Исследователи из французского института CEA-Leti сумели установить новый рекорд пропускной способности для систем связи Li-Fi
В институте CEA-Leti установлен новый мировой рекорд пропускной способности систем связи через световые лучи (VLC). Используя один 10-микронный синий микро-светодиод GaN, исследователи достигли скорости передачи данных в 7,7 Гбит/сек – при прежнем рекорде в 5,1 Гбит/сек. Новый рекорд скорости передачи данных в сетях VLC стал очередным шагом на пути к коммерциализации использования технологии.
Технология VLC, которую обычно называют Li-Fi (сокращение от «light fidelity» – «световая точность») является дополнением или альтернативой системам радиочастотной передачи данных – Wi-Fi и 5G. Данная технология имеет огромные преимущества при использовании в системах безопасности, поскольку распространение световых лучей ограничено одним помещением. Соответственно, утечка информации отсутствует – в отличие от Wi-Fi, который проникает через стены.
«Данная технология несёт в себе огромный потенциал для использования с приложениями массового рынка, – говорит исследователь из CEA-Leti Бенуа Мископейн. – Системы на основе нескольких светодиодов могут заменить Wi-Fi, но широкое внедрение технологии потребует проведения стандартизации для обеспечения совместимости систем от различных производителей».
Он напомнил о том, что Альянс световой связи был создан в 2019 году с целью побуждения индустрии к проведению стандартизации новой технологии. Помимо разработки автономного стандарта, который должен стать альтернативой Wi-Fi, также рассматривается возможность включения новой технологии в качестве компонентной несущей нисходящего канала в систему 5G-NR – технологию радио-доступа категории 5G. Такой шаг позволит расширить пропускную способность стандарта за счёт использования нелицензируемого спектра.
«Это решение вполне осуществимо, поскольку физический уровень технологии Li-Fi от CEA-Leti опирается на ту же самую базовую основу, на которой построены технологии Wi-Fi и 5G, – отметил Мископейн. – Матрицы из тысяч микро-светодиодов также могут открыть путь к созданию приложений средней и дальней связи – таких как система беспроводного доступа для множества клиентов в помещении».
Для сохранения полосы пропускания каждого микро-светодиода в матрице необходимо, чтобы каждый сигнал генерировался как можно ближе к микро-оптическому источнику.
«Решить данную задачу поможет гибридизация матрицы микро-светодиодов с другой матрицей драйверов CMOS: один простой драйвер CMOS будет управлять одним микро-светодиодом, – объясняет Мископейн. – Это также даст возможность задействовать дополнительную функцию независимого управления каждым микро-светодиодным пикселем, что позволит создавать новые типы цифро-оптических сигналов, благодаря котором может исчезнуть необходимость установки цифро-аналоговых преобразователей, которые обычно используются в традиционных «аналоговых» системах Li-Fi».
CEA-Leti продолжит свои исследования с целью лучшего понимания электрического поведения одиночных светодиодов в высокочастотных режимах и связи между полосой пропускания и схемами электро-миграции, а также методов улучшения дальности и/или увеличения скорости передачи данных с использованием нескольких светодиодных излучающих устройств. Это потребует адаптации системы генерации формы сигнала, а также необходимость использования шифратора CMOS для управления матрицей на пиксельной основе.
