安室奈美惠NTT通信(圖片來源:視頻截圖)
【看中國2018年7月10日訊】比現行「第4代通信服務（4G）」快100倍的新一代通信服務「5G」還沒正式啟用，但日本的通信企業NTT卻已成功開發出瞄準「後5G時代」的新技術！目前雖然仍面臨傳輸距離極短的課題，不過傳輸的速度可達5G的5倍，即每秒100GB！日本對此支持超高速通信時代的全新核心技術的期待正在升溫。
NTT尖端集成設備研究所的主任研究員野阪秀之指出，「如果能夠實現每秒100GB的通信速度，不到1秒鐘就能下載1張DVD，還可能誕生出前所未有的新服務。」
無線通信技術從1980年代誕生「第1代（1G）」後，基本上每10年更新一代。最高的通信速度在最近30年裡提升了約1萬倍。
而無線通信的高速和大容量化主要透過以下3種技術實現：（1）使更多的電波在空間中疊加傳輸、（2）利用更寬的傳輸路徑傳輸電波、（3）在電波上放更多信息進行傳輸。NTT著眼「後5G技術」，分別針對（1）跟（2）的方法開發出新技術。
一、突破極限
於（1）方面，NTT活用了被稱為「OAM」的技術，成功實現了相當於5G幾倍的11個電波的疊加傳輸。OAM技術是利用圓形的天線，將電波旋轉成螺旋狀來進行傳輸。NTT未來網路研究所的主任研究員李斗煥指出，「由於變換轉數的電波具有互不干擾的性質，因此能夠實現疊加傳輸」。
雖然理論上轉數越增加則傳輸速度越快，不過事情並沒有這麼簡單。如果增加轉數，由於物理特性，電波的空間將會擴大，傳輸將變得困難。此前一直是由大學等機構推進OAM的研究，不過李斗煥表示存在「難以單獨使大量電波疊加」的極限。
然而，NTT打破了這一極限的理論，把現在4G使用的被稱為「MIMO」的技術（空間上電波疊加的技術）與OAM相結合。「根據此思路，開闢出了通過單獨技術難以實現的超過20個電波疊加的方法」。在未來，40個電波的疊加也有望納入視野。
在利用更寬的傳輸通道進行傳輸的技術(2)方面，NTT還成功實現了達到約5G的30倍的25吉赫(GHz)這道非常寬的傳輸通道。野阪說，關鍵是「利用了300吉赫頻帶這個幾乎從未開拓的非常高的頻帶」。
換成大家比較容易想像的敘述，300吉赫就好比是主幹道的中心，然後25吉赫是這條道路的寬度。
二、關注高頻帶
現在4G使用的容易用於無線通信的2吉赫頻帶幾乎沒有空餘。在這一頻帶下要確保25吉赫這個寬闊通道幾乎是不可能的。不過，雖然300吉赫頻帶非常高，但一般來說，頻帶越高，電波越難以通過大樓等障礙，在無線通信領域難以使用。
而且傳輸通道越寬，越容易受噪音的干擾。之前25吉赫並未得到使用的理由就在於此。對此限制，NTT通過採用銥和磷化合物的半導體，實現了可抑制噪音的電路。
雖說(1)和(2)的技術都處於試驗階段，但成功實現了達到5G的5倍，亦即每秒100GB的高速通信。今後，若能將2項技術結合，實現每秒1TB（=1,024GB）的超高速通信也將成為可能。
三、形成支持5G基站的技術
當然，要推向實用化，兩項技術均仍存在課題。最大的問題是傳輸距離，(1)跟(2)的電波現今只能傳輸2∼10米左右。李斗煥表示，「希望未來能傳輸100米」。但要用於智能手機等終端，目前難以想像。
現在被認為有潛力的是用於支撐5G基站的線路。高速、大容量化的5G需要的線路變得更粗。但是，無法在所有場所設置光纖線路。李斗煥表示「對可媲美光纖線路的無線通信的需求很高。」
若基站背後的線路變得更粗，利用5G的用戶速度也將高速化。NTT的新技術將可能進一步推動沒有止境的無線通信的進步。
責任編輯:許天樂
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