T赫兹无线通信技术能够使卫星通信传输达到光纤速度

广岛大学国立信息通信技术研究所和松下公司宣布正在开发一种T赫兹(THz)发射机,其能够在使用300 GHz频带的单个信道上以超过100 Gbit/s(= 0.1 Tbit/s)的速率发射数字数据。该技术的数据传输速率预计比2020年出现的第五代移动网络(5G)快10倍以上。其在加州旧金山举行的国际固态电路大会(ISSCC)上公布了该技术的细节。

T赫兹到航天卫星的无线链能够随时向任何地方,包括地面和空中的任何人提供Gbit每秒的连接速度。

THz波段将提供给未来超高速无线通信新的、更庞大的频率资源。研究小组已经开发出了能够在290 GHz到315 GHz频率范围内实现105 Gbit/s通信速度的发射机。虽然这个频段还没有分配,但它处于275 GHz到450 GHz频段范围内,而该频段将由国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)在2019年世界无线电通信大会(WRC)上进行讨论。

去年,该研发小组就曾向大家展示了通过使用正交振幅调制(QAM)大幅提高300 GHz频率的无线连接速度的研究成果。今年,他们展示了更快的发射器,单个通道数据速率比之前快6倍。作为集成电路发射器,它首次实现单个通道速率超过100 Gbit/s。在该数据速率下,一整张DVD上的所有内容能在几分之一秒内传输完成。

“今年,我们开发的发射机的发射功率比以前的版本提高了10倍,这使得每个通道的数据速率在300 GHz时可达到100 Gbit/s以上,”来自广岛大学高级科学研究生院的Fujishima教授介绍说,“我们通常以Mbit/s或Gbit/s为单位谈论无线数据速率,但是现在我们正在尝试通过利用简单的单一通信通道实现Tbit/s的传输速率。光纤已经实现了超高速有线链路,传统的无线链路已经远远落后了。T赫兹还能为卫星提供超高速连接,而与卫星的连接也只能通过无线。这能够极大地提高飞机上的网络连接速度。其他可能的应用包括快速将资源下载到移动设备以及基站之间的超高速无线连接。”Fujishima教授解释说。

 “另外,T赫兹无线技术还能提供另一个特性是高数据速率且低延迟通信。光纤由玻璃制成,其中光的速度会减慢,这使得光纤不适合用于需要实时响应的应用,您必须在“高数据速率”(光纤)和“低延迟”(微波链路)之间做出选择,而无法兼得。但是通过T赫兹无线技术,我们可以同时实现与光纤相同的数据速率和低延迟链路。”他补充道。

研究组计划进一步开发300 GHz超高速无线电路。

作为日本内务省和通信部的T赫兹频带的关键技术研发计划的一部分,该工作得到了使用CMOS技术的300 GHz频带无线收发器系统的研发支持。