伦敦大学学院研究人员发明的新型光纤宽带技术具有无与伦比的速度、容量和可靠性，可以为无人驾驶汽车和无人机等未来应用提供所需的连接。
这项研究于8月28日发表在《自然电子》杂志上，描述了称为频率参考复用的新型电信技术如何提供比现有最佳全光纤宽带网络高20倍的容量以及比当前典型英国家庭宽带速度高65倍的技术。以及近乎保证的连接和低延迟。
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电信网络对于互联网的运行至关重要——它们相当于承载数据的道路，将我们连接到云。最好的网络使用光纤电缆来传输和接收信息。对于在英国各地推出的新型全光纤宽带，时分复用(TDM)是用于管理流量的最常用技术，它将多个用户的数据组合成一个信号。每个用户都被分配了短时隙，在数据在目的地重新组装之前，他们的数据可以以小块的形式传输。
TDM的关键问题是每个用户的数据需要等待一个时隙才能通过光纤传输，就像汽车等待红绿灯才能继续行驶一样。就目前的技术而言，这种方法对于协调通过光纤的传输是必要的，但这也限制了可用的数据容量并增加了通过网络发送数据所需的时间。
英国最快的全光纤宽带服务可提供每秒1千兆位(Gb/s)的下载速度，但上传速度通常要慢得多。近年来，随着光纤连接遍布全国各地的家庭和企业，全光纤宽带的使用量急剧增加，但对于大多数英国宽带用户来说，进入其家庭的线路的最后部分仍然是较旧、速度较慢的铜缆接线。
因此，2022年9月英国的平均宽带速度仅为65.3兆比特每秒(Mb/s)。
从流媒体点播娱乐的兴起到自COVID-19大流行以来在家工作的人们使用视频会议的增加，对更快的速度和更可靠的连接的需求也大幅增加。但未来的某些应用，例如无人驾驶汽车网络，将需要更高的速度和近乎有保障的连接才能安全高效地运行。
在这项研究中，伦敦大学学院的研究人员开发了频率参考复用技术，以克服TDM等当前方法的延迟和带宽限制。
他们使用光学和时钟频率同步，通过频率梳和信号处理技术实现，为每个用户提供专用的光学通道。通过这种新方法，每个用户都拥有自己专用车道的数字等效物，可以与云进行通信，而无需在红绿灯处等待。作为概念验证，他们建立了一个频率参考复用系统，为最多64个用户提供每用户高达4.3Gb/s的速度(或所有用户的聚合速度为240Gb/s)。
作者希望频率参考复用能够实现当前典型英国宽带的20倍以上的容量和65倍以上的速度。由于用户数据是并行发送和接收的，因此可以减少其他方法出现的延迟、功耗和容量问题。这有可能降低未来全光纤宽带的成本，并提高每个云用户的网络可用性和速度。
该研究的资深作者、伦敦大学学院电子与电气工程系副教授刘志新表示：“一些技术评论员预测，在不久的将来，无人驾驶汽车和无人机车队的网络将全部由云端控制。“电信基础设施无法满足此类进步，因此需要保证连接、最小延迟、同步时钟和大幅提高的速度。我们的研究表明，频率参考复用方法可以升级我们的光纤基础设施，以满足这些技术需求。”
“从短期来看，该技术有潜力以较低的基础设施成本提供更好的家庭宽带服务。”