Wi-Fi на лучах света: в 100 раз быстрее и никогда не перегружается: исследовательская группа получает скорость 42,8 Гбит / с с лучом света в оптической беспроводной сети

Система, задуманная в Эйндховене, проста и, в принципе, дешева в установке. Беспроводные данные поступают от нескольких центральных «световых антенн», например, установленных на потолке, которые могут очень точно направлять лучи света, подаваемые по оптоволокну. Поскольку в нем нет движущихся частей, он не требует обслуживания и не требует питания: антенны содержат пару решеток, которые излучают световые лучи разной длины волны под разными углами («пассивные дифракционные решетки»).

Изменение длины волны света также изменяет направление луча света. Поскольку используется безопасная длина волны инфракрасного излучения, которая не достигает уязвимой сетчатки глаза, этот метод безвреден.Если вы ходите как пользователь, а ваш смартфон или планшет выходит за пределы прямой видимости световой антенны, то сменяется другая световая антенна.

Сеть отслеживает точное местоположение каждого беспроводного устройства, используя его радиосигнал, передаваемый в обратном направлении. Добавить устройства очень просто: им назначаются разные длины волн одной и той же световой антенной, и поэтому им не нужно совместно использовать емкость. Более того, больше нет никаких помех от соседней сети Wi-Fi.

Текущий Wi-Fi использует радиосигналы с частотой 2,5 или 5 гигагерц. Система, разработанная в Техническом университете Эйндховена, использует инфракрасный свет с длинами волн 1500 нм и выше; этот свет имеет частоты, которые в тысячи раз выше, около 200 терагерц, что значительно увеличивает информационную емкость световых лучей. Joanne Oh даже смогла достичь скорости 42,8 Гбит / с на расстоянии 2,5 метра.

Для сравнения: средняя скорость соединения в Нидерландах в две тысячи раз меньше (17,6 Мбит / с). Даже если у вас самая лучшая доступная система Wi-Fi, вы не получите в сумме более 300 Мбит / с, что в несколько сотен раз меньше скорости на луч света, достигнутой в исследовании Эйндховена. Система Эйндховена до сих пор использовала световые лучи только для загрузки; загрузка по-прежнему выполняется с использованием радиосигналов, поскольку в большинстве приложений для загрузки требуется гораздо меньшая емкость.

Работа докторанта О является частью более широкого проекта BROWSE, возглавляемого профессором широкополосных коммуникационных технологий Тоном Кооненом, при финансовой поддержке Европейского исследовательского совета. Джоан О сосредоточилась преимущественно на технологии передачи данных с помощью направленных инфракрасных лучей. Другие доктора наук все еще работают над технологией, которая отслеживает местоположение всех беспроводных устройств, а также ключевую центральную оптоволоконную сеть, соединяющую световые антенны. Коонен ожидает, что пройдет еще пять лет или больше, прежде чем новая технология появится в наших магазинах.

Он считает, что первыми устройствами, которые будут подключены к этому новому виду беспроводной сети, будут потребители данных с большим объемом данных, такие как видеомониторы, ноутбуки или планшеты.Группа Коонена — не единственная, кто работает над «домашними оптическими беспроводными сетями».

Несколько других университетов и исследовательских институтов по всему миру также изучают возможность передачи данных через светодиодное освещение комнаты. Однако недостатком здесь является то, что пропускная способность невелика и все подключенные устройства должны совместно использовать. Несколько других групп исследуют сетевые концепции, в которых инфракрасные лучи направляются с помощью подвижных зеркал. Недостатком здесь является то, что для этого требуется активное управление зеркалами и, следовательно, энергией, и каждое зеркало способно обрабатывать только один луч света за раз.

Решетка, используемая Кооненом и О, может справляться со многими лучами света и, следовательно, с устройствами одновременно.Работа О и Коонена проводится под эгидой Института фотонной интеграции TU / e, одного из ведущих в мире научно-исследовательских институтов «фотоники», использования света (фотонов), а не электричества (электронов) для передачи данных.


Портал обо всем