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使用反射紅外線代替無線電波在空氣中傳輸數據的無線網絡，已經達到每秒一千兆比特的速度———這比目前最快的WiFi網絡還要快上6至14倍。
這種光網絡尤其適合在醫(yī)院、飛機和工廠使用，因為在這些區(qū)域中，射頻傳輸會干擾導航設備、醫(yī)療器械或控制系統(tǒng)，而光網絡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線網絡：該系統(tǒng)每秒要傳輸1.6G b的數據，從而能夠在房間內傳播兩個獨立的高清電視頻道，超出所有現存的無線電系統(tǒng)的帶寬。
光無線網絡：超快速度 更高安全性
這個實驗系統(tǒng)由賓夕法尼亞州立大學的研究生賈利爾·法德魯拉和該校電機工程教授兼信息通信技術研究中心主任穆赫森·凱夫拉德共同建造和測試--通過調制一束聚焦在天花板上的紅外光，同時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(tǒng)能夠支持的數據傳輸速度遠遠超出1G b/s。
事實上，從上世紀70年代后期開始，已經有研究人員研究室內光通信。IBM蘇黎世實驗室的工程師們在當時建立了首個工作系統(tǒng)。但因為當時互聯(lián)網仍處于嬰兒期，也不存在對無線寬帶系統(tǒng)的需求，因此這項技術停滯不前，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的室內無線光網絡中速度最快的�！彼虼拇髮W的電子與計算機工程助理教授瓦倫西亞·M·喬伊納說。她指出，凱夫拉德和法德魯拉實現的傳輸距離，以及他們使用漫射光而不是點對點的光系統(tǒng)，都非常重要�！皩κ覂裙庑盘柛咚賯鬏斈芰Φ恼撟C存在著許多挑戰(zhàn)，”她說�！八軌蚴褂蒙⑸涔庋菔境鲆粋�速度為1Gb/s的系統(tǒng)，這項成果的意義相當重大。它大大降低了收發(fā)系統(tǒng)的復雜性�！�
英特爾、西門子埋頭試驗 預計三年內可商用
凱夫拉德和法德魯拉建造的實驗系統(tǒng)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。他們通過一個透鏡聚焦光線，在天花板上生成一個橢圓形的光斑；然后使用一個叫做雪崩式光敏二極管的高靈敏度的光線探測器，收集從天花板反射的光線。他們用一個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(qū)域。通過使用這些透鏡，凱夫拉德和法德魯拉可以在一個面積為8m×4m的房間里傳輸1G b/s的光信號。
自由空間光通信網絡早已用于遠距離的寬帶數據傳輸，但是激光的高能量、對視線無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。凱夫拉德說他們的系統(tǒng)也能使用可見光和紫外線，像紅外線一樣工作。
英特爾、西門子、索尼、三星、三菱和三洋等公司都在從事光無線網絡的研究，其中幾家公司是紅外線數據協(xié)會(InfraredDataAssoci-ation，IrDA)的成員，這家行業(yè)組織正在開發(fā)紅外無線通信的技術標準。IrD A最近宣布了工作速度為1G b/s的極短距離的視距紅外通信鏈接的G igaIR標準。而為無線個人區(qū)域網絡設置標準的IEEE 802.15工作組，正在創(chuàng)建使用可見光的無線網絡的標準。
凱夫拉德說，在光無線網絡成為現實之前，必須進行大量的工程。他和法德魯拉在實驗系統(tǒng)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)網進行優(yōu)化。然而，凱夫拉德說，如果用于室內照明的白色LED燈的開發(fā)繼續(xù)保持它現在的速度，那么三年內就可能出現可用的無線光網絡，“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)界說法
“光無線網絡比無線電網絡更能減少干擾和提供更高的安全性。無線電信號可以穿透墻壁和房門，然而光不可以，這使得光無線網絡易于進行頻率復用，并且難以攔截傳輸。他還指出，與無線電射頻不同，各類光(包括紅外線、可見光、紫外線)的光譜區(qū)均沒有受到全球管制。這使得光無線網絡更易于商業(yè)化。
——— 賓夕法尼亞州立大學電機工程教授凱夫拉德
“光速WiFi或許會成為下一代無線通信技術。光將帶來比無線電射頻更高的數據速率，而且無線電射頻的頻譜本已十分擁擠�！�
———加州大學河濱分校的電機工程教授徐正元
整理：本報記者 汪小星 實習生 陳淑妍
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