互聯網行業中有個所謂的“最后一公里”難題:全球數百萬人和企業無法接入寬帶,只因為他們缺少能連接互聯網骨干網的最后一段網絡。
這段關鍵連接網絡的長度可能從幾米到幾公里不等,但由于地形障礙或用戶數量較少,導致建設成本過高或難度較大。在農村和偏遠地區,這些問題更加突出。
一個可能的解決方案是“自由空間光通信”(FSO) 技術,它利用激光在空中傳輸數據。這種技術是美國國家航空航天局(NASA)在 20 世紀 60 年代率先研發的,幾十年來被視為有望改變互聯網基礎設施的關鍵技術。
然而,這項技術一直面臨著不可避免的障礙:天氣。霧、雨,甚至是普通的空氣湍流都足以干擾信號,而且發射器和接收器之間需要保持穩定的直線視距。因此,盡管 FSO 寬帶不像 5G 等無線電信號那樣需要許可或監管,但迄今為止尚未實現商業化。
現在,總部位于美國弗吉尼亞州的 Attochron 公司表示,經過 20 多年的開發,他們準備推出自己的商業版服務。
穿越霧和雨的挑戰
今年 7 月份,Attochron 完成一輪總額 1500 萬美元的融資。該公司表示,已經開始小批量生產主要硬件產品 ALTIS-7,其中包括一個接收器和一個發射器,外觀類似監控攝像頭。Attochron 計劃明年初提高產量,為商業發布做準備。
為了演示這項技術,Attochron 與電信公司 Lumen 和一家未具名的財富 200 強零售商合作,進行了為期三個月的概念驗證實驗。這條激光鏈路在 1.5 英里(約合 2.4 公里)的距離上實現 1.25Gbps 的網絡傳輸速度。Attochron 表示,最高速度已超過 10Gbps,與最快的光纖業務傳輸速度相當。
這一成果得來不易。Attochron 成立于 2002 年,迄今尚未發布任何產品或服務,首席執行官湯姆?查菲(Tom Chaffee)稱這是“堅信尚未實現好創意的典型例子”。查菲說,在 2004 年獲得天使輪投資后,互聯網泡沫破裂的余波使 Attochron 的發展放緩,靠朋友和家人的支持才得以維持。
他回憶道:“運營資金通常很低,有時全年只有 5 萬或 10 萬美元,還得用來支付人員、顧問、測試和測量硬件等所有開支。”“這種情況持續了 10 年時間,直到公司獲得第一筆私募股權融資,雖然過程很艱難,但它讓 Attochron 在理解 FSO 物理學原理方面打下了堅實基礎,并打造出一支不畏漫長挑戰的團隊。”
2012 年,查菲將公司遷至現今位于弗吉尼亞州列克星敦的基地,這里有時會出現濃霧和其他對 FSO 不利的天氣。“我們這里的風速和降雨量變化都很大。”他說,但我想強調的是,不管你信不信,天氣晴朗的日子反而是激光傳播最困難的時候。”
查菲解釋說,當激光在空氣中傳播時,溫度或濕度的輕微變化都會影響光束。簡而言之,與以往使用激光傳輸數據的嘗試相比,Attochron 的技術有兩方面創新:使用超短脈沖光,而不是連續光束;采用寬光譜而不是窄光譜,這使得信號穩定性大大提升。
“這是 Attochron 的重大突破,”查菲說。“我們目前大約有 60 或 70 項授權專利,還有大約 200 項正在申請。”
Attochron 試圖在前人失敗的地方取得成功。21 世紀初,一家名為 Terabeam 的公司因計劃將類似技術推向市場而備受關注,但最終未能成功。谷歌母公司 Alphabet 表示,已經在印度、肯尼亞和斐濟等十幾個國家的農村地區,通過名為 Taara 的項目為當地終端用戶部署了幾百條激光寬帶。
輔助而非替代
查菲認為,用激光解決“最后一英里”的問題有很多優勢,首先它比鋪設光纖電纜便宜得多。他說,一個典型的 Attochron 硬件包只需要 3 萬美元就能實現 10Gbps 的連接鏈路,而光纖電纜基礎設施的成本則在 25 萬到 100 萬美元之間,且審批流程耗時較長。
查菲說,系統可以安裝在無線通信基站上,部署 Attochron 發射器無需任何審批流程,只要保證視線不被阻擋。他還表示,這些設備可以在“幾個小時內完成部署,而不是幾個月或更長時間”。
但 3 萬美元的 10Gbps 連接也超出了大多數人的需求和承受范圍,因此企業才是 Attochron 的目標市場。Attochron 將把這些設備賣給寬帶提供商和運營商,由他們安裝部署,并向用戶收取月費。
Attochron 還將目光瞄準了“最后一英里”以外連接的應用場景。比如說軍事領域,如果數據僅通過激光傳輸,那么在發射器和接收器之間傳輸信號可以實現高度安全性。此外這項技術還可以部署在機場附近,應對無線電頻譜資源緊張導致容量有限的情況。
這項技術是否值得等待還有待觀察,但專家認為它具有一定潛力。
俄克拉何馬大學 (University of Oklahoma 電信與網絡專業教授哈澤姆?雷法伊 (Hazem Refai) 雖然沒有參與 Attochron 的項目,但他表示,使用 FSO 有其優勢。“無需獲得美國聯邦通信委員會(FCC)的許可,”雷法伊說,“你只需在發射器和接收器之間發射激光。所需要的只是一條直視通道。”他補充說,理論上,Attochron 的技術較現有技術有“很大改進”,如果實現,這將是一項“非常好的成就”。
英國杜倫大學物理系教授詹姆斯?奧斯本(James Osborn)也沒有參與 Attochron 項目。他認為這家公司的技術理論上看起來很合理,但仍存在技術挑戰,因為其中使用的激光脈沖持續時間極短,比納秒還要短一百萬倍。
他質疑這項技術是否會因為過于復雜而不適用于目標用途,并認為能達到的傳輸速度可能存在局限性。不過奧斯本也認為,這項技術在數據安全方面有優勢,而且在解決“最后一公里”的問題方面非常有用。“這項技術值得關注,看它會發展到什么程度,”奧斯本說。
查菲明確表示,Attochron 并不打算取代現有技術。“一些 FSO 公司聲稱他們可以取代光纖。我們不是這么說的,而是說我們是補充性的。”查菲說,“這實際上是一種賦能技術,而不是替代技術。”
本文鏈接:http://www.tebozhan.com/showinfo-24-126360-0.html新激光技術或解決偏遠地區光纖無法覆蓋難題,傳輸速度超 10Gbps
聲明:本網頁內容旨在傳播知識,若有侵權等問題請及時與本網聯系,我們將在第一時間刪除處理。郵件:2376512515@qq.com