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      聚焦6G重要關鍵使能技術 做好6G“必答題”

      2024年4月18日 11:50  CCTIME飛象網  作 者:馬秋月

      飛象網訊(馬秋月/文)4月18日消息,在“2024全球6G技術大會”之“高頻段無線傳輸與器件”分論壇上,邀請了多位專家和教授圍繞6G重要關鍵使能技術,試圖找到成本、性能、公號平衡點,做好6G“必答題”。

      論壇執行主席,東南大學首席教授、IEEE Fellow洪偉在致辭中表示,6G傳輸速率將會出現10倍提升,速率將會達到100Gbps。要想實現6G的超高速率和超大容量,從技術演進路徑來看,有三種方式:第一,增加數據流,采用MIMO技術,比如在5G時代,就引入了大規模天線陣列;第二,采用高階調制解調技術,但高頻段本身很難支持非常高的調制解調技術;第三,增加帶寬,引入更多的頻譜資源,只有在毫米波和太赫茲等高頻頻段,擁有海量的頻譜資源。對于6G而言,毫米波和太赫茲將是必選項。

      東南大學首席教授、IEEE Fellow洪偉

      香港科技大學集成電路設計中心主任、香港科技大學-高通聯合創新及研究實驗室主任、光學無線實驗室主任俞捷(Patrick Yue)則從光網絡角度對于高頻無線傳輸進行了解讀。俞捷指出 ,光通信和無線通信并不是對立或者沒有交集的。事實上,光通信和毫米波同樣都可以提供超大帶寬能力,在某些應用場景中,是可以混合使用的,給用戶到來更多的價值和更好的體驗。光通信和毫米波的融合,依賴于高品質的無源器件,感應器、相變器等器件必須要在芯片層級實現聯合封裝,才能實現更好的產品性能,具備商業化的可行性。

      哈爾濱工業大學教授趙先明在發言中重點介紹了亞太赫茲頻段的研究進展與應用前景。趙先明表示,在6G空天地海的連接場景中,星間、星地、飛行器之間,飛行器和地面之間,都需要大容量、高速率、長距離的中繼傳輸。從各種候選技術比較來看,亞太赫茲頻段兼具自身的大帶寬和低大氣衰減的優良特性,隨著各類高效的非線性補償算法與空間分集增益算法的不斷成熟,大容量長距離亞太赫茲通信將在不久的將來廣泛應用,并在即將到來的6G時代中發揮舉足輕重的作用!

      哈爾濱工業大學教授趙先明

      大規模陣列是提升網絡系統容量和峰值速率的重要實現方式,其作用在毫米波和太赫茲應用場景中會愈發明顯。針對毫米波超大規模陣列本身在系統功耗、成本、復雜度等方面的挑戰,郝張成教授團隊提出了毫米波非對稱超大規模數字陣列解決方案,有力地解決了傳統超大規模陣列的困難和挑戰。在科技部重點研發計劃支持下,郝張成教授團隊構建了毫米波5G非對稱數字多波束陣列樣機,表現出獨特技術優勢。面向6G時代,郝張成教授認為,毫米波超大規模非對稱數字多波束陣列同樣是非常好的解決方案。

      目前在100GHz到1THz的電磁波頻段下缺乏大功率波源和探測器,這是眾所周知的“太赫茲鴻溝”。深圳大學特聘教授、深圳大學太赫茲技術研究中心負責人、納米束及太赫茲電子學實驗室主任何文龍提出利用回旋行波放大器(Gyro-TWA)技術,這種放大器可以在其他放大器無法工作的頻率下以高效率(30%)和大功率帶寬運行,未來還可以擴展到1 THz以上,并以20%帶寬工作。對于雷達、無線通信、脈沖電子順磁共振(EPR)和脈沖動態核極化而言,這是一項潛在的顛覆性技術,有望為太赫茲技術帶來質的飛躍。

      電子科技大學教授陳智在論壇發言中指出,以6G為代表的移動通信技術標準的持續演進,為包括毫米波和太赫茲在內的高頻通信帶來了新的發展機遇。雖然擁有豐富的頻譜資源以及超高的傳輸速率,但高頻通信在功耗、覆蓋能力和波束管理方面的短板同樣明顯。從覆蓋角度來看,首先要解決傳輸問題,在支持高速傳輸的同時,降低基帶信號處理的復雜度;在射頻方面,不斷提高其性能;要支持移動和遠距離覆蓋。

      在向6G的演進過程中,毫米波和太赫茲技術的落地與應用非常重要,但這離不開集成電路的強力助推。南方科技大學深港微電子學院長聘教授劉曉光表示,從IC技術的發展路徑來看,集成度越來越高,制程工藝越來越先進,但基于硅基的集成電路工藝還在不斷地演進,特別是鍺硅工藝,還遠未達到理論上限。與此同時,高頻段無源器件的尺寸越來越小,越來越適合集成,通過微加工和微組裝的工藝,已經可以實現非常微小的結構。另外,無源器件還可以與有源產品進行異質集成,實現更復雜、性能更優的系統。

      作為來自工業界的代表,中興通訊射頻系統架構高級工程師、6G射頻技術專家段亞娟詳細介紹了中興通訊在6G關鍵技術研究領域的最新進展。在通感一體方面,中興通訊提出了通感算控一體化概念,并推出了通感一體原型樣機;在智能超表面(RIS)方面,中興通訊已經實現了RIS與5G現網基站設備的結合,可以大幅提升網絡覆蓋、容量和傳輸速率;在新空口方面,針對全雙工技術,中興推出了第一代原型樣機。段亞娟表示,射頻芯片處于整個通信鏈路前端,和頻譜密切相關,隨著移動通信頻譜不斷向高頻(毫米波/太赫茲)頻段推進,射頻芯片需要同時支持中高低全頻段,這就對體積、功耗、成本提出了更高要求,特別是如何在高頻段提升PA效率至關重要。

      中興通訊射頻系統架構高級工程師、6G射頻技術專家段亞娟

      編 輯:馬秋月
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