Беспроводная оптика сможет работать в городских условиях.

Оптика свободного пространства (FSO) обладает потенциалом для широкого использования в свободной от помех передаче данных в незамкнутых пространствах. Благодаря использованию лазерных лучей для передачи через в открытых средах, передача данных беспроводной оптикой устраняет необходимость в проводных каналах связи.

Предыдущие работы по наземной FSO-передаче были нацелены либо на работу в закрытых помещениях, либо в областях с незначительным атмосферным воздействием, например, между двумя горными вершинами. Идея беспроводной оптики в городских условиях зародилась двадцать лет назад, но не получила должной реализации из-за технических трудностей и конкуренции беспроводных и проводных радиочастотных решений. Ныне интерес к FSO-связи снова возрос благодаря усовершенствованным технологиям и стремлению к предоставлению услуг с более высокой пропускной способностью там, где использование проводных линий вызывает трудности.

Юэин Чжан и ее команда исследователей находятся на передовой этих новых разработок. Они добились передачи в реальном времени по беспроводной оптике тысячи секунд видеопотока сверхвысокой четкости между двумя зданиями в Пекине. Результаты своей деятельности Чжан продемонстрирует во время Конференции и выставки оптоволоконной связи (OFC), которая будет проходить с 06 по 11 июня 2021 года.

«В городских условиях, из-за заводов, автомобильных выхлопов и других факторов, в атмосфере гораздо больше частиц, молекул, пыли и т.п., чем, например, в горах», — сказал Чжан. «Эти факторы приводят к значительному затуханию оптических сигналов, что, в свою очередь, приводит к низкой принимаемой мощности».

Группа использовала стандартные одномодовые оптические волокна на передающей стороне системы для запуска 16 видеопотоков сверхвысокой четкости в виде оптических сигналов в свободном пространстве. Ключевая модернизация системы для ее работы была произведена в приемнике, где они использовали многомодовое волокно OM4 вместо одномодового, что позволило повысить эффективность связи сигнала на 10 децибел.

Передача видео с небольшим количеством ошибок была продемонстрирована в разное время суток, в разное время года и при разных погодных условиях.

Дальность испытаний была ограничена 2,1 км из-за физических препятствий в условиях высокой плотной городской застройки. Исходя из высокого запаса мощности при демонстрации связи на расстоянии 2,1 км, исследователи ожидают, что смогут легко увеличить это расстояние.

«Свободную оптическую связь можно рассматривать как дополнение к связи по оптическому волокну», — сказал Чжан.

Например, беспроводная оптика может быть использована для расширения доступа к сети в районах, где пропускная способность недостаточно высока или где сложный рельеф местности ограничивает использование проводной связи, обеспечивая быстрое решение для широкополосного доступа».

Кроме того, крупномасштабная реализация этой технологии может помочь устранить слепые пятна в покрытии сетями. FSO-связь также может сыграть решающую роль в критической ситуации, когда могут потребоваться резервные или временные аварийные каналы связи.

«В неожиданных природных или техногенных катастрофах, когда первоначальные линии связи повреждены и их трудно сразу восстановить, необходима аварийная связь», — говорит Чжан. «Беспроводную лазерную связь можно быстро развернуть».

Кроме того, Чжан ожидает, что лазерная связь вскоре станет основным методом межспутниковой и дальней космической связи, дополняя радиочастотную и микроволновую связь.

В настоящее время группа сосредоточена на улучшении характеристик своей системы с использованием канального кодирования для коррекции ошибок и применении ее как в наземной, так и в космической связи.

Возможности оставаться все время .online только ширятся.