# NTU攻克6G关键技术：用智能超表面玩转太赫兹通信

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Published: 2026-08-29
Source: 狮城新闻

6G通信的核心技术是什么？南洋理工大学的一项最新研究将目光投向了太赫兹技术，并为攻克其应用瓶颈提出了一种创新方案。

什么是太赫兹？6G的“黄金频段” 

你想象过未来的网速有多快吗？当5G的千兆速率（Gbps）还让我们津津乐道时，科学家们已经开始布局下一代移动通信技术——6G。它的目标是实现太比特每秒（Tbps）的峰值速率，比5G快上百倍。要实现这一飞跃，必须启用全新的通信频段，而“太赫兹”（Terahertz, THz）就是这片充满潜力的“新大陆”。它位于微波与红外光之间，频谱资源极其丰富，被视为实现Tbps级通信速率最有希望的选择。

不过，想驾驭太赫兹这匹“烈马”并不容易。它的信号天生“脆弱”：频率极高、波长极短，导致其在空气中衰减很快，传输距离十分有限。更麻烦的是，太赫兹波的穿透力极差，一堵墙、一扇窗，甚至你的手，都可能让信号中断。在复杂的室内或城市环境中，要实现稳定可靠的太赫兹通信，挑战巨大。

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NTU的破局之道：智能超表面与D2D 

面对太赫兹的“玻璃心”，硬碰硬不行，得用巧劲。NTU科学家们引入了一项“黑科技”——可重构智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface, RIS）。你可以把它想象成一面能听懂指令的“魔镜”。这面“镜子”由大量低成本的无源反射单元构成，本身不发射信号，但能通过软件编程，像精准控制光线一样，调控入射电磁波的相位和方向。有了它，被墙挡住的信号就能智能地“拐弯”，绕过障碍物，精准地射向你的手机。

研究还结合了另一种高效模式：设备到设备（Device-to-Device, D2D）通信。传统网络下，就算你和朋友坐在一起传文件，**数据**也要先上传到基站再转发。D2D则允许设备间直接“对话”，跳过基站这个“中间商”，好处显而易见：延迟更低、速度更快，还能为基站减负。

NTU的研究巧妙地将太赫兹、RIS和D2D三者结合。在“底层（underlay）”通信场景中，D2D用户与传统蜂窝用户共享宝贵的太赫兹频谱，但这会带来严重的干扰。RIS的加入，就像一位聪明的交通指挥官，不仅帮助脆弱的太赫兹信号绕开障碍，还能通过精妙的信号调控，抑制用户间的相互干扰，让大家在同一条“信息高速路”上并行，互不影响。

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不止于“反光”：RIS分区的精妙之处 

这项研究最核心的创新点，在于对RIS用法提出的新思路——“分区（partitioning）”。传统方案将整个RIS作为一个整体，服务于单一通信链路。而NTU的方案更为精细：将RIS表面分割成多个独立子区域，每个区域可独立配置，服务于不同的D2D通信对。这好比把一面大镜子换成无数块可以独立旋转的小镜子，能同时将信号精准投射到不同目标，大大提升了系统的服务能力和资源利用效率。

这并非纸上谈兵。研究团队通过复杂的随机矩阵理论和随机几何学，建立了精确的数学模型，分析用户能获得的长期平均**数据**速率。更重要的是，他们基于模型进行优化，找到了如何划分RIS、如何分配功率，才能让整个系统总速率最大化的最优策略。这为技术的实际部署提供了坚实的理论依据。

从实验室的数学公式，到未来我们手中的6G设备，NTU的这项研究是连接两者的**关键**一步。它不仅为解决太赫兹通信的覆盖难题提供了一种低成本、高效率的方案，也为未来密集网络中智能管理无线资源开辟了新方向。这项发表于南洋理工大学机构知识库（DR-NTU）的成果，正是NTU在前沿通信技术领域创新实力的体现。

📌 要点总结

✦ NTU研究聚焦于6G核心的太赫兹（THz）通信技术，旨在实现超高速率数据传输。 

✦ 创新性地提出智能反射面（RIS）分区方案，有效克服太赫兹信号易被阻挡的难题。 

✦ 该成果通过严谨的数学分析与优化，为未来D2D直连通信和高效频谱利用提供了理论基础。 

探索前沿科技，从NTU开始。