面向6G网络的太赫兹通信技术研究综述.pdf

“6G”专刊面向6G网络的太赫兹通信技术研究综述*谢莎1，李浩然1，李玲香2，陈智1**，李少谦1（1.电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室，四川成都611731；2.中南大学，湖南长沙410083）【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doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.06.006中图分类号：TN929OSID：扫描二维码文献标志码：A文章编号：1006-1010(2020)06-0036-08与作者交流引用格式：谢莎,李浩然,李玲香,等.面向6G网络的太赫兹通信技术研究综述[J].移动通信,2020,44(6):36-43.ASurveyofTerahertzCommunicationTechnologiesfor6GNetworksXIESha1,LIHaoran1,LILingxiang2,CHENZhi1,LIShaoqian1(1.UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu611731,China;2.CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)[Abstract]Inthesixth-generationmobilecommunicationnetwork(6G),terahertz(THz)communicationhasgreatapplicationpotentialduetoextremelyhighdatarateandhugebandwidth.Thedevelopmentplananddemandsof6Garesummarizedfirst,andbasedonnew6Grequirements,theadvantagesandapplicationscenariosofTHzcommunicationareintroducedsubsequently,includingTHznano-scaleapplications,THzwirelessaccessservices,THzultra-largecapacitybackhaul,THzsecurecommunicationandTHzspacecommunication.Finally,thedevelopmenttrendandtechnicalchallengesofTHzcommunicationareanalyzed,includingTHzcommunicationdevices,wirelesscoverageenhancementtechnology,ultra-massiveMIMOtechnology,THzdirectionalnetworkingtechnology,andgreenTHzcommunicationtechnology.[Keywords]6G;terahertzcommunication;ultra-highdatarate;massivespectrumresources0引言和3倍[1]，现有的蜂窝网络无法完全满足这种快速增长的随着智能终端和新兴应用（如实时和交互服务）需求。的快速发展，无线数据流量急剧增加，其中移动数据流为了迎接未来的挑战，6G网络的开发引起了各国量、视频流量预计将在2016年至2021年间分别增长7倍的广泛关注。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。*基金项目：国家重点研发计划基金资助项目（2018YFB6G1801500）相比于目前已存在的无线通信系统，预计在速**通信作者度、延迟和容量方面带来极大的飞跃。在速度方面，6G收稿日期：2020-05-11将具有海量的频谱资源，例如，作为6G候选频段之一的362020年第6期Copyright©博看网“6G”专刊太赫兹（THz,Terahertz）频段频谱范围为0.1—10THz，远6G时代，将实现海量异构网络的接入、超低时延的要比5G毫米波（mmWave，millimeterWave）频段（频谱求、智能分析能力、安全可靠的服务以及高能效网络部范围为30—300GHz）丰富。如此海量的带宽资源将可署[4