我们相信太赫兹在6G有很多应用，我们未来网络离不开空天网和6G，我分为三个方面给大家做交流，我们首先看研究背景和挑战，太赫兹技术大家有认识，从平面上讲它是位于微波到红外之间，波长是0.03毫米到3毫米之间这样一个频段，它其实在电子学和光子学之间的过渡频段，所以由次有研究电子的人往上走要做太赫兹，做研究，做光学要往下走研究太赫兹，所以它同时宏观的静电理论到微观交叉理论的学科。

太赫兹最近几年研究比较火，包括日本、美国他们都认为这是未来可能是一个颠覆技术，很多地方叫十大颠覆技术列上去，我们国家航天科技集团列成航天科技的十大编辑技术之一。那么太赫兹的应用场合有很多，我们首先第一个例子是移动通信，现在大家在很多地方已经讲，说太赫兹技术一定是6G未来的核心技术，太赫兹将来如何用6G之间，在室内还是室外，很多人做一些初步的研究。

通天通信用太赫兹，我觉得比移动通信走得要早，因为现在已经，后面介绍到在通天技术用太赫兹通信，我们国家已经开始布局，当然太赫兹技术除了通信之外，还有成像，这是很大的优点，在医学成像，它物质很多尺寸大小一样，它在检测物质方面有很多的优势，比如说毒品检测，太赫兹就有天然的优势，还有气象中间，比如说天上我们气象要看水的分布，水和雾，这个地方探测太赫兹有很多的优势。

太赫兹在方方面面都有很多优势，我主要做无线通信，我通过无线通信给大家讲一下太赫兹的应用，特别是太赫兹在移动通信网络，那么欧盟2017年已经正式布局6G，初步确定，他们频率都确定了，在0.275THz以上的太赫兹频率，以实现十Gbps的传输速率，这是我们目前做集装通信太赫兹追求的目标。

日本也将规划在2020年的东京奥运会上采用太赫兹通信系统实现100Gbps的通信，太赫兹是未来移动通讯发展的趋势，大家可以想太赫兹那么小的波长，实际上在通信中间只要有水、雾就传不了，实际上在移动通信一定是非常小的范围，特别是室内是比较有优势，当然在室外有没有优势现在也有人在研究。

广泛应用在虚拟现实、远程医疗等领域，为什么是这样？太赫兹速率非常大，比如说像做手术，不光是一个我们就做一个遥控、遥测就可以，他要把很多手术细腻的现场要传过去，而且传图像立体多个角度传，不是一个摄象头能做的，我们传起来比较上10个G以上高的图象处理，他要求你这个要超低延迟的传输，这也具有非常好的优势，太赫兹移动通信可以助力远程的手术，做精准、及时、全面，还有很多应用。

比如说在股票，信息的传输，炒股的时候说在用户太赫兹频段，赶紧马上就把很多的延迟，如果能提前那么0.1秒这个就获得很多优势，现在已经有人开始用了，太赫兹我讲了两个应用，一个是移动通信，一个是空间组网。

太赫兹空间通用有激光和微波通信的优点，在高速信息网络特别是现在涉及到微信编队，分布的信群，高中低轨空间信息网络是我们国家未来空间通信发展的重要趋势，讲起空间通信，我想多讲几句，因为实际上一直到现在，作为空间通信来讲，都是不赚钱的一个判断，很多都是国家在投入，大概是这样，但是最近几年特别火，大家也知道对于美国（英文），他们将来在天上发，要几千多位星，这样对我们国家有了助力，现在我们国家在之前有航天科技集团的人员，最近我们国家把很多系统集中在一起，我们国家有国网第一阶段发展卫星，现在启动已经做这个事情，这个将来一旦把这些包括国际国内大的空间通信起来之后，那非常了不得，甚至美国感知他们带5G空间落后了，美国包括特朗普直接讲，我们能不能一轨的卫星实现6G，6G如何实现这也提出了我们对卫星应用新的需求。

在卫星通信中间大家想象，如果我们在天上，我们一仰望天上超过一百个卫星看着你，如果是我们国家的还好，如果是美国的卫星又是低轨的，也就在一千公里左右，其实对我们来讲也是很恐怖的事情，实际上未来卫星通信也是各个国家非常竞争激烈的领域。太赫兹组网技术可以为卫星之间的传输要提供10以上的通信。

我们看到频段的划分上，美国的FCC以及我们国家的无线电管理委员会，目前已经在0.1T左右划分了5个频段作为空间，卫星之间的链路的阶段，我们太赫兹空间通信与组网的应用，对博取中间太赫兹频谱使用权有非常重要的意义，因为在卫星中间，一个是轨位，一个是频率，如果你先用别人就用，而且你要用你一定在国际上协调，国家战略意义上来讲也非常重要。

下面我再介绍一下，太赫兹和激光通信做对比，这个未来的空间通信一个是激光，一个是太赫兹，那么是两大技术，我们目前看最早应用是激光通信，而且现在我们国家卫星之间的链路也就是在今年已经把卫星通信激光链路通了，这是第一次，太赫兹用在天上，相对情况还是不太成熟，但是从技术上来讲和激光相比有一些优势，比如说激光通信上天对准跟瞄很困难，我记得今年我们在一开始的跟瞄前前后后好像折腾了一个月才对上，能对上很不容易，但是太赫兹容易多，大家看我列了表，太赫兹整个需要对准的角度是毫弧度，激光是千分之一毫弧度，功耗方方面面有很多的优势。

在移动通信方面，这是太赫兹未来大家都讲的，应用的一个领域，太赫兹的移动通信超密集组网要面临很多小区的干扰，小区边缘性能的弱化很多问题，虽然说太赫兹的超密集组网是未来移动通信发展的必然优势，大家知道要求特别高的虚拟现实包括游戏，玩游戏推动很多技术的发展，特别是未来的这种叫AR、VR的技术，用起来会很好，但是数据梳理是一个瓶颈，我们觉得将来移动通信首先要满足这一类的需求，特别是在室内玩游戏还要拉一个光纤就很不舒服。

我空间通信面临了一些挑战，这一个挑战就是空间通信距离不足，太赫兹我们都知道功放输出功率比较低，而且我们做通信的人都知道，我们做高阶调制，你做高阶调制还要功率的回退，你至少回退6分贝，我本身功率很低于，你分配这样的话的确难以满足链路的需求。

我们这里做了一个计算，以220GHz为例，这已经算比较大的功率了，如果再大的功率实际上必须用电器件，我们国家这个阶段做10瓦也算不错了，我们传输距离算一下列一个表，大概也就10公里，10公里在卫星空间传输还是有问题的，我们国家轨位比较紧张，我们每一个轨位放很多卫星，他们之间是一个距离比较近，他是可以应用的。

另外我们也知道空间通信高灵敏度，卫星上什么值钱，功率最值钱，最后一开始就是先通过太阳能充电，充了一段时间用了一段时间就报废，所以能力是最宝贵的资源，所以要做到在线高灵敏度，高灵敏度才能省流量，我们目前数字体制接受在太赫兹频段功耗非常大。

另外太赫兹通信也面临高速率、流量大以及数据溢出，组网上面这些问题，我们知道目前空间组网，国际上有CCSDS协议，这个协议大家都在用，我们国家最近做的（英文），前面张教授做通信协议，实际上采用是CCSDS，数据量太大，单链路要上10个G，你还不够有需要几十个G，我们目前国家的军事行动，我们南海发现美国的航母，我摇杆卫星看到图像传输回来，就需要最少20个GDps，我们讲未来网络中间如何支撑高速数据传输，这样的问题也很重要，因为目前会导致流量失衡，网络死锁这些问题等等。

还有就是现有的（英文）协议也没办法用太赫兹无线网络物理层，还有我们数据包很难存储，数据包都会带来一些基本的问题，同时太赫兹通信组网也难以适应网络拓扑的频繁变化，我们太赫兹通信数据太高了，所以这个是网络拓扑变化是未来网络的需求。

同时我们高动态的变化中间，我们比较难以及时对准和协同，这个对准是在将来的通信比较重要的事情，高轨比较简单。下面我们介绍一下目前国内外很多机构做的事情，首先是通信系统的研究，我们可以看到实际上从各个国家，欧美和日本都有很多的研究，我们国家也有很多的研究，我们国家做太赫兹，包括中间的，我们看到数据形式，接受体制是非相干的，形式有单载波、多载波，数据速率大家看已经非常高了，已经到100个GDPS了。

这是太赫兹核心技术，向美国加州大学在空间调度，为什么叫这个呢？空间合成损坏最低，如果说我们电路合成损坏很高，德国用光电调制具有优势。比利时和德国分别实现了120-420G调整芯片，在太赫兹的宽带方面，目前做的实时在线相干比较难，比较难还是非相干，我这里念了一下，包括美国的公司、德国、法国还有中国的也都是采用非相干比较多，北京理工大学2014年我们做了非相干，我们做了40GDPS。

从总结来看已有的效率是目前最重要的问题，所以难以支持远距离的空间通信，还有就是从通信角度来讲，非相干体制接受比较低，另外多载波资源消耗非常大，频率效率低，在空间应用是不可行的。

我们讲一下数字技术，电路中间数字技术是非常好的技术，我前面讲的数字数据速率带宽到100GDPS你怎么处理，不是载波是100个G，讲是速率是100个G，这么高的数据速率有没有变换器，没有，我们能把它接收下来存储下就很不容易，这都是一些很大的挑战，将来如果我们想到说太赫兹频段的通信，你要用全数字的方法，这个路基本上走不通，我们想到回归，多年前我们在模拟电路做了很多工作，后来我们做数字电路，我们还要回到模拟电路做工作，这是一个螺旋式上升，我下面用比较简单过一下目前的关键技术，关键技术少讲一点。

我讲这个在通信之间同步就解调了，同步不上就解调不了，我们接收端通过这个完成业务信号的回复，这是一个技术，这技术挺不错的，我们这边也给了一个，具体我不介绍了。

我这给出一个实验的结果，左边是载波恢复前，右边是载波恢复后，蓝颜色堆在一起分不清楚，右边我们看到变成四个星座图，很清晰，下面来看，看演图，那个张开了，张开了之后就可以解调了，做网络的人都知道，看星座图也非常清晰，另外一个技术就是概率计算，我们在接收机中间传统同步解调我们会变成概率密集型的问题，然后通过概率计算对它进行处理，什么是概率计算，我在这里给大家做一个科普介绍。

最左边我们大学学模拟电路都学过，我们管的特性，我们经常选限行区，我们让它工作在一个比较低的区域，这个区域有什么好处呢？它这个功耗非常低，而且它反映的速度非常快，在这就有一些好的特性，电流跟VI特点，在这个区域工作相对于数字实现方式功耗、资源功耗及极限处理速度有指数级的，这是非常厉害的，比原来处理速度，你比如说比较低，用的技术之后非常高，这个技术最早也是美国人提出来的，我相信这个技术是一个带有颠覆性的技术。

我们前期做了一些工作一直做到芯片这个，另外就是在光电调整用新材料和超表面结构，这个可以获得更大的深度和更高的调整速率，前期已经有人做出很多成果，这是我们国家像上海大学，像包括天津大学他们做了很多工作，这个不仔细介绍，还有关于石墨烯材料的直接调制，这也是一个发展的方向，所以跟大家电路结合，新材料、新工艺发展都非常快。

目前也能看到已经在工作的中心频率在3.2T，最大超过85%，这是我们国家自己做的工作，另外还有关于硅基芯片谐波混频调制方式，这是我们合作天津大学做的一些工作，当然我们讲在空间如何高精度去补获和跟踪，这是很重要的技术，这是我们合作伙伴，他采取首先是初捕获再精跟踪，这个不详细介绍了。

另外就是关于高效传输网络中间现在提出来用定向、全向协同传输，你速率那么高肯定是定向传输，我组网要都能看得见怎么办？就是全线来做，这样的话我们可以控制这个业务，采用全向传输，这个数据业务要高速传输。我们也在探索各方面。

谢谢各位。