【环球网科技报道 记者 王欢】《日本经济新闻》7月6日,据报道,新一代通信业务“5G”尚未正式上线,但日本通信公司NTT已成功开发。针对“后5G时代”的新技术,虽然仍面临着传输距离极短的问题,但传输速度可达5G的5倍,即每秒100GB。作为支持超高速通信时代的新核心技术,日本的期望正在升温。
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“我可以在不到一秒钟的时间内下载DVD。如果你能达到每秒100GB的通信速度,你也可以创造出前所未有的新服务,”NTT集成设备中心的研究主管HideoSato说。
自20世纪80年代第一代(1G)技术诞生以来,无线通信技术每10年就基本上成为新一代。在过去的30年中,最大通信速度增加了大约10000倍。
无线通信的高速大容量主要是通过以下三种技术实现的:(1)使更多的波在空间中叠加和传输,(2)使用更宽的传输路径传输波,(3)在无线电波上放置更多的传输信息。锿。
NTT以“后5G技术”为核心,分别为(1)和(2)开发了新技术。
突破极限号
在(1)方面,NTT使用一种称为“OAM”的技术,成功地实现了11个相当于5G数倍的无线电波的叠加传输,OAM技术使用一个圆形天线将一个电波发射成螺旋状进行传输。NTT未来网络研究所研究员李斗焕指出,“改变转数的无线电波具有互不干扰的特性,因此可以实现叠加传输。”
虽然理论上转数越多,转移速度越快,但事情并非如此简单。因为如果转数增加,则电波的空间将由于物理特性而膨胀,并且传输将变得困难。以前,OAM的研究得到了大学和其他机构的推动,但李斗焕指出,有一个限制很难单独叠加大量的电波。
然而,NTT打破了这一限制的理论,将4G中使用的技术称为“MIMO”(空间叠加无线电波的技术)与OAM相结合。 “根据这一想法,已经开发出一种叠加20多种无线电波的方法,这种方法很难通过单一技术实现。”在未来,预计40个无线电波的叠加也将被包括在视野中。
通过(2)使用更宽传输信道的传输的技术方面,NTT还成功地实现了25GHz的非常宽的传输信道,这是5G的大约30倍。关键是“利用300 GHz频段,一个从未被开发过的非常高的频段”(Nomura,NTT高级综合设备研究所的首席研究员)。
关注高频带
4G使用的2 GHz,很容易用于无线通信,几乎是空的。在该频段内几乎不可能确保25 GHz的宽信道。
然而,300 GHz频段远高于被认为在5G领域具有潜力的28 GHz频段。通常,频带越高,无线电波穿越诸如建筑物之类的障碍就越困难,并且难以在无线通信领域中使用。
此外,传输通道越宽,噪声越容易受到影响。之前没有使用它的原因就在这里。在这方面,NTT实现了通过使用锗和磷化合物的半导体来抑制噪声的电路。
虽然(1)和(2)的技术都处于试验阶段,但它们已经成功实现了5G的5倍,即每秒100 GB的高速通信。将来,如果可以组合两种技术,也可以实现每秒1 TB(1 TB=1024 GB)的超高速通信。
形成支撑5G基站的技术
当然,实际上,这两种技术仍然存在问题。最大的问题是传输距离。 (1)和(2)的波只能传输大约2到10米。李斗焕说:“我希望将来转移100米。”然而,目前使用诸如智能手机之类的终端是不可想象的。
作为一种用途,目前被认为具有潜力的是支持5G基站的线路。作为支撑线,高速,高容量的5G需要更厚。但是,光纤线路不能在所有位置使用。李斗焕表示,“与光纤线路相比,对无线通信的需求很高。”
如果基站后面的线路变粗,则使用5G的普通用户的速度也会增加。 NTT的新技术可能会进一步推动无限无线通信的进步。