客觀日本

NTT和早大計劃開發6G系統,爲新一代高速通訊奠定基礎

2021年09月24日 資訊通訊

爲實施新一代高速通訊規格「6G」,NTT與早稻田大學正計劃開發可以接收和發送6G用電波的無線系統。日本香川大學和NEC等也打算以低成本構建支援6G的光網路。6G預定在2030年前後投入實用。目的是儘早實施基礎技術,使日本企業在國際競爭中勝出。

6G的通訊速度有望達到每秒100Gb(1Gb爲10億b),約爲目前的5G的10倍。爲了實施這一目標,需要採用電波頻率比5G等更高的100GHz以上的頻寬。然而,高頻帶電波雖然容易提高通訊速度,但很難進行遠距離通訊。

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利用發送裝置發送6G用高頻帶電波(圖片由NTT提供)

NTT與早稻田大學的川西哲也教授和佐藤拓朗特任研究教授等人組成的研究團隊計劃開發能接收和發送300GHz的電波,並且可以收納到寬19英寸(約48釐米)的標準機架中的傳輸系統。NTT負責製造收發裝置,早稻田大學負責設計整個系統,利用的是在發送裝置和接收裝置上使用多條天線、可以擴大通訊容量的MIMO(多進多出)技術。

計劃2022年度底以每秒4Gb的速度實施10米遠的通訊,2024年度底以每秒20Gb的速度實施70米遠的通訊。還設想在體育場内或用於展覽的飛機上等有限的範圍内進行實際通訊。

6G的實施,不僅是智慧型手機等終端機與基地台之間的無線通信,還需要改良用於傳輸由電波轉換而來的燈火信號的光網路。

香川大學的神野正彥教授與NEC等計劃起動以低成本構建6G用光網路的研究,將提高在網路上將燈火信號傳輸給目標物件時的路由選擇效率。即使6G的通訊速度提高,也要避免路由選擇所需的裝置大幅增加。

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將光纖資訊用於路由選擇,降低6G網路的成本(圖片由香川大學提供)

在目前的通訊中,所選擇的路由是由光的波長決定的,因此,如果通訊速度增加,則設置在網路分支點的裝置的數量也會增加,從而導致成本增加。

神野教授等人將光纖資訊與波長相結合,用於路由的選擇。雖然每條光纖都需要新增加選擇路由的裝置,但無需增加利用波長選擇的裝置的數量。目標是將單位通訊量的路由選擇成本降至原來的一半。

6G網路還設想使用名爲「多芯」的新一代光纖。傳統光纖每條只有一個纖芯作爲燈火信號通道,而多芯光纖有3~4個纖芯。如果利用此次的研究成果,還可以爲每個纖芯選擇一個燈火信號的路由,因此與新一代光纖的相容性也比較好。

日文:大越優樹、《日經產業新聞》,2021/09/08
中文:JST客觀日本編輯部