得益于太赫兹频带超大的可用带宽(0.1-10 THz),太赫兹通信被认为是下一代无线通信系统的关键技术之一。太赫兹信号在传输过程中会遭受严重的路径损耗,需要采用基于超大规模天线阵列的波束赋形技术来克服路径损耗。为了获得足够的天线增益,波束赋形技术会把信号能量聚集在一个只有几度的超窄波束内,这种超窄波束限制了系统的角度覆盖,只能同时覆盖很有限的用户。为了增大太赫兹波束的角度覆盖能力,从而同时服务更多用户,我们设计了一种叫做THzPrism的新型波束赋形架构。基于THzPrism,我们又设计了一种空间展开正交频分多址接入技术(Spatial-Spread Orthogonal Frequency Division Multiple Access, SS-OFDMA)来支持多用户的太赫兹网络。
THzPrism将一个包含了整个频带的THz波束展开,使得一个子载波对应一个波束并指向不同的方向。在SS-OFDMA中,我们首先设计了基于THzPrism的混合波束赋形架构,然后,我们又设计了用户分组机制、非均匀展开机制和资源分配机制和算法。最终,SS-OFDMA可以大幅提升多用户THz网络的频谱效率和功率效率,同时还能够增大射频链路的利用效率,即每个射频链路同时服务的平均用户数得到了提升。
参与人员:翟邦昭、唐爱民
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