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      5G對光纖通信速率提出更高要求

      2019-09-06 01:38:57代小佩
      科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2019年30期
      關(guān)鍵詞:電信號信道光纖

      代小佩

      5G腳步臨近,加上即將迎來爆發(fā)階段的物聯(lián)網(wǎng),用戶端將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),信息傳輸壓力水漲船高。

      從技術(shù)角度來看,5G通信包括無線通信和有線通信這兩部分。5G時(shí)代,大量數(shù)據(jù)信息都需利用光纖進(jìn)行傳輸。那么,光纖通信能抗住未來龐大的任務(wù)量嗎?

      “若把光纖看作一條條路,想在單位時(shí)間內(nèi)增加車輛通過數(shù)量,有兩種辦法:一是拓寬道路,二是加快車輛的行駛速度。”賀志學(xué)說。

      如何拓寬道路呢?目前的主流做法是,以空間換時(shí)間——在“路口”多修岔路或修“地鐵”、架“高橋”。

      “前不久,中國信息通信科技集團(tuán)有限公司科研團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)1.06Pbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。他們的做法就是在光纖‘路上建多座‘立交橋,把單模光纖信道建成19層芯的信道,如此可保證在快速傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí),各條信道互不干擾。”賀志學(xué)說。

      但鋪設(shè)這樣的立體信道難度不少。因?yàn)?9芯的信道意味著信號收發(fā)系統(tǒng)比此前的單模光纖信道復(fù)雜19倍以上。

      “這對于光傳輸系統(tǒng)技術(shù)、光器件和光芯片技術(shù)都提出了更高的要求?!辟R志學(xué)解釋道,硅光收發(fā)模塊芯片的制造、19芯光纖的制備、調(diào)制解調(diào)技術(shù)的研發(fā)都是技術(shù)難點(diǎn),只有突破了這些難點(diǎn),才有可能實(shí)現(xiàn)立體信道。

      此外,完整的光纖通信是環(huán)環(huán)相扣的過程:手機(jī)發(fā)射電磁波,經(jīng)天線接收后調(diào)制成電信號,電信號在基站中被轉(zhuǎn)化成光信號并通過光纖進(jìn)行傳輸。這意味著,光信號無法離開電信號完成通信任務(wù)。若電信號掉鏈子,光信號也跑不快。

      “電信號是芯片內(nèi)部的信號傳輸,就是電子從0到1,再從1到0的過程。把0看成樓下,1看成樓上,電信號的傳輸就是電子在樓下樓上來回跑。跑得越快,表示電信號速率越高?!鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士表示,受到材料限制,電信號上下樓的速度短時(shí)內(nèi)無法得到大幅提升,因此光纖通信的帶寬也無法實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

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