Povesťou známe „hliníkové čiapky“ už nebudú potrebné, ak niekto má obavy o zdravie v preplnenom prostredí s rádiovlnami. Bezdrôtové optické siete sľubujú uvoľnenie Wi-Fi v uzavretých priestoroch, vrátane domácností. Nová technológia nevytlačí mobilné siete a bežné Wi-Fi prístupové body, ale môže vyriešiť problém nedostatku rýchlosti pri rôznych úlohách a ušetriť náklady na spotrebu energie.
O prielome v vývoji systémov bezdrôtového optického prenosu údajov oznámili inžinieri Medzinárodnej spoločnosti optiky a fotoniky (SPIE). Vyvinuli kompaktný čip s maticou miniaturizovaných polovodičových laserov (VCSEL, Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser), ktorý na prenos údajov využíva svetlo namiesto rádiových vĺn. V laboratórnych testoch dosiahla systém rekordnú rýchlosť 362,7 Gbit/s, čo výrazne prevyšuje možnosti tradičných Wi-Fi a mobilných sietí.
Dôležité je, že energetická efektívnosť navrhnutého riešenia bola dvakrát vyššia ako pri rádiovej komunikácii: na jeden bit informácie sa spotrebovalo približne 1,4 nJ, čo umožní podstatne znížiť spotrebu energie v podmienkach narastajúcej záťaže na sietiach.
Na základe technológie leží čip menší ako milimeter s maticou laserov vo forme 5×5, kde každý prvok pracuje nezávisle a prenáša samostatný prúd údajov. Špeciálny optický systém s mikrolentkami formuje smerovanie každého lúča, vytvárajúce rovnomernú sieť osvetlených zón na vzdialenosti až dvoch metrov bez navzájom rušivých interferencií (experiment bol realizovaný v bežnej miestnosti s rozložením vysielača a prijímača na dva metre).
Matica vysielacích LED diód umožňuje súčasne obsluhovať niekoľkých používateľov v jednej miestnosti. Modulačná signálu s využitím množstva frekvenčných kanálov zabezpečila vysokú priepustnosť — až 362,7 Gbit/s pri prevádzke 21 LED z 25. Rýchlosť prenosu mohla byť dokonca vyššia, no bola obmedzená dostupným optickým prijímačom zakúpeným v obchode, ktorý bol použitý v experimente.
Kompaktné rozmery vysielacieho čipu umožňujú jeho zabudovanie do prístupových bodov, osvetlenia a kdekoľvek, pričom zabezpečujú vysokorýchlostné pripojenie v tesnej blízkosti používateľa. Ak je používateľov viac, v multikanálovom režime každý z nich dostane svoju časť vysokorýchlostného toku, čo experimentálne potvrdili pri organizovaní štyroch samostatných komunikačných kanálov s pôsobivou priepustnosťou. Pri tom rýchlosť fungovania každého z laserov matice dosahovala 19 Gbit/s.
Vývojári zdôrazňujú, že optická komunikácia nie je vystavená problémom interferencie, ktoré sú vlastné rádiovým frekvenciám, čo je obzvlášť dôležité pre preplnené priestory — kancelárie, nemocnice, dátové centrá a obytné priestory. Nová technológia nenahradí Wi-Fi alebo mobilný prístup, ale doplní ich, pričom odoberie hlavnú záťaž z rádiových komponentov siete v uzavretých priestoroch. Otvorí cestu k rýchlejším, bezpečnejším a ekologickejším bezdrôtovým sieťam budúcnosti, kde vysokorýchlostný internet pre video, virtuálnu realitu a IoT zariadenia sa stane normou pri minimálnej spotrebe energie.
Zdroj:
Zdroj: 3dnews.ru
