High Dimensional Free-space Building-to-Building Link for Last-Mile Communications
High Dimensional Free-space Building-to-Building Link for Last-Mile Communications
批准号:
EP/N032853/1
负责人:
Martin Lavery
金额:
$11.57万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2016
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2016 至 --
中文摘要
我提出了一种为最后一英里全球通信网络提供技术的新方法。高速数据链路是日益一体化的数字经济的核心,每天,越来越多的数据在我们已经过度紧张的通信网络上共享。一个关键的挑战是开发新的高带宽、安全的通信网络,特别是通过互联网。我们每天使用的在线多媒体服务是网络带宽的巨大用户。随着英国多媒体用户的数量每月都在增加,其结果是对可用网络带宽的巨大消耗。即使在标准清晰度下,观看我们最喜欢的电视节目每小时也会使用大约1GB的数据(高清时每小时使用3GB)。除了多媒体,随着基于云的存储和计算成为常态,建立高带宽通信网络将至关重要。核心骨干通信网络定期升级以应对这些需求,然而,将我们的互联网服务带到家庭和办公室的最后一英里网络升级是困难和昂贵的。这种困难来自于这部分网络的分布式特性,以及在未来5-10年内需要进行商业部署的具有成本效益和可持续性的升级解决方案。该项目旨在开发实现高速自由空间最后一英里网络的解决方案。使用携带轨道角动量的光束,单个点对点链接将增加数据携带通道的数量。以这种方式使用轨道角动量是空间复用的一个例子。这些多路复用技术有潜力提供数据速率的成倍增长,同时增加链路的安全性。一个关键的交付成果将是在我们的新校园内开发最后一英里建筑,以建立连接,用于开发和测试新型多路复用和解复用技术的原型。与工业合作伙伴英特尔和康宁合作,解决方案将根据其市场需求开发,允许短期商业应用。这些工业激发的挑战提出了一些关于空间模式长距离传播的基本性质的问题。因此,在克服技术障碍的同时,本项目旨在研究湍流对空间复用光束自由空间传播的影响。在本项目的早期阶段,将在不同的环境设置下进行光学像差和模态交叉耦合的研究。这一重要数据将为设计和发展被动和主动方法提供基础,以克服大气湍流所造成的限制。除了这些挑战之外,还将开发允许集成到当前安装的光纤网络中的技术。原理验证链路将允许现实生活中的用户测试,其中标准互联网服务将在链路上进行演示,旨在提供商业上可行的最后一英里链路设计,作为该项目的关键交付成果。
英文摘要
I propose a new approach to supplying technologies for the last-mile global communication networks.High-speed data links are central to an ever-more integrated digital economy where, every day, more and more data is shared on our already over-stretched communications networks. A key challenge is the development of new high-bandwidth, secure communication networks, particularly through the internet. The online multimedia services we use on a daily basis are huge users of network bandwidth. With the number of multimedia users in the UK increasing on a monthly basis, the result is a huge drain on the available network bandwidth. Even in standard definition, watching our favourite TV show uses around 1GB of data per hour (and 3GB per hour for high definition). Beyond multimedia, as cloud-based storage and computing becoming the norm establishing high-bandwidth communication networks will be vital. Core backbone communication networks are regularly upgraded to deal with these demands, however the last-mile network, which takes our Internet services to homes and offices, is difficult and expensive to upgrade. This difficulty arises from the distributed nature of this portion of the network and solutions for cost effective, and sustainable, upgrades are required to be commercially deployed over the next 5-10 years. This project the aims to develop solutions to implementation of high-speed free-space last-mile networks. Using light beams carrying Orbital Angular Momentum, a single point-to-point link will increase the number of data carrying channels. Using orbital angular momentum in this way is an example of spatial multiplexing. These multiplexing techniques have the potential to offer multiplicative increases in data rates whilst simultaneously increasing the security of the link. A key deliverable will be the development of a last-mile building to building link within our new campus, for the development and testing of prototype novel multiplexing and de-multiplexing technology. Working with Industrial partners Intel and Corning, solutions will be developed in line with their market requirement, allowing near-term commercial uptake.These industry inspired challenges raise some questions about the fundamental nature of long distance propagation of spatial modes. Hence, along with overcoming the technical hurdles this project aims to investigate the effect of turbulence within the free-space propagation of spatially multiplexed beams. In the early stages of this project, studies into the optical aberrations, and modal cross coupling will be carried out in different environmental settings. This vital data will provide a base to design and develop passive, and active approaches to overcoming the limitations imposed by atmospheric turbulence. Further to these challenges, techniques to allow integration into current installed fibre networks will be developed. The proof-of-principle link will allow real life user testing, where standard internet services will be demonstrated over the link, aiming to providing a commercially viable last-mile link design as a key deliverable of the project.
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DOI:
10.1364/oe.403990
发表时间:
2020-10
期刊:
Optics express
影响因子:
3.8
作者:
[Rakan E. Alsaigh;R. Bauer;M. Lavery]
通讯作者:
Rakan E. Alsaigh;R. Bauer;M. Lavery
First demonstration of an FPGA-controlled multiplane OAM-wavelength packet switch
首次演示 FPGA 控制的多平面 OAM 波长数据包交换机
DOI:
10.1364/ofc.2019.w2a.35
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Borromeo J]
通讯作者:
Borromeo J
DOI:
10.1038/s41566-018-0162-z
发表时间:
2018-05-01
期刊:
NATURE PHOTONICS
影响因子:
35
作者:
[Lavery, Martin P. J., Abadi, Mojtaba Mansour, Forbes, Andrew]
通讯作者:
Forbes, Andrew
DOI:
10.1038/ncomms15536
发表时间:
2017-05-24
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[Grillo V, Tavabi AH, Venturi F, Larocque H, Balboni R, Gazzadi GC, Frabboni S, Lu PH, Mafakheri E, Bouchard F, Dunin-Borkowski RE, Boyd RW, Lavery MPJ, Padgett MJ, Karimi E]
通讯作者:
Karimi E
DOI:
10.3390/app8060872
发表时间:
2018-05
期刊:
Applied Sciences
影响因子:
--
作者:
[M. M. Abadi-M.;Zabih Ghassemlooy;M. Bhatnagar;S. Zvánovec;M. Khalighi;M. Lavery]
通讯作者:
M. M. Abadi-M.;Zabih Ghassemlooy;M. Bhatnagar;S. Zvánovec;M. Khalighi;M. Lavery
共 7 条
High Dimensional Wireless Passive Optical Networking for Access Deployment (PON-HD)
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批准号:EP/T009012/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$93.06万
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财政年份:2020
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负责人:Martin Lavery
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依托单位:
国内基金
海外基金
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一次扫描多对比度及free-water DTI技术在功能区脑肿瘤中的研究
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批准号:JCZRLH202500011
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:
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依托单位:
基于碳纳米管技术和转座子开发一种新型的、
marker-free 的植物转基因技术
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批准号:Z24C160005
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:周明兵
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依托单位:
面向Cell-Free网络的协同虚拟化与动态传输
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批准号:62371367
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:陈健
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依托单位:
基于Lab-free电化学发光平台的ctDNA甲基化分析研究
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批准号:22374123
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:卓颖
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依托单位:
基于制备内源5mc-free基因组的策略鉴定新型DNA修饰并解析其产生机理
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批准号:32370576
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:陈辉
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依托单位:
基于定点突变膜受体Cell-free合成生物色谱新方法的PDGFRβ抑制剂筛选和结合位点分析
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批准号:82273886
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:原永芳
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依托单位:
不同功能基团的电中性Drug-Free纳米颗粒的构建及克服肿瘤耐药的研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:杨胜彩
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依托单位:
利用CRISPR/Cas RNP介导的DNA-free基因编辑衣藻控制登革热传播媒介伊蚊
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批准号:--
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35万元
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批准年份:2022
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负责人:费小雯
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依托单位:
番茄基于DNA-free基因编辑技术的2种类病毒抑制和脱毒的机理研究
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批准号:32102396
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:李经纬
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依托单位:
低损耗snapback-free RC LIGBT机理与新结构研究
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批准号:62104030
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2021
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负责人:杨可萌
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依托单位: