6G演进中的太赫兹(THz)通信技术被视为未来无线通信的核心突破方向之一,而中国广电(中国广播电视网络有限公司)作为国内重要的通信运营商,正在积极布局太赫兹技术的研发与储备,以抢占6G技术制高点。以下从技术特性、广电布局、挑战与前景等方面展开分析:
一、太赫兹通信的技术特性与6G需求
高频段与超大带宽
- 太赫兹频段(0.1-10 THz)介于毫米波与红外光之间,可提供高达100 GHz以上的连续带宽,远超当前5G毫米波(24-100 GHz)的容量,满足6G对峰值速率(Tbps级)和超低时延(亚毫秒级)的需求。
- 典型应用场景:超高清全息通信、大规模物联网(工业互联网、XR元宇宙)、瞬时数据传输(如卫星-地面高速回传)。
波束赋形与高方向性
- 太赫兹波长短,易实现高增益天线阵列,通过智能波束成形技术提升信号覆盖效率,但需克服传播损耗高、易受障碍物遮挡的物理限制。
二、广电在太赫兹通信领域的技术储备
中国广电依托其频谱资源整合能力(如700MHz黄金频段的5G部署经验)和媒体内容优势,正在向高频段扩展技术边界:
频谱资源规划
- 广电拥有部分高频段试验频段使用权,正联合科研机构开展太赫兹频段(如275-450 GHz)的传播特性研究,为未来6G频谱划分提供数据支撑。
产学研协同研发
- 合作机构:与清华大学、北京邮电大学等高校合作攻关太赫兹芯片、天线设计及信道建模。
- 关键技术突破:开发基于氮化镓(GaN)和磷化铟(InP)的太赫兹高频器件,提升功率效率;探索超材料天线技术以增强信号穿透力。
标准与生态布局
- 参与国际电信联盟(ITU)和IMT-2030(6G)推进组,推动太赫兹通信标准化进程。
- 联合华为、中兴等设备商搭建太赫兹原型系统,验证高频段组网能力。
三、技术挑战与应对策略
物理层限制
- 传播损耗:太赫兹信号在空气中易被水氧分子吸收,传输距离受限(通常小于1公里)。
- 解决方案:开发智能反射面(RIS)、分布式中继节点,以及混合组网(太赫兹+Sub-6GHz互补覆盖)。
器件与成本瓶颈
- 太赫兹器件(如振荡器、调制器)依赖先进半导体工艺,量产成本高。
- 国产化路径:依托国内第三代半导体产业链(如碳化硅、氮化镓),推动太赫兹芯片自主可控。
应用场景适配
- 广电可聚焦垂直领域,如广电级8K/16K超高清视频实时传输、广电塔站回传、应急通信等场景,发挥太赫兹高带宽优势。
四、发展前景与竞争格局
全球竞争态势
- 美、日、欧已将太赫兹列为6G战略重点。例如,日本NTT Docomo已实现100 GHz频段的室外通信试验,美国DARPA推动“太赫兹电子”计划。
- 中国优势:国内在太赫兹基础研究(如电子科技大学、中科院)和产业化(华为6G白皮书提及太赫兹)方面处于第一梯队。
广电的差异化路径
- 结合“媒体+通信”双属性,探索太赫兹在广电专网、卫星融合通信(如星地一体)中的特色应用。
- 利用现有广电基础设施(如铁塔、光纤网络)构建“Sub-6GHz + 毫米波 + 太赫兹”多层异构网络。
商用时间表
- 2023-2025年:技术原型验证与标准制定。
- 2026-2030年:小规模试验网部署(如冬奥会、世博会等场景)。
- 2030年后:逐步融入6G商用网络。
五、总结:广电的机遇与战略
广电布局太赫兹通信,不仅是技术升级,更是从传统媒体向“智慧广电+6G”转型的关键。其核心战略在于:
- 高频段频谱卡位:抢占6G高频资源,构建差异化竞争力。
- 垂直场景深耕:结合超高清视频、工业互联网等需求,定义太赫兹杀手级应用。
- 生态联盟构建:通过产学研合作降低技术门槛,推动产业链成熟。
未来,太赫兹技术能否在6G时代规模化落地,将取决于材料科学、网络架构创新与应用场景挖掘的多维度突破。广电的储备与布局,或将成为中国6G全球竞争中的重要变量。