突破性技術(shù)來了！OAM復(fù)用是什么神技術(shù)

從4G到5G，5G NR的頻譜效率提升有限，為此，5G需引入更多的頻譜資源和天線。

面向VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、智能工廠等各種5G應(yīng)用，頻譜資源的需求將越來越大。

問題很明顯，頻譜資源緊缺已成為移動通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸，要滿足未來移動業(yè)務(wù)的需求，要實現(xiàn)無線傳輸容量的巨大飛躍，我們需要探索革命性的創(chuàng)新技術(shù)。

突破性技術(shù)來了！

沒錯，這種技術(shù)如開瓶器的螺旋鉆一般，擰開Tb級（Terabit，太比特）的無線傳輸時代。

幾天前，NTT成功演示OAM復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)峰值速率100Gbps，比LTE和WiFi提升了100倍，比5G NR提升了5倍。

NTT宣稱，這是全球首個利用OAM技術(shù)成功實現(xiàn)100Gbps無線傳輸。

OAM復(fù)用是什么神技術(shù)？

OAM，Orbital Angular Momentum，軌道角動量

電磁場不僅傳播能量，也攜帶動量。軌道角動量是區(qū)部于電磁波電場強(qiáng)度的另一個重要物理量，它為電磁波提供了除頻率、相位和空間之外的另一個維度，為人們帶來了一個新的視角去認(rèn)識和利用電磁波。

受螺旋相位因子的影響，具有OAM的電磁波被稱為“渦旋電磁波”，沿著傳播方向呈螺旋狀。具有OAM的電磁波的相位旋轉(zhuǎn)次數(shù)稱為OAM模式。不同的OAM模式相互正交，在同一頻點上可傳輸多路正交信號，從而提升頻譜效率和信道容量。這就是OAM復(fù)用技術(shù)。

▲OAM復(fù)用原理

OAM復(fù)用技術(shù)利用OAM模式的正交性，將多路信號調(diào)制在不同的OAM模式上，根據(jù)模式的不同區(qū)分不同的信道，理論上講，在同一載頻利用OAM復(fù)用可獲得無窮的傳輸能力。

本次演示是如何具體實現(xiàn)的呢？

NTT設(shè)計了一個結(jié)合OAM復(fù)用和MIMO技術(shù)的OAM-MIMO復(fù)用技術(shù)。

這個天線系統(tǒng)是這樣的...

由四個同心均勻圓形陣列（UCA ＃1-4）和一個位于中心的單天線陣元（UCA＃0）組成。UCA ＃0-4生成-2、-1、0、1、2五種不同OAM模式正交復(fù)用，并通過MIMO技術(shù)對相同模式內(nèi)的復(fù)用信號分離，最終實現(xiàn)可多達(dá)21路復(fù)用數(shù)據(jù)信號同時傳輸，大幅提升傳輸速率。

▲OAM-MIMO復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)原理

自1992年光的軌道角動量（OAM）由Allen等人提出以來，就受到人們的廣泛關(guān)注。OAM的研究最先集中在光學(xué)領(lǐng)域，隨后逐步過渡到無線電波頻段。

NTT表示將在28 GHz毫米波頻段對OAM-MIMO復(fù)用技術(shù)展開室外試驗，以替代難以敷設(shè)的光纖，作為網(wǎng)絡(luò)中繼傳輸。