중국 연구진은 는 광학 파장만으로 우주, 공기, 물을 통해 데이터를 전송하고 수신할 수 있는 프로토타입 통신 네트워크를 시연했습니다. 성공적으로 확장되면 새로운 네트워크 설계는 소위 "사물 인터넷" 내의 내비게이션, 생태 모니터링, 원격 감지, 비상 지원 및 연결 장치와 같은 다양한 응용 프로그램을 가질 수 있습니다. 

많은 오늘날의 광학 통신s 네트워크s 단 하나의 솔루션에서 작동하도록 설계되었습니다. 매질: 수중, 육지 위, 을 통하여 우주에서든 공중에서든. 만들기 단일 할 수 있는 시스템 운영 in 모든 of 전에,SE 환경 쉬운 일은 아니지만, 각각의 요구사항이 다르기 때문에. F충족시키는 그들 기타 요건 그러므로 여러 기술을 결합하는 것을 의미합니다. 

마이크로일렉트로닉스 전문가 왕용진 팀이 이끄는 연구팀은 난징 우편 통신 대학 및 Suzhou Lighting Chip Monolithic Optoelectronics Technology Co. Ltd.가 있습니다.. 이제 4개의 서로 다른 광원을 사용하여 이러한 모든 환경에서 동시 무선 조명 통신 링크를 설정함으로써 이를 수행했습니다. Wang은 “우리의 새로운 무선 네트워크는 환경 전반에 걸쳐 중단 없는 연결을 가능하게 하여 네트워크 내에서 그리고 네트워크 간 통신과 데이터 교환을 수행하는 네트워크 노드 간의 양방향 실시간 데이터 전송을 촉진합니다.”라고 말합니다. 

4개의 전이중 무선 광통신 링크  

수중용 네트워크의 일부에서 연구원들은 전자기 스펙트럼의 이 부분에서 바닷물이 덜 흡수하기 때문에 청색광을 선택했습니다. 이는 빛이 더 멀리 이동할 수 있음을 의미합니다. 드론과 같은 공중 장치와 통신하기 위해 심자외선을 사용했는데, 이는 햇빛의 간섭 없이 '태양광 차단' 통신을 제공하기 때문입니다. 다른 공중 기반 애플리케이션의 경우 무선 백색광 통신을 사용했으며, 자유 공간에서의 지점 간 통신을 위해 근적외선 레이저 다이오드를 선택했습니다. 이 다이오드는 높은 광 출력으로 한 방향으로 빛을 방출하므로 신호가 더 멀리 이동할 수 있습니다. 

<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=”팝업에서 이미지를 열려면 클릭하세요” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/04/all -광학-공간-공기-해-통신-네트워크-만들기-데뷔-물리-세계-1.jpg”>

"우리의 네트워크는 이더넷 스위치를 통해 직렬로 연결된 4개의 전이중 무선 광 통신 링크로 구성됩니다.”라고 Wang은 설명합니다. “전광 통신 네트워크에 대한 유선 및 무선 액세스도 가능해 유연한 연결 옵션을 제공합니다.”  

S서로 다른 광 대역을 분리하면 신호 간섭도 방지할 수 있습니다. 이는 네트워크가 성능 저하 없이 동시에 많은 신호를 전송할 수 있음을 의미한다고 Wang은 말합니다. 네트워크는 모뎀을 통해 인터넷에 연결될 수 있으며, 예를 들어 정보 공유를 위해 백본 네트워크에 액세스하는 등 원격 해양 위치에 있는 사람들에게 권한을 부여합니다. 또한 널리 사용되는 TCP/IP(전환 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜) 제품군을 통해 화상 회의 및 기타 전송이 가능하므로 사물 인터넷 애플리케이션에도 적합하다고 그는 덧붙였습니다. "예를 들어, 초당 2560프레임의 1440×22픽셀 온라인 비디오가 네트워크에 공급되면 모든 노드에서 네트워크에 액세스하는 사용자는 거의 지연 없이 이 비디오를 방문할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. 물리학 세계.  

단일 통신 시스템에서 네트워크로  

Wang과 동료들에 따르면, 전광 통신 네트워크는 단일 무선 광 통신 시스템에서 네트워크로의 전환을 가능하게 하는 "주요 혁신"입니다. 이러한 네트워크는 EMI(전자기 간섭)에 저항하므로 수중 장비 및 드론 클러스터와 통신하는 데 특히 매력적입니다. Wang은 “이것이 바로 우리가 현재처럼 고정 노드가 아닌 모바일 노드를 네트워크에 통합하기 위해 노력하는 이유입니다.”라고 설명합니다. "그러나 이는 '광 정렬' 및 네트워크 구축 속도 문제를 해결해야 하기 때문에 쉽지 않을 것입니다."  

연구진은 새로운 네트워크를 설명 광학 익스프레스, 또한 파장 분할 다중화라는 기술을 사용하여 통신 네트워크의 처리량을 향상시킬 계획입니다. 이는 근적외선 레이저 다이오드 사용과 관련된 지연을 제거하여 네트워크의 전반적인 효율성과 성능을 향상시킬 것이라고 그들은 말합니다.