938 Gbps:6G 测试达到 5G 速度的 9000 倍,每秒可下载 20 多部电影
近日,伦敦大学学院的研究人员宣布了一项令人瞩目的成果:他们成功实现了每秒938吉比特(Gbps)的无线数据传输速率,这一速度不仅远超当前5G手机连接的平均速度,更是为未来的6G技术奠定了坚实的基础。
这项研究由伦敦大学学院的刘志新教授及其团队共同完成,他们通过创新的技术手段,将无线数据的传输速率提升到了一个全新的高度。具体而言,938 Gbps的传输速率意味着,用户可以在极短的时间内下载大量数据,例如,每秒可以下载超过20部平均长度的电影,这样的速度无疑将极大地提升用户的网络体验。
为了实现这一惊人的传输速率,刘志新教授及其团队采用了比以往更广泛的频率频谱。他们的工作频率范围覆盖了从5 GHz到150 GHz的广阔区间,同时结合了无线电波和光波的优势。这一创新性的做法不仅提高了传输速度,还使得信号在传输过程中的稳定性和可靠性得到了显著提升。
在实验中,研究人员充分利用了正交频分复用(OFDM)技术,这是一种在无线通信中广泛使用的多载波调制技术。通过OFDM技术,研究人员能够将数据分散到多个子载波上进行传输,从而提高了频谱的利用率和传输的可靠性。在此基础上,他们还结合了高速电子技术和微波光子技术的优点,实现了超宽145 GHz带宽的无线传输,覆盖了5-150 GHz的频率区域。
在信号生成方面,研究人员采用了两种不同的方法。对于5-75 GHz的信号,他们使用了高速数模转换器进行生成。而对于更高频率的毫米波段信号,包括W波段(75–110 GHz)和D波段(110–150 GHz),则是通过将光调制信号与高速光电二极管上的锁频激光器混合来生成的。这种方法不仅提高了信号的生成效率,还使得信号的稳定性和相位噪声得到了有效控制。
通过锁频两对窄线宽激光器并参考常见的石英振荡器,研究人员成功生成了具有稳定载波频率的W波段和D波段信号。与自由运行的激光器相比,这种方法的相位噪声显著降低,从而最大限度地利用了频谱资源。在此基础上,研究人员通过优化OFDM格式和比特加载算法,最终实现了938 Gbps的传输数据速率,并且不同射频和毫米波频段之间的差距小于300 MHz。
这一成果不仅刷新了多路数据记录的最快速度,还展示了未来6G技术的巨大潜力。刘志新教授表示,对宽频率范围内的信号进行划分类似于将当前5G网络的“狭窄、拥挤的道路”转变为“10车道的高速公路”。他解释说,与交通类似,无线通信也需要更宽的道路来容纳更多的数据流量。而他们的研究正是通过拓宽这条道路,实现了数据传输速率的显著提升。
作为未来6G技术的基础,刘志新教授及其团队的研究成果无疑具有重大意义。他们目前正在与智能手机制造商和网络提供商进行积极讨论,希望将这一技术应用到实际产品中,为用户带来更加流畅、高效的网络体验。同时,他们也意识到竞争的压力和挑战,因为其他国家和地区的研究团队也在积极开发6G技术,并取得了不少进展。
例如,最近一组由日本电信公司组成的联合体就宣布开发了一种高速6G无线设备,其传输数据的速度高达5G的20倍,能够以100 Gbps的速度在最远330英尺(100米)的距离内传输数据。这一成果虽然与伦敦大学学院的938 Gbps相比还有一定差距,但也足以说明全球范围内对于6G技术的关注和投入。
然而,刘志新教授对此持乐观态度。他认为,尽管存在竞争和挑战,但他们的研究已经取得了显著的成果,并有望在未来几年内实现商业化应用。同时,他也表示将继续与合作伙伴保持密切合作,共同推动6G技术的发展和创新。