧增加，其中移动数据流量、视频流量预计将在2016年至2021年间分别增长7倍和3倍[1]，现有的蜂窝网络无法完全满足这种快速增长的需求。

为了迎接未来的挑战，6G网络的开发引起了各国的广泛关注。截至目前，欧盟、国际电信联盟等多个组织，以及中国、美国、日本和芬兰等多个国家已经相继部署开展6G网络相关的研究。

相比于目前已存在的无线通信系统，6G预计在速度、延迟和容量方面带来极大的飞跃。在速度方面，6G将具有海量的频谱资源，例如，作为6G候选频段之一的太赫兹（THz, Terahertz）频段频谱范围为0.1—10 THz，远比5G 毫米波（mmWave，millimeter Wave）频段（频谱范围为30—300 GHz）丰富。如此海量的带宽资源将可以提供超高的数据速率，如实现Tbit/s的数据传输，预计将比5G快100到1 000倍。在延迟方面，6G将提供相比于5G更低