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光天线提升通信传输速度

2018-3-1 10:05:06

3953 天线提升传输速度

近年来，随着各种无线电和物联网技术的蓬勃发展，无线设备不断增加，传输的数据越来越多，致使频谱资源日益匮乏，网络变得更加拥挤和缓慢，所以业界一直在尝试寻找其他更快更有效的无线传输方案。最近，荷兰埃因霍芬理工大学宽带通信技术托恩·科宁教授领导的 BROWSE项目，有效应对上述挑战。

精确引导消除干扰

BROWSE项目由欧洲研究委员会资助，项目成员乔安妮·奥着重于研究通过直接红外线的数据传输技术，其他博士生的工作包括所有无线设备的精确定位和连接 “光天线”的中央光纤网络研究。乔安妮进行创新探索，开发出一种基于“无害的红外线”的新型无线网络，名叫“无线红外光通信系统”。因为成功地开发这项前沿科技项目，她不久前以优等毕业生的荣誉获取了博士学位。新系统不仅数据带宽巨大（每条光线的传输速度大于每秒40千兆比特），而且由于每个设备都得到自己专有的红外射线，无需与其他设备共享。

“无线红外光通信系统”结构简单，搭建成本较低。“光天线”是该系统的核心，用于传输无线数据。它们可以安装于房间中间的天花板上，十分精确地引导管理由光纤供应的光线。由于系统中不存在移动的部分，因此无需维护，也无需电力供应。天线包含了一对以不同角度发射不同波长光线的光栅（被动衍射光栅），改变光线波长就改变了光线的方向。该系统使用安全的红外波长，无法被人类双眼看到，不会伤害人眼脆弱的视网膜区域。

如果用户携带智能手机或者平板电脑，在房间内随意走动时，走出了一条“光天线” 的视野，那么另外一条“光天线”将接管，从而确保你的通信联络不会中断。这种以光线为基础的网络传输方式，可以根据无线信号，追踪每一台无线设备的准确位置。

如果你要想增加更多的设备，只需从同一个“光天线”分配一个不同的波长即可，这意味着每台设备无需分享网络传输能力，因而连接速度会更快。不同设备之间发生网络拥挤的情况将不会出现，同时可消除周边其他网络的干扰，使微信传输的速度和质量得到显著提升。更重要的是，由于无需共享带宽，因此不会像 Wi-Fi 网络一样接收到来自相邻网络的干扰。

能力超强前景广阔

无线网络目前使用2.5千兆赫或者5 千兆赫的无线信号。而“无线红外光通信系统”使用1500纳米以上波长的红外线，可达到200 兆兆赫，是当前网络频率的数千倍，数据传输能力更强。乔安妮博士甚至实现了 2.5米内每秒42.8千兆比特的传输速度，与此相对，荷兰的平均连接速度仅为其2000分之一，即使你有最好的无线系统，速度也不会超过每秒300兆比特，仅为新系统无线网络速度的几百分之一。

除了埃因霍芬理工大学之外，国际上还有许多其他大学和研究所也在研究“室内光学无线网络”。有的试图通过室内LED灯光传输数据，然而最大的瓶颈是带宽不高而且设备之间必须共享无线网络。还有的尝试使用移动镜面导引红外线，但是缺点是需要对镜面主动控制，需要消耗能量，而且每个镜面一次只能引导一条光线。而乔安妮博士使用的光栅能处理许多光线，可同时连接数台设备而且彼此互不会干扰。

由于大多数应用对于上传的速度要求较低，因此上传仍然使用无线信号。迄今为止，“无线红外光通信系统”仅使用光线进行了下载测试。科宁教授和乔安妮博士希望，能在五年或者更长的时间推广使用新系统。他们认为首先连接这项新型无线通信技术的设备，应该是视频监控，笔记本或平板电脑，因为它们要求数据传输率较高。

来自海洋兴业仪器http://www.hyxyyq.com