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比5G快5倍,OAM复用是什么神技术?

时间:2018-05-28 作者:网优雇佣军 阅读:
几天前,NTT成功演示OAM复用技术,实现峰值速率100Gbps,比LTE和WiFi提升了100倍,比5G NR提升了5倍。

从4G到5G,5G NR的频谱效率提升有限,为此,5G需引入更多的频谱资源和天线。

面向VR/AR、车联网、智能工厂等各种5G应用,频谱资源的需求将越来越大。

问题很明显,频谱资源紧缺已成为移动通信技术发展的瓶颈,要满足未来移动业务的需求,要实现无线传输容量的巨大飞跃,我们需要探索革命性的创新技术。

突破性技术来了!

这种技术如开瓶器的螺旋钻一般,拧开Tb级(Terabit,太比特)的无线传输时代。

几天前,NTT成功演示OAM复用技术,实现峰值速率100Gbps,比LTE和WiFi提升了100倍,比5G NR提升了5倍。

NTT宣称,这是全球首个利用OAM技术成功实现100Gbps无线传输。

OAM复用是什么神技术?

OAM,Orbital Angular Momentum,轨道角动量

电磁场不仅传播能量,也携带动量。轨道角动量是区部于电磁波电场强度的另一个重要物理量,它为电磁波提供了除频率、相位和空间之外的另一个维度,为人们带来了一个新的视角去认识和利用电磁波。

受螺旋相位因子的影响,具有OAM的电磁波被称为“涡旋电磁波”,沿着传播方向呈螺旋状。具有OAM的电磁波的相位旋转次数称为OAM模式。不同的OAM模式相互正交,在同一频点上可传输多路正交信号,从而提升频谱效率和信道容量。这就是OAM复用技术。

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▲OAM复用原理

OAM复用技术利用OAM模式的正交性,将多路信号调制在不同的OAM模式上,根据模式的不同区分不同的信道,理论上讲,在同一载频利用OAM复用可获得无穷的传输能力。

本次演示是如何具体实现的呢?

NTT设计了一个结合OAM复用和MIMO技术的OAM-MIMO复用技术。

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这个天线系统是这样的...

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由四个同心均匀圆形阵列(UCA #1-4)和一个位于中心的单天线阵元(UCA#0)组成。UCA #0-4生成-2、-1、0、1、2五种不同OAM模式正交复用,并通过MIMO技术对相同模式内的复用信号分离,最终实现可多达21路复用数据信号同时传输,大幅提升传输速率。

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▲OAM-MIMO复用技术实现原理

自1992年光的轨道角动量(OAM)由Allen等人提出以来,就受到人们的广泛关注。OAM的研究最先集中在光学领域,随后逐步过渡到无线电波频段。

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NTT表示将在28 GHz毫米波频段对OAM-MIMO复用技术展开室外试验,以替代难以敷设的光纤,作为网络中继传输。

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