光分碼多工存取(OCDMA)在無線光通訊的創新應用

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科技產業資訊室(iKnow) - 鐘國晉發表於 2025年4月15日

圖、光分碼多工存取(OCDMA)在無線光通訊的創新應用

自由空間光通訊(FSO，或稱無線光通訊)是一種以光束在自由空間傳遞資料的技術，就像以空氣這樣的「隱形光纖」作為傳遞媒介，而不需要實體線路。它具有高速傳輸、容易部署等優點，但容易受到天氣影響(例如霧霾、強風的干擾)。而光分碼多工存取(OCDMA)如同給每位用戶一把獨特的「光學鑰匙」，同時能讓各個裝置共用一道光束傳遞資料，能增進通訊安全。

傳統無線光通訊在惡劣天氣下容易斷訊，且容易被竊聽。深圳大学的研究團隊設計了一套結合「空間多樣性」(多組發射端或接收端區隔設置)和「時間多樣性」(讓訊號分批抵達接收端)的系統，好比為光訊號加上「防護罩」，即使在強風或濃霧中也能維持10Gbps的傳輸速度(相當一秒傳完兩部高解析電影)，亦能讓竊聽者收到滿是雜訊的內容(錯誤率超過千分之三)。這項技術適合用在有高安全性及高速傳輸需求的場合，如偏遠地區或臨時設置的緊急通訊網路。

另外在智慧城市的應用上，傳統無線光通訊難以同時支援高速傳輸資料(如4K影像)與低速傳輸資料(如感測器)。印尼柯立達瓦札那基督教大學(UKrida)藉由單極與雙極的混合編碼方案，採取類似交通管制的架構，單極編碼專門處理低速傳輸資料，雙極編碼則處理高速傳輸資料，透過特殊設計的「準極化碼」讓兩種模式無縫共存減少相互干擾。在各種天氣條件下進行實測，即使在900公尺範圍內，無論晴雨都能正常運作，因此適合用在智慧路燈、工廠自動化等場域。

這些創新應用就像為無線光通訊加裝「智慧大腦」，讓光訊號傳輸不僅更快更穩，還能彈性支援不同需求。從智慧工廠的機器人作業，到山區搜救的緊急通訊，都能因此獲益。(645字)

參考資料：
Design and Investigation of a 10 Gb/s Hybrid Spatial-time Diversity FSO-CDMA Communication System. Journal of Physics: Conference Series. 2024/05/27.
Hybrid unipolar-bipolar system with quasi-polarized code for free-space optical communication. UAD Telkomnika. 2024/06.

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