【還專注于5G商用？日本已成功開發出瞄準“后5G時代”的新技術！】

5G（第5代通信標準）還沒商用，后5G技術已經開發出來了？

近日，據《日本經濟新聞》報道，日本三大電信運營商之一的NTT（NipponTelegraphandTelephone），已成功開發出瞄準“后5G時代”的新技術。雖然仍面臨傳輸距離極短的課題，不過傳輸速度可達5G（第5代通信標準）的5倍，即每秒100GB。

上述報道引述NTT尖端集成設備研究所的主任研究員野坂秀之的話稱，“如果能夠實現每秒100GB的通信速度，1秒鐘以內就能下載1張DVD。還可能誕生前所未有的新服務”。

值得注意的是，就在前一天，7月5日，日本總務省公布了以2030年代為設想的電波利用戰略方案。作為將在2030年代實現的革命性電波系統之一，日本提出了“Beyond5G”。預計2020年在移動終端投入使用的5G速度將達到目前移動通信100倍，時長2小時的電影可在3秒內下載完畢。而再下一代的技術的傳輸容量有望達到5G的10倍以上。

目前，比現行4G通信服務快100倍的新一代通信服務5G尚未正式啟用。

今年6月，國際移動通信標準化組織3GPP正式批準確立第五代移動通信技術標準（5GNR）獨立組網功能，第一階段全功能完整版5G標準正式出臺，5G標準的第二版本已經啟動，優化方向重點在5G物聯網應用場景的增強。

據了解，5G主要有三類典型業務場景：增強型移動寬帶意味著上網更快，大規模機器類通信意味著接入設備更多，而超可靠低時延通信讓無人駕駛、遠程醫療變為可能。按各方披露的時間表，2019年將實現5G的試商用，2020年將實現規模商用。

上述日本媒體的報道稱，“后5G時代”作為支持超高速通信時代的全新核心技術，日本對其的期待正在升溫。

據了解，無線通信的高速和大容量化主要通過以下3種技術實現：一是使更多電波在空間中疊加傳輸；二是使用更寬的傳輸路徑傳輸電波；三是把更多信息放在電波上進行傳輸。NTT的新技術則是基于上述前兩種技術手段。

具體而言，報道稱，基于第一種技術路徑，NTT使用被稱為“OAM”的技術，實現了相當于5G數倍的11個電波的疊加傳輸。OAM技術是使用圓形的天線，將電波旋轉成螺旋狀進行傳輸。

對此，NTT未來網絡研究所主任研究員李斗煥指出，“由于改變轉數的電波具有互不干擾的性質，所以能夠實現疊加傳輸”。

疊加傳輸在此前并不容易。據日本媒體報道，由于物理特性，如果增加轉數，電波的空間將擴大，傳輸將變得困難。此前雖然一直由大學等機構推進OAM的研究，不過還存在“難以單獨使大量電波疊加”的極限。

而NTT則打破了這一極限的理論，將現在4G使用的被稱為“MIMO”的技術（在空間上使電波疊加的技術）與OAM相結合。根據這一思路，開辟出了通過單獨技術難以實現的20個以上電波疊加的方法。在將來，40個電波的疊加也有望納入視野。

基于第二種技術路徑，《日本經濟新聞》的報道稱，NTT還成功實現了達到5G的約30倍的25吉赫(GHz)這一非常寬的傳輸通道。野坂秀之稱，其關鍵是“利用了300吉赫頻帶這一幾乎從未開拓的非常高的頻帶”。

據報道，此前300吉赫頻帶并未得到使用的原因在于：一是300吉赫頻帶遠遠高于在5G領域被認為有潛力的28吉赫頻帶。一般來說，頻帶越高，電波越難以越過大樓等障礙，在無線通信領域難以使用。二是傳輸通道越寬，越容易受噪音的干擾。對此，NTT通過采用銥和磷化合物的半導體，實現了能抑制噪音的電路。

報道稱，目前第一、二種技術路徑均處于試驗階段，但已成功實現了達到5G的5倍，即每秒100GB的高速通信。今后，如果能將2項技術結合，實現每秒1TB（1TB=1024GB）這一超高速通信也將成為可能。