THz：短距离室内电信上的研究
IEEE TRANS
太赫兹频带中的电磁无线纳米网络的信道建模和容量分析
摘要
纳米技术有望为生物医学，工业和军事领域的多种应用提供新的解决方案。在纳米尺度上，纳米机器被认为是能够执行非常简单任务的最基本的功能单元。纳米机器之间的通信将使它们能够以分布式方式完成更复杂的功能。在本文中，对分子电子学的最新发展进行了综述，以促进对太赫兹带（0.1-10.0 THz）的研究，以实现纳米器件之间的电磁（EM）通信。基于辐射转移理论并结合分子吸收，开发了太赫兹波段电磁通信的新传播模型。该模型考虑了太赫兹频带中的波在很短距离内传播时遭受的总路径损耗和分子吸收噪声。最后，针对不同的功率分配方案（包括基于飞秒长脉冲传输的方案），使用该模型研究了太赫兹频带的信道容量。结果表明，对于非常短的传输距离（几十毫米的数量级），太赫兹信道支持非常大的比特率，每秒可达几兆兆比特，这为纳米网络提供了截然不同的通信范例。
结论
纳米设备之间的通信将通过协调，信息共享和融合来扩展有限的纳米机器的功能。 纳米网络将促进纳米技术在从医疗保健到国土安全的各个领域的应用范围。 在本文中，我们提倡将石墨烯作为太赫兹频段（0.1-10.0 THz）中未来EM纳米网络的使能技术。 我们已经开发了基于辐射传输理论的信道模型，以计算太赫兹频带中的路径损耗和噪声。 然后，我们提出了不同的功率分配方案，最后，我们使用开发的信道模型计算了太赫兹频带的信道容量。
结果表明，太赫兹通信通道对介质的分子组成和传输距离都有很强的依赖性。 影响太赫兹频带行为的主要因素是水蒸气分子的吸收，这不仅会衰减传输的信号，还会引入有色噪声。 在非常短的范围内，即对于几十毫米的传输距离，可以将太赫兹频带视为接近10 THz宽的单个传输窗口。 这是与现有太赫兹通信系统的主要区别，后者专注于利用350 GHz以下的单个传输窗口。
太赫兹频段的超高信道容量不仅支持非常高的传输比特率，而且还使新的信息编码和调制技术以及更适合于资源受限的纳米设备的新型联网协议成为可能。 除其他外，我们建议使用飞秒长的脉冲在纳米机器之间传输信息。 我们承认，在实现能够支持这种通信方案或将其集成到纳米级设备中的纳米收发器方面，仍然存在一些挑战，但我们相信，纳米网络对我们社会的预期影响必将激发并促进其发展。
宽带太赫兹信号通过浓雾传播
尘埃云中太赫兹和红外数据信号衰减的实验比较
910m太赫兹脉冲在大气中的传播
建筑物间THz-TDS大气测量
大气太赫兹数字通信信道中超高比特率脉冲无线电的实验确认和物理理解
了解太赫兹脉冲在大气中的传播
用于模拟两个最佳无线太赫兹数字通信链路的大气特征
大气数字通信信道的THz-TDS特性及其应用
太赫兹辐射的大气吸收与水汽连续体效应
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