日本开发超5G技术超4G速度500倍

比现行“第4代”，即4G通信服务快100倍的新一代通信服务“5G”尚未正式启用，但日本的通信企业NTT已成功开发出瞄准“后5G时代”的新技术。

　　7月8日报道，该技术虽然仍面临传输距离极短的课题，不过传输速度可达5G的5倍，即每秒100GB。作为支持超高速通信时代的全新核心技术，日本对其的期待正在升温。




　　中日在网络技术上正开展激烈的竞争


　　NTT尖端集成设备研究所的主任研究员野坂秀之强调，“如果能够实现每秒100GB的通信速度，1秒钟以内就能下载1张DVD。还可能诞生前所未有的新服务。”

　　无线通信技术自1980年代诞生第1代（1G）技术后，基本上每10年更新一代。最高通信速度在最近30年里提升了约1万倍。



　　无线通信的高速和大容量化主要通过以下3种技术实现：（1）使更多电波在空间中叠加传输、（2）使用更宽的传输路径传输电波、（3）把更多信息放在电波上进行传输。

　　着眼“后5G技术”，NTT分别针对（1）和（2）的手法开发出新技术。

　　突破极限

　　在（1）方面，NTT活用被称为“OAM”的技术，成功实现了相当于5G数倍的11个电波的叠加传输。OAM技术是使用圆形的天线，将电波旋转成螺旋状进行传输。NTT未来网络研究所主任研究员李斗焕指出，“由于改变转数的电波具有互不干扰的性质，所以能够实现叠加传输。”

　　虽然理论上转数越增加传输速度越快，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，电波的空间将扩大，传输将变得困难。此前一直由大学等机构推进OAM的研究，不过李斗焕指出存在“难以单独使大量电波叠加”的极限。

　　不过，NTT打破了这一极限的理论，将现在4G使用的被称为“MIMO”的技术（在空间上使电波叠加的技术）与OAM相结合。“根据这一思路，开辟出了通过单独技术难以实现的20个以上电波叠加的方法。”在将来，40个电波的叠加也有望纳入视野。

　　通过利用更宽传输通道进行传输的(2)的技术方面，NTT还成功实现了达到5G的约30倍的25吉赫（GHz）这一非常宽的传输通道。关键是“利用了300吉赫频带这一几乎从未开拓的非常高的频带”（NTT尖端集成设备研究所的主任研究员语）。



　　关注高频带

　　现在4G使用的2吉赫这一容易用于无线通信的频带目前几乎已经没有空余。在这一频带下要确保25吉赫这一宽阔通道几乎是不可能的。

　　不过，300吉赫频带远远高于在5G领域被认为有潜力的28吉赫频带。一般来说，频带越高，电波越难以越过大楼等障碍，在无线通信领域难以使用。

　　另外，传输通道越宽，越容易受噪音的干扰。此前并未得到使用的理由就在于此。对此，NTT通过采用铱和磷化合物的半导体，实现了能抑制噪音的电路。

　　虽说（1）和（2）的技术均处于试验阶段，但成功实现了达到5G的5倍，即每秒100GB的高速通信。今后，如果能将2项技术结合，实现每秒1TB这一超高速通信也将成为可能。

　　形成支撑5G基站的技术

　　当然，要推向实用化，两项技术都仍存在课题。最大的问题是传输距离。（1）和（2）的电波目前只能传输2米至10米左右。李斗焕表示“希望将来能传输100米”。但是，要用于智能手机等终端，目前难以想象。

　　作为用途，目前被认为有潜力的是用于在背后支撑5G基站的线路。高速、大容量化的5G需要作为支撑的线路变得更粗。但是，无法在所有场所采用光纤线路。李斗焕表示“可媲美光纤线路的无线通信的需求很高”。



　　如果基站背后的线路变得更粗，利用5G的一般用户的速度也将高速化。NTT的新技术有可能进一步推动没有止境的无线通信的进步

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无稽之谈

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