5G时代的关键技术 毫米波技术

随着商用落地的临近，最近，关于5G的话题也不绝于耳。

了解5G的人都知道，5G网络主要有两种频段，一种是sub-6GHz，另一种是毫米波(Millimeter Waves)。实际上，我们现在的LTE网络都基于sub-6GHz，而毫米波技术才是实现畅想5G时代的关键。

遗憾的是，在移动通信发展的数十年里，由于种种原因，毫米波一直没有真正走入人们的生活。

然而，有相关专家在4月举行的布鲁克林5G峰会上表示，太赫兹波(Terahertz Waves)或许能弥补毫米波的短板，加快6G/7G实现的进程。

太赫兹波拥有无限的潜力

4月23号至26号，第六届布鲁克林5G峰会如期举行，峰会的内容涉及5G部署、经验教训总结、以及5G的发展展望等。

除此之外，德累斯顿大学教授Gerhard Fettweis和NYU Wireless的创始人Ted Rappaport还在本次峰会上谈到了太赫兹波的潜力。

这两位专家表示：

研究人员已经开始研究太赫兹波，它的频率将成为下一代无线技术的关键组成部分。

Fettweis在本次峰会的演讲中回顾了前几代移动通信技术，还讨论了太赫兹波在解决5G局限上的潜力，他指出：

我们即将进入5G时代，这对物联网和AR/VR等技术的应用来说意义非凡。虽然6G和前几代技术有不少相同点，但它也会弥补很多缺陷。

那么，专家们如此看好的太赫兹波到底是什么来头呢?

太赫兹波2004年由美国提出，被列为“改变未来世界的十大技术”之一。它的波长在3μm到1000μm之间，而频率在300GHz到3THz之间，高于5G使用的最高频率，即毫米波的300GHz。

从上图中可以看出，太赫兹波介于无线电波和光学波之间，这在一定程度上赋予了它和其余电磁波不同的特性。换句话来说，太赫兹波兼具微波通信以及光波通信的优点，即传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性强等。

从理论上讲，在通信领域里，频率越高通信容量就越大。而太赫兹波的频率比目前使用的微波要高1～4个数量级，它能提供微波无法达到的无线传输速率。因此，它能解决信息传输受制于带宽的问题，也能满足用户对带宽的需求。

太赫兹波有望在十年内运用于通信技术

虽然不少专家确信，太赫兹波将颠覆通信行业，然而，人们尚不知道太赫兹波究竟能弥补什么缺陷。因为世界各地的移动运营商才刚刚推出自己的5G网络，要想发现不足之处还需要时间。

不过，太赫兹波的物理特性已经凸显了它所具有的优势。比如，太赫兹波比毫米波波长短，频率高。这就意味着太赫兹波能够更快更多地传播数据，因此，将太赫兹波引入移动网络或许可以解决5G在数据吞吐量和延迟时间方面的不足。

Fettweis在演讲中还展示了测试的结果，在20米内，太赫兹波的传输速度是每秒1TB。虽然这个成绩并不是特别优异，但Ted Rappaport仍坚信太赫兹波是未来6G，甚至7G的基础。

作为毫米波研究领域的先行者，Rappaport有力地证明了毫米波在5G网络中的作用。他坦言道，得益于太赫兹波的频率，以及目前蜂窝技术的改善，人们在不远的将来就会看到，智能手机拥有了类似人脑的计算能力。

当然，从某种程度上来说，这一切都有高度投机的意味。但如果发展趋势一直按照目前的情况继续，那么，在未来十年里，我们有望看到移动运营商将太赫兹波运用于通信技术。