打破資料訊息傳輸紀錄  「光電」無線Wi-Fi

編譯／高晟鈞

從咖啡店的筆記型電腦和手機，到遠在南極的遠端生態天氣監測站，無線通信(Wi-fi)串聯起了我們各個電子裝置，構成了生活中不可或缺的通信網。目前，4G網路正緩慢向5G過渡，到了2023年底，全球用戶已經突破了15億大關。

世界各地的研究人員目前正在研究下一代通訊網路的可能性6G網路，或被稱為「超越5G」（Beyond 5G）。

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系統雜訊

為了實現擴增、虛擬實境和遠端控制的手術機器人等應用，零時差的即時通訊是不可或缺的，而這種無線通訊需要超高速的資料傳輸速度。

為了攜帶大量資料並保持快速的反應速度，6G通信的發射與接收器將使用從100GHz延伸到300GHz的亞太赫茲頻率段。除此之外，6G通信也將使用一種稱為「多級訊號調變」（Multi-level signal modulation）的技術，進一步地提高無線通信中數據傳輸速度。

聲波與光波的協同作用

然而，在如此高頻率的條件下，多級訊號調變將對雜訊變得異常敏感。為了維持正常運作，精確的參考信號對6G無線通信極為重要。但即使是理想情況，在使用超高頻與微波頻率震盪器（用來產生週期性的訊號）產生訊號時，輸出信號也會受到一種隨機、無法消除的相位干擾，這種現象被稱為相位噪聲。這種噪聲會對訊號的質量產生嚴重影響，因此也成為衡量一個訊號穩定性的重要指標之一。

對此，研究團隊使用了布里淵散射雷射光，利用聲波與光波的協同作用來產生精確的訊號。研究團隊所建立的300GHz的無線通訊系統，在接收與發射器中均採用雷射訊號產生器，並使用線上數位訊號處理技術來解調（從已調載電波中恢復信息內容）接受器中的訊號來提高資料傳輸速率。

該系統實現了每秒240GB的傳輸效率，是迄今為止世界上使用線上數位訊號處理技術所獲得的最高紀錄。隨著5G逐漸在世界普及，這項研究成果是邁向300GHz頻率段無線通訊的重要一步，有望開啟近乎瞬時通訊的新時代。

資料來源:TechXplore

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