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光速WiFi 預計三年內可商用

2010/03/16

　　使用反射紅外線(xiàn)代替無(wú)線(xiàn)電波在空氣中傳輸數據的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，已經(jīng)達到每秒一千兆比特的速度———這比目前最快的WiFi網(wǎng)絡(luò )還要快上6至14倍。

　　這種光網(wǎng)絡(luò )尤其適合在醫院、飛機和工廠(chǎng)使用，因為在這些區域中，射頻傳輸會(huì )干擾導航設備、醫療器械或控制系統，而光網(wǎng)絡(luò )可以提供更快更安全的通信。另一種潛在應用是用于家庭影院的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )：該系統每秒要傳輸1.6Gb的數據，從而能夠在房間內傳播兩個(gè)獨立的高清電視頻道，超出所有現存的無(wú)線(xiàn)電系統的帶寬。

　　光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )：超快速度更高安全性

　　這個(gè)實(shí)驗系統由賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究生賈利爾·法德魯拉和該校電機工程教授兼信息通信技術(shù)研究中心主任穆赫森·凱夫拉德共同建造和測試--通過(guò)調制一束聚焦在天花板上的紅外光，同時(shí)使用一種特別改裝的光電探測器收集反射光，數據得以在房間里傳輸。測量結果顯示，該系統能夠支持的數據傳輸速度遠遠超出1Gb/s。

　　事實(shí)上，從上世紀70年代后期開(kāi)始，已經(jīng)有研究人員研究室內光通信。IBM蘇黎世實(shí)驗室的工程師們在當時(shí)建立了首個(gè)工作系統。但因為當時(shí)互聯(lián)網(wǎng)仍處于嬰兒期，也不存在對無(wú)線(xiàn)寬帶系統的需求，因此這項技術(shù)停滯不前，直到近幾年，它的吸引力才再度顯現。

　　“凱夫拉德的演示是迄今為止論證過(guò)的室內無(wú)線(xiàn)光網(wǎng)絡(luò )中速度最快的。”塔夫茨大學(xué)的電子與計算機工程助理教授瓦倫西亞·M·喬伊納說(shuō)。她指出，凱夫拉德和法德魯拉實(shí)現的傳輸距離，以及他們使用漫射光而不是點(diǎn)對點(diǎn)的光系統，都非常重要。“對室內光信號高速傳輸能力的論證存在著(zhù)許多挑戰，”她說(shuō)。“他能夠使用散射光演示出一個(gè)速度為1Gb/s的系統，這項成果的意義相當重大。它大大降低了收發(fā)系統的復雜性。”
　　
　　 英特爾、西門(mén)子埋頭試驗預計三年內可商用

　　凱夫拉德和法德魯拉建造的實(shí)驗系統使用低能量的紅外激光，這可以防止對眼睛或皮膚的潛在傷害。他們通過(guò)一個(gè)透鏡聚焦光線(xiàn)，在天花板上生成一個(gè)橢圓形的光斑；然后使用一個(gè)叫做雪崩式光敏二極管的高靈敏度的光線(xiàn)探測器，收集從天花板反射的光線(xiàn)。他們用一個(gè)塑料的全息透鏡從天花板光斑收集足夠的反射光，并將它聚焦在光敏二極管的感光區域。通過(guò)使用這些透鏡，凱夫拉德和法德魯拉可以在一個(gè)面積為8m×4m的房間里傳輸1Gb/s的光信號。

　　自由空間光通信網(wǎng)絡(luò )早已用于遠距離的寬帶數據傳輸，但是激光的高能量、對視線(xiàn)無(wú)阻擋的要求和接收器與發(fā)送器之間極其精確的對準要求，限制了它們的可用性。凱夫拉德和法德魯拉選擇的低能散射光方法不需要精確對準，更適用于室內通信。凱夫拉德說(shuō)他們的系統也能使用可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)，像紅外線(xiàn)一樣工作。

　　英特爾、西門(mén)子、索尼、三星、三菱和三洋等公司都在從事光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的研究，其中幾家公司是紅外線(xiàn)數據協(xié)會(huì )(InfraredDataAssoci-ation，IrDA)的成員，這家行業(yè)組織正在開(kāi)發(fā)紅外無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)標準。IrDA最近宣布了工作速度為1Gb/s的極短距離的視距紅外通信鏈接的GigaIR標準。而為無(wú)線(xiàn)個(gè)人區域網(wǎng)絡(luò )設置標準的IEEE 802.15工作組，正在創(chuàng )建使用可見(jiàn)光的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的標準。

　　凱夫拉德說(shuō)，在光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )成為現實(shí)之前，必須進(jìn)行大量的工程。他和法德魯拉在實(shí)驗系統中，所使用的激光、發(fā)射器和接收器并非用于通信；所有這些設備必須為數據聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。然而，凱夫拉德說(shuō)，如果用于室內照明的白色LED燈的開(kāi)發(fā)繼續保持它現在的速度，那么三年內就可能出現可用的無(wú)線(xiàn)光網(wǎng)絡(luò )，“主要限制因素將是行業(yè)及其政策，以及消費者的需求。”

　　業(yè)界說(shuō)法

　　賓夕法尼亞州立大學(xué)電機工程教授凱夫拉德：“光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )比無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )更能減少干擾和提供更高的安全性。無(wú)線(xiàn)電信號可以穿透墻壁和房門(mén)，然而光不可以，這使得光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )易于進(jìn)行頻率復用，并且難以攔截傳輸。他還指出，與無(wú)線(xiàn)電射頻不同，各類(lèi)光(包括紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn))的光譜區均沒(méi)有受到全球管制。這使得光無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )更易于商業(yè)化。
　
　　加州大學(xué)河濱分校的電機工程教授徐正元：“光速WiFi或許會(huì )成為下一代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。光將帶來(lái)比無(wú)線(xiàn)電射頻更高的數據速率，而且無(wú)線(xiàn)電射頻的頻譜本已十分擁擠。”
　

南方都市報

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