互联网与我们的生活密不可分，对网速的要求与日俱增。我们所处的是网络时代，网速的快慢影响着我们生活的质量，确实正常来说，4G网络的速度已经满足大部分人的网络需求了，
但是对于国家的科技发展来说，网络速度是没有上限的，网络越发达，越能带来更多的科技产物。
打破记录
最近有一个国外的消息传来，由日本工程师经过不断的技术探索，利用一种新型光缆、组合了稀土元素的放大器和一个强大的激光系统，成功实现了319Tb/s的网络速度，打破了之前的数据传输速度纪录。
一条超过3000公里(1864英里)长的光缆，该团队实现了319兆比特每秒(Tb/s)的数据传输速度。
这不仅打破了此前NICT（由日本和英国共同创造）的178Tb/s纪录，而且该技术与现有的基础设施兼容，这意味着升级以及快速的应用相对容易。
在NICT的技术基础下，由日本国家信息与通信技术研究所(NICT)的物理学家Benjamin Puttnam领导的科学家和工程师团队再次取得突破。
世界上最快的网速能有多快？
目前来说，日本所突破的319Tb/s就是目前世界最快的网速
可能大家对这个数字看起来并不是那么直观，我们可以换算一下
网络速度的换算单位：1T=1024G,1G=1024M,1M=1024
在此基础上，通过计算我们得到319Tb/s=334,495,744Mb/s
在我们生活中，20M的带宽，需要达到2.5Mb/s的下载速率，50M的带宽，需要达到6.25Mb/s的下载速率。对此，我们生活所用的网络速度跟日本突破的最快速度根本没有可比性。
通过这些直观的数据对比后，已经能够感叹到319Tb/s的厉害之处了。
它是如何实现的？
01 采用四芯光纤
之前的记录178Tb/s是使用了耦合的三芯光纤，目前市场上使用的，是单光纤管，而三芯光纤是沿三个光纤管来输送数据。
如此一来，就可以减少长距离的输送过程中信号的失真。为何说是在此基础上破的记录，这也是因为最新的319Tb/s的技术手段也是使用了类似的技术，在三芯的基础上再加一芯，封装在一根和标准光缆线路尺寸差不多的电缆中。
这种具有标准包层直径的4芯(多芯光纤）很适合在前期采用空分复用的高吞吐量、长距离链路传输。它与传统电缆基础设施兼容，并且具有与单模光纤相当的机械可靠性。
日本的研究人员通过光纤的盘绕比特（coiled bits）来循环数据，成功模拟出了3000千米的传输距离。而在此前，日本与英国合作的178Tb/s的速度是在2000千米的距离上完成的。
在以前的波长复用技术中，通常使用 C 波段和 L 波段的波长，如果扩展波段并使用 S 波段，则即使实现了高容量，也不需要光放大技术，并且只能传输几十公里左右。
02 数据传输采用了波分复用技术
简单来说，就是系统由一个梳状激光器发射多个波长的信号，并将这些信号分成了552个信道，然后将其分别发送到四个光纤芯。
其中，每沿途70000米就会放一个放大器增强信号，避免信息大量丢失。
前级仪表放大器的输出经缓冲进入次级放大器，该级为可编程增益放大器PGA，放大后的信号经滤波处理具有最平坦的频响特性，滤波器为8阶低通滤波器，其可程控设置截止频率从10Hz到100KHz。
次级滤波为二阶有源低通滤波，用于消除数字干扰，低通滤波的次级可选加带通滤波器，其下限截止频率采用拔动开关设定，低通和带通滤波器可通过程控接入或跳过，实现放大及滤波的功能。
这里用的放大器也不一样，其中一种掺有稀土元素铥thulium和铒erbium，这两种材料广泛应用于高强度发电光源、激光、高温超导体等领域中。
埃尔比姆 （Er3 和钛（Tm）3 少量稀土离子，如，通过添加到光纤的基材中，通过照射大功率激发光，光信号放大系统利用放大现象产生长波长的信号光。 因此，实现了光纤通信的大幅长距离化。
以前用S波段信号没有实现的长距离传输，现在通过这种技术实现了。
波分复用技术特点
- 充分利用光纤的低损耗波段，增加光纤的传输容量，使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。我们只是利用了光纤低损耗谱（1310nm-1550nm）极少一部分，波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz，传输带宽充足。
- 具有在同一根光纤中，传送2个或数个非同步信号的能力，有利于数字信号和模拟信号的兼容，与数据速率和调制方式无关，在线路中间可以灵活取出或加入信道。
- 对已建光纤系统，尤其早期铺设的芯数不多的光缆，只要原系统有功率余量，可进一步增容，实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动，具有较强的灵活性。
- 由于大量减少了光纤的使用量，大大降低了建设成本、由于光纤数量少，当出现故障时，恢复起来也迅速方便。
- 有源光设备的共享性，对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。
- 系统中有源设备得到大幅减少，这样就提高了系统的可靠性。
最后
该团队是在6月份发表论文的，其中他们在论文中说："标准包层直径为4核光纤，可与现有设备相联，希望这种光纤能在近期内实现实际的高数据速率传输，有助于实现5G以外新通信服务传播所必需的骨干通信系统。"
可见日本对5G的实现已经蓄势待发了。
在这些技术的创新下，NICT 通过线圈光纤位循环数据，这些光纤模拟了 3，001 公里或约 1，864 英里的传输距离，而不会降低信号或速度。这令人印象深刻，但仍有许多工作要做，达到这种速度的方法很复杂。
中国原本作为5G的领头羊，随着华为被打压，5G的市场美国也不断增加，现在日本研发出如此强大的网络科技产物，在未来的网络市场竞争中，对于中国压力也是倍增的，对此，你们对局势以及这项技术的开发和用处有什么看法的，欢迎在评论区留言！
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