就在当前全球各国与大型企业积极备战 5G 时代来临的情况下,根据《日本经济新闻》的报导,日本通讯大厂 NTT 已经开发出“后 5G 通讯技术”。该项技术虽然目前还有传输距离过短的问题,但是传输效率高达现有 5G 通讯技术 5 倍,也就是每秒 100GB 的速度,将可能成为未来进一步发展 5G 通讯的重要基础。
报导指出,自从第 1 代无线通讯设备自 1980 年问世以来,几乎每 10 年就一次的改朝换代,也就是近 30 年来的无线通讯速率已经是当年速度的 1 万倍。而 NTT 所新开发出的“后 5G 通讯技术”,在每秒传输数度高达 100GB 的速率下,传输一张 DVD 内容的时间只需要 1 秒钟。
报导进一步指出,NTT 之所以能开发出 “后 5G 通讯技术”,主要依赖 2 项技术的发展,一是发展更先进能在同一空间中传输更多层电波的“OAM”技术,以及使用更宽的传输路径来传送电波。在发展同一空间中传输更多层电波的“OAM”技术上,NTT 开发出圆形的天线,将电波旋转成螺旋状进行传输。这使得电波具有互不干扰的性质,所以能够达成多层电波传输的能力。目前,NTT 已经成功达成了相当于 5G 数倍的 11 个电波的多层电波传输能力。
事实上,虽然理论上电波转数增加,传输速度可以越快。不过,事情并没有这么简单。因为如果增加转数,由于物理特性,电波运用的空间将扩大,使得传输也将变得困难。而 NTT 打破了这一极限的理论,将现在 4G 使用,在空间上运用电波堆叠的“MIMO”技术与 OAM 相结合。而根据这个方法,发展出了借由单独技术难以达成的 20 个以上电波堆叠的技术。而且在将来,40 个电波的堆叠技术也有望发展完成。
另外,在使用更宽的传输路径来传送电波的技术上,NTT 利用了过去从未开发的 300 GHz 极高频段,来达成现阶段 5G 在 25 GHz 传输速率 30 倍的技术。不过,因为传输通道越宽,就越容易受噪音的干扰,这也是去在这频段中没有进行开发的原因。对此,NTT 采取以稀有金属铱和磷化合物制成的半导体,来达成抑制噪音的方式。根据 NTT 的预计,虽然目前借由这 2 项方法的合作,成功达成了传输速率达 100GB 的结果,而且未来要达成每秒 1TB 的超高速通讯传输速率,也将有机会成真。
虽然,目前已经有超高传输速率。不过,在“后 5G 通讯技术”上目前最大的问题就在于传输距离过短,目前仅有 2 到 10 米的距离。但是,NTT 的研发团队表示,未来将可实现发展到 100 米以上传输距离,这也使的该项技术能聚焦在行动通讯基地台的建置上。因为,在未来 5G 大量运用之后,骨干网络带宽面临严峻考验,必须要使用更宽的光纤网络才能应付高速度的资料传输量。而有了 NTT 研发的“后 5G 通讯技术”之后,除了能解决骨干网络带宽的问题之外,更经济的建置费用也会是最吸引厂商投资的特点。
(首图来源:Flickr/Kārlis Dambrāns CC BY 2.0)