中国广电6G白皮书:太赫兹与智能超表面如何定义未来通信?

在5G技术全球商用如火如荼的当下,6G的竞争已悄然拉开帷幕。近日,中国广电发布的《6G白皮书》首次系统性提出以太赫兹通信智能超表面(RIS)为核心的前瞻布局,不仅为下一代通信技术勾勒出清晰的路线图,更展现了我国在6G赛道抢占技术制高点的雄心。这一战略发布背后,隐藏着哪些技术突破与产业变革逻辑?

1. 太赫兹通信:解锁6G“极速赛道”的关键钥匙

如果说5G的毫米波技术是“高速公路”,那么太赫兹频段(0.1-10 THz)则堪称“超音速轨道”。中国广电白皮书明确指出,太赫兹频段凭借超大带宽超低时延特性,将成为6G实现峰值速率超1 Tbps的核心支撑。这一速率不仅是5G的百倍以上,更能满足全息通信、元宇宙实时交互等场景的严苛需求。

然而,太赫兹技术的落地并非坦途。白皮书坦承,高频信号衰减严重硬件设计复杂是两大挑战。为此,中国广电正联合清华大学、华为等机构攻关新型半导体材料异构网络架构。例如,通过氮化镓(GaN)芯片提升发射功率,结合AI驱动的波束赋形算法,可显著增强信号覆盖效率。值得注意的是,日本NTT与欧洲Hexa-X项目也在该领域加速布局,技术竞赛已进入白热化。

2. 智能超表面:让通信网络“思考”的革命性突破

如果说太赫兹频段是“燃料”,那么智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)则是6G网络的“智慧引擎”。这种由数千个可编程单元组成的平面结构,能实时调控电磁波传播路径,动态优化信号覆盖盲区。白皮书将其定义为“低成本构建全域无缝连接”的核心技术。

与传统中继器相比,RIS的优势显而易见

  • 能耗降低90%:被动反射特性无需额外供电;
  • 部署灵活:可附着于建筑表面或路灯杆,快速补网;
  • 环境自适应:通过AI算法实时感知信道变化,动态调整波束方向。
    中国广电已在雄安新区启动RIS试点,实测显示,密集城区场景下的边缘用户速率提升达300%。这一技术若规模化落地,将彻底解决高频段覆盖难题,为6G普惠应用铺平道路。

3. 技术协同效应:1+1>2的化学反应

单独推进太赫兹或RIS技术,或许只能实现局部优化;但两者的深度融合,却可能催生颠覆性创新。白皮书特别强调,“RIS+太赫兹”组合将突破传统香农极限:

  • 在发射端,太赫兹提供超高容量;
  • 在传输中,RIS动态构建“虚拟直达链路”,绕开障碍物;
  • 在接收端,智能反射波与直射波叠加,实现信号增益最大化。

这种协同模式已在实验室验证中取得突破。例如,东南大学团队通过RIS辅助的太赫兹多输入多输出(MIMO)系统,在200 GHz频段下实现了2米距离内4.3 Gbps的稳定传输。这一成果为工业物联网、远程医疗等场景提供了关键技术储备。

4. 中国广电的6G战略:从标准到生态的闭环布局

作为我国第四大运营商,中国广电此次白皮书发布绝非“技术秀肌肉”,而是瞄准了更深层的产业话语权争夺。其战略路径可概括为“三纵三横”

  • 纵向:夯实太赫兹器件、RIS材料、AI算法的底层技术;
  • 横向:推动与智慧城市、车联网、工业互联网的跨域融合;
  • 标准侧:主导或参与3GPP、ITU等国际组织6G标准制定;
  • 生态侧:联合设备商、高校、垂直行业共建试验网与开源社区。

据内部人士透露,中国广电计划在2025年前建成覆盖主要城市的6G试验网,重点验证太赫兹-RIS联合组网能力。这一时间表比欧盟“6G-LEADER”计划提前至少1年,显示出我国在6G产业化进程中的加速态势。

5. 挑战与展望:商业化之路仍需闯关

尽管技术蓝图令人振奋,但白皮书亦不避讳现实挑战:

  • 成本控制:太赫兹芯片的规模化量产尚需突破;
  • 频谱分配:全球统一频段协调仍存争议;
  • 安全性:超密集网络下的隐私保护亟待强化。

对此,中国广电提出分阶段推进策略:2025年前聚焦关键技术验证,2030年实现标准与产业链闭环。值得关注的是,白皮书多次提及“通感算一体化”概念,暗示6G将超越传统通信范畴,向环境感知、边缘智能等维度延伸——这或许才是太赫兹与RIS技术真正的“星辰大海”。

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文章标题:中国广电6G白皮书:太赫兹通信与智能超表面的前瞻布局
本文地址:https://hm-zl.cn/archives/2842.html
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最后修改:2025 年 04 月 21 日
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