受穴居魚啟發 科學家研發出能更好共享帶寬的系統

作者:Ingrid 時間:2018-05-11 15:17:07 標籤: 分類:

原標題:受穴居魚啟發 科學家研發出能更好共享帶寬的系統

即使只有有限的可用帶寬,但用於傳輸和接收數據的無線移動設備的數量在不斷增加。為了防止信號相互干擾,科學家們複製了一種穴居魚所使用的系統。「玻璃刀魚」(更正式地被稱為Eigenmannia),它的一生幾乎都在完全黑暗中度過。Eigenmannia會與其他刀魚「溝通」,它會發出電信號。

但是,如果兩條魚產生頻率相似的信號,那麼這些信號將互相干擾。為了防止這種情況發生,Eigenmannia使用稱為干擾避免響應(JAR)的「神經算法」。通過這種方式,每條魚都能檢測到附近其他魚的電信號,如果這些信號的頻率太接近魚類自己的頻率,魚就會自動調整信號頻率,以免干擾。

由美國佐治亞大學助理教授Mable P. Fok領導的一個團隊使用現有的稱為半導體光放大器(SOA)的光學組件複製了該系統。它識別發射的信號的屬性,然後檢查是否有其他檢測到的信號有可能堵塞干擾它。如果它確實有這種潛力,那麼SOA會改變自己信號的頻率,以避免干擾。它甚至可以確定檢測到的信號的頻率是否高於或低於其自身的頻率,然後使其信號向相反的方向傳遞。

科學家已經成功地在電磁頻譜的微波區域使用干擾信號對系統進行測試,通常用於藍牙等局域無線網絡。他們正在努力使SOA更加便攜,並且允許它同時響應多個其他信號。

「最終,這種方法可以用來通過允許無線設備自動轉換到不干擾附近其他信號的頻率來實現無線頻譜的有效使用。」Fok表示。「這可能會降低使用無線頻譜的成本,因為服務提供商無需支付大量的帶寬費用,這反過來又可以讓進入發展中國家的移動技術更加經濟實惠,在那裏可以使用它支持遠程醫療或遠程教育等重要服務。」

關於這項研究的論文最近在《Optics Express》雜誌上發表。


本文來源:http://tech.ifeng.com/a/20180510/44987746_0.shtml

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