中国の研究者は、 は、宇宙、空気、水を介して完全に光の波長でデータを送受信できるプロトタイプの通信ネットワークを実証しました。スケールアップが成功すれば、新しいネットワーク設計は、ナビゲーション、生態モニタリング、リモートセンシング、緊急支援、いわゆる「モノのインターネット」内のデバイスの接続など、多様な用途に応用できる可能性があります。 

その他にもたくさんのグーグルの 今日の光学の コミュニケーションs ネットワークs 1 つだけで動作するように設計されています ミディアム: 水中、陸上、 　 宇宙とか空中とか。の作成 できるシステム 操作する in を of 　環境 それは簡単な仕事ではありませんが、 それぞれの要件が異なるため、. F充実した それら 必要条件 こうして 複数の技術を組み合わせるという意味です。 

マイクロエレクトロニクスの専門家ヨンジン・ワン氏が率いるチームは、 南京郵電大学 および蘇州照明チップモノリシック光電子技術有限公司。は、4 つの異なる光源を使用して、これらの環境のいずれかで同時無線光通信リンクを確立することで、まさにそれを実現しました。 「当社の新しいワイヤレス ネットワークは、環境全体で中断のない接続を可能にし、ネットワーク内およびネットワーク間の通信とデータ交換を実行するネットワーク ノード間の双方向のリアルタイム データ送信を容易にします。」とワン氏は述べています。 

4 つの全二重無線光通信リンク  

水中用 研究者らは、ネットワークの一部として青色光を選択しました。これは、電磁スペクトルのこの部分では海水の吸収が少なく、光がより遠くまで伝わることができるためです。ドローンなどの航空機搭載機器と通信するために、深紫外線が使用されました。これは、太陽光による干渉がない「ソーラーブラインド」通信が可能であるためです。他の航空ベースのアプリケーションには無線白色光通信が使用され、自由空間でのポイントツーポイント通信には近赤外線レーザー ダイオードが選択されました。これらのダイオードは高い光パワーで一方向に光を放射し、信号がさらに遠くまで伝わることを可能にします。 

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all-optical-space-air-sea-communication-network-makes-its-debut-physics-world-1.jpg" data-caption="The prototype network in action. (a) Underwater channel formed by the blue light communication (BLC) link in a swimming pool. (b) Communication during illumination formed by the white light communication (WLC) link. (c) Solar-blind communication in sunlight formed by the deep ultraviolet communication (DUVC) link. (d) Free space communication formed by the laser diode communications (LC) link. (e) Photograph of the network demonstrating full-duplex real-time video communication between T1 and T5. (Courtesy: Linning Wang et al. "All-light communication network for space-air-sea integrated interconnection" Optics Express 32 pp9219-9226 https://doi.org/10.1364/OE.514930)” title=”クリックするとポップアップで画像が開きます” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all -光空間空海通信ネットワークデビュー物理世界1.jpg”>

「私たち ネットワークはこれら 4 つの全二重無線光通信リンクで構成されており、イーサネット スイッチを介して直列に接続されています」と Wang 氏は説明します。 「全光通信ネットワークへの有線と無線の両方のアクセスも可能で、柔軟な接続オプションを提供します。」  

S異なる光帯域を分離することで信号の干渉も防止でき、つまりネットワークはパフォーマンスを損なうことなく多くの信号を同時に送信できるとワン氏は言う。このネットワークはモデムを介してインターネットに接続でき、たとえば、離れた海洋の場所にいる人々がバックボーン ネットワークにアクセスして情報を共有できるようになります。また、広く使用されている TCP/IP (Transition Control Protocol/Internet Protocol) スイートを介したビデオ会議やその他の送信も可能であり、モノのインターネット アプリケーションにも適していると同氏は付け加えました。 「たとえば、2560 × 1440 ピクセルのオンライン ビデオが 22 フレーム/秒でネットワークに供給されると、どのノードからでもネットワークにアクセスするユーザーは、ほとんど遅延なくこのビデオにアクセスできます」と彼は言います。 フィジックスワールド。  

単一の通信システムからネットワークへ  

王氏らによると、 全光通信ネットワークは「大きな進歩」であり、単一の無線光通信システムからそれらのネットワークへの移行を可能にするものである。このようなネットワークは電磁干渉 (EMI) に耐性があり、水中機器やドローン クラスターとの通信に特に魅力的です。 「これが、現在のように固定ノードではなくモバイル ノードをネットワークに統合することに取り組んでいる理由です」と Wang 氏は説明します。 「しかし、これは簡単ではありません。なぜなら、『光の調整』とネットワーク確立の速度という課題に取り組む必要があるからです。」  

研究者たちは、 新しいネットワークについて説明する Optics Express, 同社は、波長分割多重と呼ばれる技術を使用して通信ネットワークのスループットを向上させることも計画しています。これにより、近赤外線レーザーダイオードの使用に伴う遅延がなくなり、ネットワーク全体の効率とパフォーマンスが向上すると彼らは述べています。