比現(xiàn)行「第4代（4G）」通信服務快100倍的新一代通信服務「5G」尚未正式啟用，但日本的通信企業(yè)NTT已成功開發(fā)出瞄準「后5G時代」的新技術。雖然仍面臨傳輸距離極短的課題，不過傳輸速度可達5G的5倍，即每秒100GB。作為支持超高速通信時代的全新核心技術，日本對其的期待正在升溫。

NTT尖端集成設備研究所的主任研究員野坂秀之強調(diào)，「如果能夠?qū)崿F(xiàn)每秒100GB的通信速度，1秒鐘以內(nèi)就能下載1張DVD。還可能誕生前所未有的新服務」。

無線通信技術自1980年代誕生第1代（1G）技術后，基本上每10年更新一代。最高通信速度在最近30年里提升了約1萬倍。

無線通信的高速和大容量化主要通過以下3種技術實現(xiàn)：（1）使更多電波在空間中疊加傳輸、（2）使用更寬的傳輸路徑傳輸電波、（3）把更多信息放在電波上進行傳輸。

著眼「后5G技術」，NTT分別針對（1）和（2）的手法開發(fā)出新技術。

突破極限

在（1）方面，NTT活用被稱為「OAM」的技術，成功實現(xiàn)了相當于5G數(shù)倍的11個電波的疊加傳輸。OAM技術是使用圓形的天線，將電波旋轉成螺旋狀進行傳輸。NTT未來網(wǎng)路研究所主任研究員李斗煥指出，「由于改變轉數(shù)的電波具有互不干擾的性質(zhì)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)疊加傳輸」。

雖然理論上轉數(shù)越增加傳輸速度越快，不過事情并沒有這么簡單。因為如果增加轉數(shù)，由于物理特性，電波的空間將擴大，傳輸將變得困難。此前一直由大學等機構推進OAM的研究，不過李斗煥指出存在「難以單獨使大量電波疊加」的極限。

不過，NTT打破了這一極限的理論，將現(xiàn)在4G使用的被稱為「MIMO」的技術（在空間上使電波疊加的技術）與OAM相結合。「根據(jù)這一思路，開辟出了通過單獨技術難以實現(xiàn)的20個以上電波疊加的方法」。在將來，40個電波的疊加也有望納入視野。

通過利用更寬傳輸通道進行傳輸?shù)?2)的技術方面，NTT還成功實現(xiàn)了達到5G的約30倍的25吉赫(GHz)這一非常寬的傳輸通道。關鍵是「利用了300吉赫頻帶這一幾乎從未開拓的非常高的頻帶」（NTT尖端集成設備研究所的主任研究員野坂）。

關注高頻帶

現(xiàn)在4G使用的2吉赫這一容易用于無線通信的頻帶目前幾乎已經(jīng)沒有空余。在這一頻帶下要確保25吉赫這一寬闊通道幾乎是不可能的。

不過，300吉赫頻帶遠遠高于在5G領域被認為有潛力的28吉赫頻帶。一般來說，頻帶越高，電波越難以越過大樓等障礙，在無線通信領域難以使用。

另外，傳輸通道越寬，越容易受噪音的干擾。此前并未得到使用的理由就在于此。對此，NTT通過采用銥和磷化合物的半導體，實現(xiàn)了能抑制噪音的電路。

雖說(1)和(2)的技術均處于試驗階段，但成功實現(xiàn)了達到5G的5倍，即每秒100GB的高速通信。今后，如果能將2項技術結合，實現(xiàn)每秒1TB（1TB=1024GB）這一超高速通信也將成為可能。

形成支撐5G基站的技術

當然，要推向?qū)嵱没?，兩項技術都仍存在課題。最大的問題是傳輸距離。(1)和(2)的電波目前只能傳輸2～10米左右。李斗煥表示，「希望將來能傳輸100米」。但是，要用于智慧手機等終端，目前難以想像。

作為用途，目前被認為有潛力的是用于在背后支撐5G基站的線路。高速、大容量化的5G需要作為支撐的線路變得更粗。但是，無法在所有場所采用光纖線路。李斗煥表示「可媲美光纖線路的無線通信的需求很高」。

如果基站背后的線路變得更粗，利用5G的一般用戶的速度也將高速化。NTT的新技術有可能進一步推動沒有止境的無線通信的進步。