北科大創(chuàng)新研發(fā) 5G光纖結(jié)合無線光通訊
北科大光電系終身特聘教授呂海涵率領(lǐng)跨校團(tuán)隊，研發(fā)成果登上《通訊工程》（Communications Engineering）期刊。照：北科大提供
「真5G」技術(shù)來臨！北科大光電工程系終身特聘教授呂海涵率領(lǐng)的跨校研究團(tuán)隊，利用單一光載波調(diào)變技術(shù)，改善現(xiàn)行5G光纖寬頻系統(tǒng)的技術(shù)限制，研發(fā)成果發(fā)表於國際頂尖《自然》系列期刊《通訊工程》（Communications Engineering），這是該期刊第一篇來自臺灣的論文，大大提升我國在5G光纖寬頻與無線光通訊（FSO）整合系統(tǒng)領(lǐng)域的國際能見度，將可助攻高速自駕車、無人機(jī)智慧巡檢及智慧物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)。論文發(fā)表連結(jié)：https://www.nature.com/articles/s44172-023-00068-1
呂海涵同時為國際光電工程學(xué)會（SPIE）會士及國際工程與科技學(xué)會（IET）會士，曾獲中國工程師學(xué)會傑出工程教授獎、中山學(xué)術(shù)著作獎，最近九年連年獲得北科大特殊優(yōu)秀研究人才獎。
呂海涵表示，現(xiàn)行5G光纖寬頻系統(tǒng)的主要技術(shù)為多光載波調(diào)變技術(shù)，為了支持5G高頻信號的無線傳輸，必須大量建設(shè)基地臺才能滿足需求，同時仍有信號干擾的問題。他解釋，多光載波信號量大，「就像捷運(yùn)車廂載滿了人，容易推擠，信號和信號之間彼此干擾，傳輸品質(zhì)就會劣化。」
北科大光電系終身特聘教授呂海涵與研究團(tuán)隊合影。照：北科大提供
「很少人想到，其實一開始可以只用單一光載波傳輸。」呂海涵團(tuán)隊提出創(chuàng)新解方，先以40公里的單模光纖傳輸單一光載波，解決信號干擾問題，再透過馬赫陳爾德調(diào)變器-光電振盪器（MZM-OEO）產(chǎn)出多光載波，能同時傳送大量信號，有效抑制光纖色散引起的射頻功率衰減，以及多載波拍頻引起的信號干擾問題，並且強(qiáng)化系統(tǒng)抗雜訊、抗失真的能力。
相較於5G光纖寬頻系統(tǒng)，這種整合了光纖和無線光通訊（FSO）的系統(tǒng)，同時具有超高傳輸速率、傳輸距離長、優(yōu)異的傳輸性能，將為各種5G創(chuàng)新應(yīng)用場景的發(fā)展提供強(qiáng)而有力的技術(shù)支持，適用於5G獨立組網(wǎng)及5G企業(yè)專網(wǎng)布建。
呂海涵進(jìn)一步指出，採用5G光纖寬頻與無線光通訊（FSO）接取網(wǎng)路架構(gòu)，由於上述優(yōu)點及支援頻段廣泛，可以取代數(shù)十座到數(shù)百座5G及6G基地臺，可望大幅降低基地臺部署成本，未來可運(yùn)用於高速自駕車、無人機(jī)智慧巡檢、智慧物聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、工業(yè)自動化等產(chǎn)業(yè)，或於偏遠(yuǎn)及離島地區(qū)設(shè)置。目前相關(guān)技術(shù)已技轉(zhuǎn)給通訊設(shè)備供應(yīng)商，希望透過產(chǎn)學(xué)合作，幫助5G通訊產(chǎn)業(yè)技術(shù)落地。
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北科大5G光纖寬頻無線光通訊FSO《通訊工程》