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再谈6G时代到来的核心变革与机遇

  • 作者:yshirley
  • 2018-03-15 09:41:30
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  再谈6G时代到来的核心变革与机遇

  英国电信:6G、7G将是这样的!

  英国电信集团(BT)首席网络架构师Neil McRae在一个行业论坛中,展望了6G(第六代移动通信)、7G(第七代移动通信)系统。他认为:

  一、5G将是基于异构多层的高速因特网,早期是“基本5G”(将在2020年左右进入商用),中期是“云计算&5G”,末期是“边缘计算&5G”(三层异构移动边缘计算系统);

  二、6G将是“5G 卫星网络(通信、遥测、导航)”,将在2025年得到商用,特征包括以“无线光纤”技术实现超快宽带;

  三、7G将分为“基本7G”与7.5G,其中“基本7G”将是“6G 可实现空间漫游的卫星网络”。

  核心变革:就是现有的自由空间光通信技术的全面升级,采用高功率光纤激光器等技术,实现无线宽带的超快和全覆盖,光纤激光器的用量会出现大爆炸,真正利好从事光纤激光器材料和部件的公司。

  空间激光通信系统:是指以激光光波作为载波,大气作为传输介质的光通信系统。自由空间激光通信结合了光纤通信与微波通信的优点,既具有大通信容量、高速传输的优点,又不需要铺设光纤,因此各技术强国在空间激光通信领域投入大量人力物力,并取得了很大进展。

  传输原理:大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通信系统,它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号(声音或数据),接收并解调来自对方的激光脉冲信号,实现双工通信。

  关键技术分析:

  高功率激光器的选择:激光器用于产生激光信号,并形成光束射向空间。激光器的好坏直接影响通信质量及通信距离,对系统整体性能影响很大,因而对它的选择十分重要。空间光通信具有传输距离长,空间损耗大的特点,因此要求光发射系统中的激光器输出功率大,调制速率高。一般用于空间通信的激光器有三类:

  二氧化碳激光器,Nd:YAG激光器,二极管激光器(LD)。

  跟踪和瞄准技术:天线和大气信道。

  发展趋势:星际自由空间光通信技术的可行性问题已经解决,虽然至今尚未真正实现星际通信,但是发射功率、接收灵敏度、捕获和瞄准要求、热稳定性和机械稳定性等关键技术近几年已取得明显进步,相信不远的将来将取代微波通信成为星际通信的主要手段。地面空间光通信将作为一种主要手段进入本地宽带接入市场,特别是那些通常没有光纤连接的中小企业。

  研究重点:激光源,发射和接收天线,大气信道,叠组网及其他技术,保密通信等。

  主要问题:(1)FSO是一种视距宽带通信技术,传输距离与信号质量的矛盾非常突出,当传输超过一定距离时波束就会变宽导致难以被接收点正确接收。目前,在1km以下才能获得最佳的效果和质量,最远只能达到4Km。多种因素影响其达不到99.999%(五个9)的稳定性。(2)FSO系统性能对天气非常敏感是FSO的另一个主要问题。晴天对FSO传输质量的影响最小,而雨、雪和雾对传输质量的影响则较大。据测试,FSO受天气影响的衰减经验值分别为:晴天,5-15db/km、雨,20-50db/km、雪,50-150db/km、雾,50-300db/km。国外为解决这个难题,一般会采用更高功率的激光器二极管、更先进的光学器件和多光束来解决。(3)城市内,由于建筑物的阻隔、晃动将影响两个点之间的激光对准。(4)激光的安全问题也会影响其使用,超过一定功率的激光可能对人眼产生影响,人体也可能被激光系统释放的能量伤害,所以产品要符合眼睛安全标准。

  结论:6G就是现有的自由空间光通信技术的全面升级,各技术强国在空间激光通信领域投入大量人力物力,并取得了很大进展,并且各种研究突飞猛进,6G比预想来的来的要快,不会等很久就会实现,中国已经着手6G研究是及时和英明的决策。6G的实现将带来光纤激光器及零部件的巨大市场,特别是高功率以及各种专用波段的光纤激光器,对光库科技等国内激光器企业也是一次重大的发展机遇。


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