采用带状拼接方案的亚太赫兹无线信道仿真：框架、资源优化与验证

《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology》：Subterahertz Radio Channel Emulation With Band-Stitching Scheme: Framework, Resource Optimization, and Validation

Sub-THz技术作为6G通信的关键候选，其信道模拟面临硬件和资源限制，如网格延迟错配、 taps数量不足、带宽和载频受限等问题。本文提出整合频带拼接过程的优化框架，解决延迟错配、资源限制和频率响应不一致性，并通过100/300 GHz实测验证了信道模拟的有效性和鲁棒性。

　　

摘要：

由于具有丰富的频谱资源，亚太赫兹（sub-THz）技术被认为是6G通信和传感系统的关键候选技术之一。为了促进亚太赫兹系统的设计，有必要在实验室中评估亚太赫兹无线电设备在真实传播环境下的性能。信道仿真器（CE）能够模拟发射机和接收机之间的无线信道，是无线系统空中接口测试的关键工具。然而，亚太赫兹无线信道仿真面临许多挑战，这些挑战源于CE的硬件和资源限制，例如：CE中网格化抽头延迟与仿真和测量信道中的任意抽头延迟之间的不一致性、CE中抽头延迟的数量有限、系统带宽受限以及系统载波频率范围受限，还有系统带宽内的频率响应不理想。在本文中，我们提出了一个用于仿真亚太赫兹信道的框架，该框架能够同时解决抽头延迟不一致性、抽头资源限制以及频段拼接过程中射频分支频率响应不一致的问题。为了高效地进行亚太赫兹信道仿真，我们还引入了几种有效的优化方法来解决框架中提出的问题。为了评估所提出框架的有效性，我们在两个代表性场景下（100 GHz和300 GHz频段）进行了信道测量。此外，我们还使用所提出的框架对多个空间位置上的测量信道频率响应进行了仿真。数值仿真结果证明了该框架的有效性和鲁棒性。

引言

随着5G通信系统的大规模商业部署，对更高数据速率和流量的需求持续增长。为了获得更大的带宽，亚太赫兹（sub-THz）频段已成为6G系统的关键关注频段。尽管文献中对太赫兹（THz）频段的边界定义较为模糊（通常范围为100 GHz至10 THz），但我们将该频段的低端（100–300 GHz）称为亚太赫兹频段，以避免与太赫兹定义[1]、[2]、[3]产生不必要的冲突。