5G對光纖通信速率提出更高要求

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。