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光線Wi-Fi:比現有技術快百倍的無線網路

光線Wi-Fi:比現有技術快百倍的無線網路

煎蛋,謝謝。

幾乎每個人都體驗過無線網速度慢產生的煩躁。家庭無線設備傳輸的數據越來越多,而且只會不斷增長並導致無線網路擁堵。埃因霍芬理工大學(TU/e)的研究人員提出了一種令人驚訝的解決方案:基於安全紅外線的無線網路。不僅實現了網路速度的提升(每個射線40Gbps),而且由於每個設備都得到自己專有的紅外射線,無需與其他設備共享。上周Joanne Oh據此獲得了她的博士學位。

該系統較為簡單,並且原則上搭建的成本也較低。無線數據來自於幾根中央「光天線」,例如安裝在天花板上。「光天線」能十分準確地管理由光纖供應的光線。由於系統中不存在移動的部分,因此無需維護和供電:天線包含了一對以不同角度發射不同波長光線的光柵(被動衍射光柵)。改變光線波長就改變了光線的方向。由於使用了安全波長的紅外線,因此無法被人類雙眼看到,不會產生任何危害。

無干擾

如果你在使用手機或者平板的時候移動到了光天線的覆蓋範圍之外,那麼其他的光天線將會接管。該網路利用傳輸返回的無線信號,精確跟蹤每個無線設備的位置。添加設備很簡單:同一光天線對不同設備分配不同波長,因此設備間不會共享網路。此外,鄰居的無線網路也不會幹擾到你的。

光線的數據傳輸能力

當前的無線網路使用2.5GHz或者5GHz的無線信號。而新系統使用1500納米以上波長的紅外線,是當前網路頻率的數千倍,可達200THz,因此數據傳輸能力也更強。Joanne Oh甚至實現了2.5m內42.8Gbps的傳輸速度,與此相對,荷蘭的平均連接速度僅為其2000分之一(17.6Mbps),即使你有最好的無線系統,速度也不會超過300Mbps,僅為該研究中無線網路速度的幾百分之一。但該系統至今僅使用光線進行了下載測試,由於大多數應用對於上傳速度要求較低,因此上傳仍然使用無線信號。

五年

Joanne博士的工作是更大的BROWSE項目的一部分,該項目由寬頻通信技術Ton Koonen教授領導,由歐洲研究委員會資助。Joanne Oh著重於通過直接紅外線實現數據傳輸技術,其他博士生的工作包括所有無線設備的精確定位和連接光天線的中央光纖網路研究。Koonen期望在五年內推廣使用該技術,他認為首先使用這項技術的設備應該是要求高速數據傳輸的設備比如視頻監控,筆記本或平板。

同時連接多台設備

Koonen的小組不是唯一研究「室內光學無線網路」的,國際上還有許多其他大學和研究所在研究通過室內LED燈光傳輸數據。然而,這些方法的缺點是帶寬較低而且必須設備之間必須共享無線網路。其他小組嘗試使用移動鏡面導引紅外線,但這樣就需要對鏡面主動控制,消耗能量而且一個鏡面一次只能導引一條光線。Koonen和Joanne使用的光柵能處理許多光線,因此可同時連接同台設備,互不干擾。

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