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比5G還快:光纖通訊

由 光學雜談 發表于 攝影2021-07-13
簡介自動駕駛透過上述資料我們已經知道5G的速度之快,那麼還有沒有比這個更快的通訊速度,答案就是光通訊,狹義上是指光線通訊,這是目前一切長距離通訊的基礎,我們透過微信給朋友傳送一條簡訊時,資訊透過的路徑是:手機無線通訊>通訊運營商的基站&g

什麼是光線速度

2019年

6月6日上午工信部宣佈,正式為中國移動、中國聯通、中國電信和中國廣電四家企業發放5G牌照,意味著這四家企業可以在合乎法規的前提下開展和5G有關的相關運營工作。而2019年被稱為5G元年,這一年華為被美國製裁,孟晚舟女士被捕。

我國在2G時代通訊被國外支配,向外國支付了大量的專利費;3G時代我國開始追趕,華為也就在這個時候開始發力,突破3G的技術難題;4G時代,華為繼續發力,中興也不負眾望有所突破,在4G時代,我國的無線通訊能力已經和國外的諸如諾基亞、愛立信等齊頭並進,不需要再向國外的公司支付高昂的專利費用;在5G時代,華為公司以全球3700多項專利位居全球第一,同時其5G通訊裝置的出貨量也是全球第一

,這一點以美國為首的國家時堅決不能接受的,因此想盡辦法制裁我國的相關公司。

比5G還快:光纖通訊

華為的方案

我們知道5G通訊的速度非常快,除了速度快之外,還具有低延時、萬物互聯等優勢,因為其無線的特點,我們能夠在任意訊號覆蓋的地方實現即時的通訊。

5G網路的資料傳輸速率遠遠高於以前的蜂窩網路,最高可達10 Gbit/s,比先前的4G LTE蜂窩網路快100倍。5G的超大頻寬傳輸能力,即便是看4K高畫質影片、360度全景影片以及VR虛擬現實體驗都不會出現卡頓的情況。5G對於時延的最低要求是1毫秒,甚至更低,這一點對於即時的通訊是非常重要的,如無人駕駛、遊戲方面的等。

比5G還快:光纖通訊

自動駕駛

透過上述資料我們已經知道5G的速度之快,那麼還有沒有比這個更快的通訊速度,答案就是光通訊,狹義上是指光線通訊,這是目前一切長距離通訊的基礎,我們透過微信給朋友傳送一條簡訊時,資訊透過的路徑是:手機無線通訊>通訊運營商的基站>光纖通訊>軟體廠商伺服器>光纖通訊>通訊運營商的基站>手機無線通訊,要想實現即時的通訊,這整個過程持續的事件往往在100毫秒以內。

比5G還快:光纖通訊

通訊示意圖

以微信影片電話為例,我們要想通話的時候影片不卡頓,延時需要在80毫秒以內。光在真空中的傳播速度為30萬公里每秒,在光纖中的傳播速度會略有下降,為了簡化計算,我們仍然以30萬公里每秒來計算,從北京到廣州的距離約為2100公里,我們以2500公里的光纖計算,一束光在光纖中從北京傳播到廣州理論上傳播時間為8。33毫秒,實際上光在長距離傳播時還需要在中繼站中完成光電轉化,這個過程比光傳播的事件還要長,同時資料在程式中執行的事件也很長,在整個過程中,似乎光的傳播時間是最短的,因此可以說光線通訊是目前一切長距離通訊的基礎,5G的高速通訊也是在光線通訊的基礎上實現的。

比5G還快:光纖通訊

光在光纖中傳播

1966年諾貝爾獎獲得者華裔科學家高錕博士提出了 光纖通訊理論,從而開啟了光纖通訊的研究。

比5G還快:光纖通訊

高錕

2014年,一個荷蘭和美國的聯合研究小組成功讓僅僅一根光導纖維承載了高達255 Tbps的網路連線,能夠在單根光纖中承載世界上所有的網際網路流量。目前最快的光纖通訊所能夠達到的速度為10Pbit/s,相當於1秒鐘裝滿1280個容量為1TB的硬碟,這種速度遠遠超過了目前所有的硬體蘇能夠處理的速度。

現今的光纖通訊已經不限於高傳播速度而是往特種光纖中發展,使之能夠滿足特定的使用環境。