Li-Fi стал быстрее Wi-Fi благодаря «световым антеннам»

Оптическая беспроводная система Li-Fi (Light Fidelity) нового типа, разработанная студентами Института фотонной интеграции при Технологическом университете Эйндховена (TU/e) позволяет добиться скорости передачи данных, которая в 100 раз превышает скорость передачи данных в наиболее продвинутых сетях Wi-Fi.



Термин «Li-Fi» впервые был предложен профессором Университета Эдинбурга Харальдом Хаасом в 2011 году во время Конференции TED. Если система Wi-Fi использует для передачи данных радиоволны, то в системе Li-Fi для этой цели используются видимые световые лучи.

В первых системах Li-Fi использовалась светодиодная (LED) лампочка, передававшая данные во всех направлениях в комнате. Однако этот тип системы способен обрабатывать лишь ограниченную пропускную полосу, а также чувствителен к перегрузкам, возникающим в случае, когда к Интернету пытаются подключиться несколько находящихся в комнате устройств. Также проблему представляет необходимость постоянно держать лампочки включёнными и следить за тем, чтобы ничто не блокировало распространение световых лучей (то есть, не создавало предпосылок для прерывания передачи сигнала).

В других экспериментальных системах Li-Fi используются подвижные мощные зеркала, излучающие инфракрасные световые лучи, однако каждое из таких зеркал может передавать лишь один луч в определённый промежуток времени.

И вот, наконец, появилось новое решение по созданию системы Li-Fi, которому не свойственны данные недостатки. Оно описано в диссертации доктора Джоан Ох, которая работает исследователем в TU/e. Система, предложенная Джоан Ох, использует «световые антенны», не содержащие движущихся частей и не требующие питания и обслуживания. Такие антенны крепятся на потолке, откуда они излучают световые лучи, получаемые из оптико-волоконных линий. Антенны включают в себя пару решёток, которые излучают световые лучи с разной длиной волны и под разными углами.

Волна каждой длины относится к определённому устройству, поэтому устройства не конфликтуют друг с другом при использовании пропускной полосы. Если устройство перемещается из зоны видимости антенны, оно может подключиться к другой антенне. В работе используются инфракрасные лучи безопасного спектра, которые считаются безвредными для человеческого глаза.

«Современные Wi-Fi сети используют радиоволны в диапазоне 2,5 или 5 ГГц. Система, разработанная в Технологическом университете Эйндховена, использует инфракрасные лучи с длиной волны в 1500 нанометров и выше; такие лучи имеют частоту, которая в тысячи раз выше, на уровне в примерно 200 терагерц, что существенно увеличивает ёмкость системы световой передачи», – говорится в пресс-релизе.

Джоан Ох удалось добиться скорости в 42,8 Гбит/сек при передаче сигнала на расстояние до 2,5 метра. Средняя скорость подключения в Нидерландах составляет 17,6 Мбит/сек, то есть в две тысячи раз меньше, а самая быстрая из существующих сетей Wi-Fi может обеспечить скорость в 300 Мбит/сек, что более чем в сто раз медленнее Li-Fi системы, разработанной в Эйндховене.

Другие аспиранты университета, согласно информации издания Engadget, работают над возможностью определения месторасположения беспроводных устройств, а также над способами подключения световых антенн к оптико-волоконным линиям. Все они работают в рамках проекта BROWSE, который осуществляется под руководством профессора технологий широкополосной связи Тона Кунена, который уверен в том, что уже через пять лет Li-Fi сети дадут возможность подключать видеомониторы, лэптопы и планшеты.

Работа команды финансируется Европейским исследовательским советом, а её результаты публикуются в бюллетене Lightwave Technology и IEEE Xplore.