Page 13 - 网络电信2022年7/8月刊

运 营 商 专 栏

图1 基于块的混合编码框架 器，分析时变特性等。
2）统计信道模型
统 计 信 道 建 模 方 法 通 过 随
机分布对信道参数进行建模。常
用的参数包括路径增益、到达方
向、延迟、路径衰减和耦合等。
该类方法借助经验信道测量的统
计方式对太赫兹信道进行建模，
避免了确定性信道建模的高计算
复杂度。对此，一种广泛应用的
处理方法为：用抽头延迟线公式
来表征无线传输，并为路径参数
（如到达角方向、到达时间和复
路径增益）指定统计分布。统计
信道建模需要满足时间展宽效应
分析、群集行为建模、时空联合
建模等要求。
3）混合信道模型
混合信道建模方法是确定性
表1 0.1～1.03THz频谱窗口及其对应的可用带宽 方法和统计方法的组合，旨在寻
求准确性和复杂度之间的平衡。
其中，随机分布和射线追踪混合
方法（SSRTH）随机放置散射体，
并使用RT 技术对多径传播进行跟
踪和建模，以构建基于几何的随
机信道模型；RT-FDTD 混合方法
使用FDTD 来分析靠近复杂不连续
点的区域，同时使用RT方法来跟
踪区域中不包含的射线，以解决
随着传播距离的增加，频谱窗口会变窄。为了获得更好的传输性 RT方法在复杂不连续点区域中的不准确问题。如何实现在FDTD
能，短距离传输可以使用太赫兹，而长距离传输则采用中低频传输。
和RT 方法之间的平稳转换并融合边界结果是当前亟待解决的问
针对不同频谱窗口，我们应当充分利用衰落平坦的频段来分段制定传 题。
输策略，并通过智能共享信道来实现对太赫兹大带宽、非连续频段的
利用。 图2 太赫兹传播路径分析
2.太赫兹信道建模
1）确定性信道模型
基于传播理论，确定性信道模型首先需要传播环境的详细几何
信息，然后才可以准确地捕获电磁波传播以进行精确建模。射线追踪
（RT）方法利用了几何光学原理。太赫兹的极短波长使通过射线光学
方法进行精确信道建模成为可能。太赫兹波在传播过程中容易受到空
间物体的阻挡，存在传播衰落和分子吸收问题。如图2所示，微粒特性
使太赫兹波拥有多种传播路径：视距传播（LOS）、反射、漫散射和衍
射等 [8-9] 。与太赫兹入射波相比，低频下的光滑表面则呈现出粗糙的特
点。漫反射径能量甚至超过镜面反射径能量。在散射测量中我们可以
观察到反向散射波瓣。
时域有限差分（FDTD）方法能够借助数值方式来求解麦克斯韦方
程，并且使用迭代方式来更新模拟区域。这种方法不仅可以很好地解
决太赫兹中粗糙表面带来的复杂漫散射问题，还可以对小范围场景进 二、太赫兹应用场景
未来6G网络中太赫兹系统的可能应用包括无线通信、认
行建模。然而，为了准确捕获太赫兹传播的几何特征，FDTD方法除了
知、传感、成像、定位和导航等，如图3所示。本节将重点分析
需要应对极高的计算复杂度外，还需要确定材料特性，开发3D RT模拟
太赫兹技术在未来6G无线通信中的应用场景。
14 网络电信 二零二二年七，八月