5G時代的關鍵技術 毫米波技術

隨著商用落地的臨近，最近，關于5G的話題也不絕于耳。

了解5G的人都知道，5G網(wǎng)絡主要有兩種頻段，一種是sub-6GHz，另一種是毫米波(Millimeter Waves)。實際上，我們現(xiàn)在的LTE網(wǎng)絡都基于sub-6GHz，而毫米波技術才是實現(xiàn)暢想5G時代的關鍵。

遺憾的是，在移動通信發(fā)展的數(shù)十年里，由于種種原因，毫米波一直沒有真正走入人們的生活。

然而，有相關專家在4月舉行的布魯克林5G峰會上表示，太赫茲波(Terahertz Waves)或許能彌補毫米波的短板，加快6G/7G實現(xiàn)的進程。

太赫茲波擁有無限的潛力

4月23號至26號，第六屆布魯克林5G峰會如期舉行，峰會的內容涉及5G部署、經驗教訓總結、以及5G的發(fā)展展望等。

除此之外，德累斯頓大學教授Gerhard Fettweis和NYU Wireless的創(chuàng)始人Ted Rappaport還在本次峰會上談到了太赫茲波的潛力。

這兩位專家表示：

研究人員已經開始研究太赫茲波，它的頻率將成為下一代無線技術的關鍵組成部分。

Fettweis在本次峰會的演講中回顧了前幾代移動通信技術，還討論了太赫茲波在解決5G局限上的潛力，他指出：

我們即將進入5G時代，這對物聯(lián)網(wǎng)和AR/VR等技術的應用來說意義非凡。雖然6G和前幾代技術有不少相同點，但它也會彌補很多缺陷。

那么，專家們如此看好的太赫茲波到底是什么來頭呢?

太赫茲波2004年由美國提出，被列為“改變未來世界的十大技術”之一。它的波長在3μm到1000μm之間，而頻率在300GHz到3THz之間，高于5G使用的最高頻率，即毫米波的300GHz。

從上圖中可以看出，太赫茲波介于無線電波和光學波之間，這在一定程度上賦予了它和其余電磁波不同的特性。換句話來說，太赫茲波兼具微波通信以及光波通信的優(yōu)點，即傳輸速率高、容量大、方向性強、安全性高及穿透性強等。

從理論上講，在通信領域里，頻率越高通信容量就越大。而太赫茲波的頻率比目前使用的微波要高1～4個數(shù)量級，它能提供微波無法達到的無線傳輸速率。因此，它能解決信息傳輸受制于帶寬的問題，也能滿足用戶對帶寬的需求。

太赫茲波有望在十年內運用于通信技術

雖然不少專家確信，太赫茲波將顛覆通信行業(yè)，然而，人們尚不知道太赫茲波究竟能彌補什么缺陷。因為世界各地的移動運營商才剛剛推出自己的5G網(wǎng)絡，要想發(fā)現(xiàn)不足之處還需要時間。

不過，太赫茲波的物理特性已經凸顯了它所具有的優(yōu)勢。比如，太赫茲波比毫米波波長短，頻率高。這就意味著太赫茲波能夠更快更多地傳播數(shù)據(jù)，因此，將太赫茲波引入移動網(wǎng)絡或許可以解決5G在數(shù)據(jù)吞吐量和延遲時間方面的不足。

Fettweis在演講中還展示了測試的結果，在20米內，太赫茲波的傳輸速度是每秒1TB。雖然這個成績并不是特別優(yōu)異，但Ted Rappaport仍堅信太赫茲波是未來6G，甚至7G的基礎。

作為毫米波研究領域的先行者，Rappaport有力地證明了毫米波在5G網(wǎng)絡中的作用。他坦言道，得益于太赫茲波的頻率，以及目前蜂窩技術的改善，人們在不遠的將來就會看到，智能手機擁有了類似人腦的計算能力。

當然，從某種程度上來說，這一切都有高度投機的意味。但如果發(fā)展趨勢一直按照目前的情況繼續(xù)，那么，在未來十年里，我們有望看到移動運營商將太赫茲波運用于通信技術。