太赫兹成下个毫米波？ 盘点6G前瞻技术现况

中兴通讯于2023年MWC上海中展示可重构智能表面（RIS）。谢承学摄

时序进入2023年下半，全球5G商用进入第4年，移动通讯发展也即将进入5G-Advanced的进程，该阶段首个标准Release 18预计在2023年底冻结。事实上，5G-Advanced是5G和6G间的过渡时期，会基于5G基础深化，并探索6G前瞻技术，早先在台湾举办的3GPP会员大会也有部分重点6G技术讨论，究竟目前6G前瞻技术现况为何呢？

说到当前6G最受瞩目的技术莫过于可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface；RIS）莫属。RIS是一种新型材料，可以透过数码编码对电磁波进行调控，简单来说，就是让可以透过表面的调整，让电磁波以更有效率的方式传输，主要应用在高频、易耗损的频段，例如毫米波（mmWave）、太赫兹（THz）。

RIS可以让通讯环境的覆盖更加完整，并提高网络传输效率、基础建设成本和能耗，尤其当毫米波在当前5G时代建设不如预期的情况下，外界更期待能透过RIS解决毫米波建设成本高的问题。

不过，RIS看似美好，能解决高频段使用的问题，但熟悉通讯技术人士表示，RIS是重构通讯通道，问题在于由于是被动抓取，可以抓到的能量有限，而要抓取能量才能发射出去，这取决于RIS可以获得多少能量，如果没有方法提升信号强度，效果可能有限，再加上RIS与一般设备的差别在于射频收发模块，实际上可以节省多少成本，或带来多少改善都还有待商榷。

根据积极投入6G前瞻技术开发的中兴通讯表示，目前RIS确实成本不低，但经测试与单纯以基站建构通讯环境相比，能减少30%网络成本和30%网络能耗，成本的问题则期待出货量提升后下降，将能普及在毫米波等高频使用情境。

至于另一个备受瞩目的6G前瞻技术就是太赫兹，从移动通讯的演进历史来看，由于需要更大带宽，所使用的频率也愈来愈高，例如目前5G主流的sub-6朝毫米波演进，6G时代加入太赫兹作为通讯管道，也就是RIS欲协助传播的高频段电磁波。

太赫兹介于300GHz~10THz，频段比目前讨论的毫米波更高，换句话说，绕射性较毫米波更差，理论上又比毫米波需要更多建设成本和网络能耗，相较现行5G技术可以在沉浸式体验、传感上有更低延迟，同样聚焦在企业端应用。

然而，熟悉通讯技术人士指出，太赫兹目前就像当初5G期待毫米波的情况，从台湾目前的情况来看，以台湾大学为少数研究单位，产业端几乎没有业者投入太赫兹前瞻技术研究，发展还有很长一段路。

此外，与毫米波相比，虽然毫米波目前尚未普遍建设，但至少毫米波有汽车防撞雷达这类明确的使用情境，就算未达当初普及的期望，也会占有一席之地，太赫兹目前预期的使用情境多为需要高速、低延迟的场景，但这并无法确定能让太赫兹应用落地，因此太赫兹应逐渐探索特定应用场景，才能避免走向相同宿命。

不过说到底，6G技术研发仍在初期，外界共识会有一大部分6G技术是来自5G既有技术的优化，主要是为了解决5G时期难以解决的问题，而随着时序演进，对于6G的模样会逐渐清晰。

责任编辑：王桢莹