10月8日,杭州亞運(yùn)會在萬眾歡慶中圓滿落幕。本次盛會首次探索使用5.5G新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了視頻平滑播放無卡頓和照片秒傳,讓全場8萬多觀眾和媒體朋友們都暢快體驗(yàn)到了“行云流水”般的網(wǎng)速。事實(shí)上,這些“黑科技”背后代表的是不斷突破的通信技術(shù)。
距離2023年結(jié)束還有不到3個(gè)月,那么我國今年在通信領(lǐng)域上都有哪些重大技術(shù)突破呢?今天小編就來盤點(diǎn)一下~
6G技術(shù)
4月,中國航天科工二院25所在北京完成國內(nèi)首次太赫茲軌道角動量的實(shí)時(shí)無線傳輸通信實(shí)驗(yàn),其利用高精度螺旋相位板天線在110GHz頻段實(shí)現(xiàn)4種不同波束模態(tài),通過4模態(tài)合成在10GHz的傳輸帶寬上完成100Gbps無線實(shí)時(shí)傳輸,最大限度提升了帶寬利用率,為我國6G通信技術(shù)發(fā)展提供了重要保障和支撐。
太赫茲波指的是頻率在0.1-10太赫茲范圍的電磁波,波長介于微波與紅外線之間,大概在0.03-3毫米,比5G的毫米波波長更短。作為新型頻譜技術(shù),太赫茲通信可提供更大傳輸帶寬,滿足更高速率的傳輸需求,逐漸成為6G通信關(guān)鍵技術(shù)之一。
本次實(shí)驗(yàn)選擇太赫茲軌道角動量通信作為全新突破方向,在實(shí)時(shí)傳輸通信領(lǐng)域達(dá)到100Gbps的速率,不僅加速了中國6G技術(shù)的研究,還為探月、探火著陸器和巡航器之間的高速傳輸、航天飛行器內(nèi)部的無纜總線傳輸?shù)群教祛I(lǐng)域通信應(yīng)用提供支撐,為我國深空探測、新型航天器研發(fā)提供信息保障能力,這對于中國6G發(fā)展具有重要意義。
光通信領(lǐng)域
一、400G光通信系統(tǒng)
隨著我國骨干網(wǎng)向400G光通信系統(tǒng)升級,G.654E光纖的作用愈發(fā)突出,基于超低損耗、低非線性的特點(diǎn),其在超長距光傳輸方面展現(xiàn)了非常好的性能。400G是指單波長能夠承載400G類型業(yè)務(wù)的傳輸技術(shù)。測試數(shù)據(jù)表明,對于速率將升級為400G的干線,G.654光纖可望提升傳輸距離60%—80%。目前,各大運(yùn)營商均已開展G.654E光纖光纜建設(shè)。截至今年6月,我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球最長陸地距離(1673公里)純EDFA 80x400G QPSK現(xiàn)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸,國內(nèi)光纜網(wǎng)總長度已經(jīng)達(dá)到了6196萬公里,長途光纜線路超過了111萬公里。相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)為:2023年是400G發(fā)展元年。
今年9月,在“中國電信戰(zhàn)新共鏈行動大會暨第三屆科技節(jié)”上,中國電信集團(tuán)科技委主任韋樂平在發(fā)表主題演講時(shí)表示,G.654E光纖將成為未來干線網(wǎng)的主用光纖。他還總結(jié)道:網(wǎng)絡(luò)的未來寄希望于光器件,特別是光芯片的技術(shù)創(chuàng)新。
二、光芯片
作為光電信號轉(zhuǎn)換功能的核心器件,光芯片的能力將直接決定系統(tǒng)傳輸?shù)哪芰Α=?,華為技術(shù)有限公司又新增多項(xiàng)專利信息,其中之一是涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域的“光芯片、光模塊及通信設(shè)備”,公開號碼為cn116841060a。其專利摘要顯示,申請?zhí)峁┮环N光芯片、光模塊及通信設(shè)備。同時(shí)申請實(shí)施例中的光芯片的集成度較高,將該光芯片應(yīng)用于光模塊中,可以降低光模塊的尺寸、成本及功耗。
華為研制的光芯片早在幾年前就已處于世界領(lǐng)先地位,此次公開關(guān)于光通信領(lǐng)域的專利或?qū)槲覈馔ㄐ蓬I(lǐng)域提出技術(shù)創(chuàng)新方案,實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展。
量子通信領(lǐng)域
量子通信技術(shù)是基于量子物理學(xué)的一種信息傳輸技術(shù),它可建立基于量子力學(xué)規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。利用量子特性,可以構(gòu)建兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)之間的安全傳輸網(wǎng)絡(luò),不僅能夠解決傳統(tǒng)的加密算法的漏洞,還能有效地預(yù)防重放攻擊、握手攻擊等非法攻擊。
隨著當(dāng)今全球化和信息化的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越受到重視。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全方法以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代信息傳輸?shù)陌踩砸?,網(wǎng)絡(luò)信息安全形勢日益嚴(yán)峻。量子通信技術(shù)的出現(xiàn)極大地提高了網(wǎng)絡(luò)信息的安全性,使數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)發(fā)生了突破性的變化。
近日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院研究團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,成功構(gòu)建了255個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章三號”,再度刷新了光量子信息的技術(shù)水平和量子計(jì)算優(yōu)越性的世界紀(jì)錄。
據(jù)了解,我國積極推進(jìn)京滬干線、武合干線、北京城域網(wǎng)、合肥城域網(wǎng)等地面量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)牽頭研制“墨子號”量子通信衛(wèi)星,并實(shí)現(xiàn)跨越4,600公里的星地量子密鑰分發(fā)??梢哉f,目前我國的量子通信已初步具備商用條件。
未來,隨著標(biāo)準(zhǔn)體系完善及產(chǎn)品集成化發(fā)展,我國量子通信網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒓铀俨季?,以滿足政府、金融、電力等領(lǐng)域?qū)π畔踩膭傂孕枨蟆?/p>
衛(wèi)星通信領(lǐng)域
今年我國信息通信領(lǐng)域最引人注目的莫過于在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的技術(shù)突破。尤其是華為Mate 60 Pro手機(jī)直連衛(wèi)星通話功能,更是萬眾矚目的焦點(diǎn)。它搭載衛(wèi)星通信基帶和射頻芯片,可以提供雙向衛(wèi)星語音通話功能。此次華為成功地將衛(wèi)星通信設(shè)備“放進(jìn)”手機(jī),可以說是我國乃至世界衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域的重大突破。
華為Mate 60 Pro衛(wèi)星通話可以實(shí)現(xiàn)在全國任何地域、任何時(shí)間的語音通信,無論是在高山、森林、海洋、沙漠等無法獲取地面移動信號的地方,還是在遭遇自然災(zāi)害等導(dǎo)致地面移動信號中斷的情況下,都可以保證與外界的實(shí)時(shí)聯(lián)系。因其采用先進(jìn)的數(shù)字化與編碼技術(shù),大大提高了語音質(zhì)量和抗干擾能力。這款全球首款支持衛(wèi)星通話的量產(chǎn)智能手機(jī)背后是我國自研的天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)為其提供的網(wǎng)絡(luò)支撐。其采用多項(xiàng)突破性關(guān)鍵技術(shù),即使位于距離地面約36000公里的高軌道,憑借著優(yōu)異的通信能力,也能為地面的衛(wèi)星電話保駕護(hù)航。
智能手機(jī)加上衛(wèi)星通話,恰似如虎添翼,“神秘”的衛(wèi)星電話不再是少數(shù)人持有的奢侈專業(yè)設(shè)備,從此“走入尋常百姓家”,這款衛(wèi)星移動終端也成為衛(wèi)星通信史上的又一里程碑。
2023年已經(jīng)接近尾聲,今年我國在通信領(lǐng)域的技術(shù)突破不斷刷新著中國信息科技的天花板,一項(xiàng)項(xiàng)前沿的科技成果凝聚了全球目光。未來,我國通信技術(shù)定能百尺竿頭更進(jìn)一步,不斷創(chuàng)新突破,推動人類社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步。
參考資料:
1、航天25所微信公眾號:《25所高速通信技術(shù)取得重要突破》;
2、財(cái)聯(lián)社:《“九章三號”光量子計(jì)算機(jī)刷新世界紀(jì)錄 我國量子通信已具初步商用條件》;
3、C114通信網(wǎng):《中國電信韋樂平:光通信發(fā)展的新趨勢思考》。