10月8日,杭州亚运会在万众欢庆中圆满落幕。本次盛会首次探索使用5.5G新技术,实现了视频平滑播放无卡顿和照片秒传,让全场8万多观众和媒体朋友们都畅快体验到了“行云流水”般的网速。事实上,这些“黑科技”背后代表的是不断突破的通信技术。
距离2023年结束还有不到3个月,那么我国今年在通信领域上都有哪些重大技术突破呢?今天小编就来盘点一下~
6G技术
4月,中国航天科工二院25所在北京完成国内首次太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验,其利用高精度螺旋相位板天线在110GHz频段实现4种不同波束模态,通过4模态合成在10GHz的传输带宽上完成100Gbps无线实时传输,最大限度提升了带宽利用率,为我国6G通信技术发展提供了重要保障和支撑。
太赫兹波指的是频率在0.1-10太赫兹范围的电磁波,波长介于微波与红外线之间,大概在0.03-3毫米,比5G的毫米波波长更短。作为新型频谱技术,太赫兹通信可提供更大传输带宽,满足更高速率的传输需求,逐渐成为6G通信关键技术之一。
本次实验选择太赫兹轨道角动量通信作为全新突破方向,在实时传输通信领域达到100Gbps的速率,不仅加速了中国6G技术的研究,还为探月、探火着陆器和巡航器之间的高速传输、航天飞行器内部的无缆总线传输等航天领域通信应用提供支撑,为我国深空探测、新型航天器研发提供信息保障能力,这对于中国6G发展具有重要意义。
光通信领域
一、400G光通信系统
随着我国骨干网向400G光通信系统升级,G.654E光纤的作用愈发突出,基于超低损耗、低非线性的特点,其在超长距光传输方面展现了非常好的性能。400G是指单波长能够承载400G类型业务的传输技术。测试数据表明,对于速率将升级为400G的干线,G.654光纤可望提升传输距离60%—80%。目前,各大运营商均已开展G.654E光纤光缆建设。截至今年6月,我国已经实现全球最长陆地距离(1673公里)纯EDFA 80x400G QPSK现网实时传输,国内光缆网总长度已经达到了6196万公里,长途光缆线路超过了111万公里。相关机构认为:2023年是400G发展元年。
今年9月,在“中国电信战新共链行动大会暨第三届科技节”上,JDB电子科技委主任韦乐平在发表主题演讲时表示,G.654E光纤将成为未来干线网的主用光纤。他还总结道:网络的未来寄希望于光器件,特别是光芯片的技术创新。
二、光芯片
作为光电信号转换功能的核心器件,光芯片的能力将直接决定系统传输的能力。近日,华为技术有限公司又新增多项专利信息,其中之一是涉及光通信技术领域的“光芯片、光模块及通信设备”,公开号码为cn116841060a。其专利摘要显示,申请提供一种光芯片、光模块及通信设备。同时申请实施例中的光芯片的集成度较高,将该光芯片应用于光模块中,可以降低光模块的尺寸、成本及功耗。
华为研制的光芯片早在几年前就已处于世界领先地位,此次公开关于光通信领域的专利或将为我国光通信领域提出技术创新方案,实现突破性进展。
量子通信领域
量子通信技术是基于量子物理学的一种信息传输技术,它可建立基于量子力学规则的网络传输系统。利用量子特性,可以构建两个以上节点之间的安全传输网络,不仅能够解决传统的加密算法的漏洞,还能有效地预防重放攻击、握手攻击等非法攻击。
随着当今全球化和信息化的发展,网络安全问题越来越受到重视。传统的网络安全方法以及数据传输技术已经无法满足现代信息传输的安全性要求,网络信息安全形势日益严峻。量子通信技术的出现极大地提高了网络信息的安全性,使数据传输技术发生了突破性的变化。
近日,中国科学技术大学、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。
据了解,我国积极推进京沪干线、武合干线、北京城域网、合肥城域网等地面量子通信网络的建设,中国科学技术大学牵头研制“墨子号”量子通信卫星,并实现跨越4,600公里的星地量子密钥分发。可以说,目前我国的量子通信已初步具备商用条件。
未来,随着标准体系完善及产品集成化发展,我国量子通信网络或将加速布局,以满足政府、金融、电力等领域对信息安全的刚性需求。
卫星通信领域
今年我国信息通信领域最引人注目的莫过于在卫星通信领域的技术突破。尤其是华为Mate 60 Pro手机直连卫星通话功能,更是万众瞩目的焦点。它搭载卫星通信基带和射频芯片,可以提供双向卫星语音通话功能。此次华为成功地将卫星通信设备“放进”手机,可以说是我国乃至世界卫星通信技术领域的重大突破。
华为Mate 60 Pro卫星通话可以实现在全国任何地域、任何时间的语音通信,无论是在高山、森林、海洋、沙漠等无法获取地面移动信号的地方,还是在遭遇自然灾害等导致地面移动信号中断的情况下,都可以保证与外界的实时联系。因其采用先进的数字化与编码技术,大大提高了语音质量和抗干扰能力。这款全球首款支持卫星通话的量产智能手机背后是我国自研的天通一号卫星移动通信系统为其提供的网络支撑。其采用多项突破性关键技术,即使位于距离地面约36000公里的高轨道,凭借着优异的通信能力,也能为地面的卫星电话保驾护航。
智能手机加上卫星通话,恰似如虎添翼,“神秘”的卫星电话不再是少数人持有的奢侈专业设备,从此“走入寻常百姓家”,这款卫星移动终端也成为卫星通信史上的又一里程碑。
2023年已经接近尾声,今年我国在通信领域的技术突破不断刷新着中国信息科技的天花板,一项项前沿的科技成果凝聚了全球目光。未来,我国通信技术定能百尺竿头更进一步,不断创新突破,推动人类社会和经济的发展进步。
参考资料:
1、航天25所微信公众号:《25所高速通信技术取得重要突破》;
2、财联社:《“九章三号”光量子计算机刷新世界纪录 我国量子通信已具初步商用条件》;
3、C114通信网:《中国电信韦乐平:光通信发展的新趋势思考》。