Čo je optická bezdrôtová komunikácia?

Optická bezdrôtová komunikácia (OWC) je forma optickej komunikácie, pri ktorej sa signály prenášajú pomocou neriadeného viditeľného, ​​infračerveného (IR) alebo ultrafialového (UV) svetla.

Systémy OWC pracujúce na viditeľných vlnových dĺžkach (390 – 750 nm) sa často označujú ako komunikácia viditeľným svetlom (VLC). Systémy VLC využívajú diódy emitujúce svetlo (LED) a môžu pulzovať veľmi vysokými rýchlosťami bez viditeľných vplyvov na svetelný výkon a ľudské oko. VLC sa dá použiť v širokej škále aplikácií vrátane bezdrôtových lokálnych sietí (WLAN), bezdrôtových osobných lokálnych sietí (WLAN) a sietí vo vozidlách. Na druhej strane, pozemné systémy OWC typu bod-bod, známe aj ako systémy s optikou voľného priestoru (FSO), pracujú na frekvenciách blízkych infračervených žiarení (750 – 1600 nm). Tieto systémy zvyčajne používajú laserové žiariče a ponúkajú nákladovo efektívne transparentné spojenia s vysokými prenosovými rýchlosťami (t. j. 10 Gbit/s na vlnovú dĺžku) a poskytujú potenciálne riešenie pre úzke miesta v spätných prenosových sieťach. Záujem o ultrafialovú komunikáciu (UVC) rastie aj vďaka nedávnemu pokroku v oblasti polovodičových svetelných zdrojov/detektorov pracujúcich v spektre UV žiarenia, ktoré je pre slnko neviditeľné (200 – 280 nm). V tomto takzvanom hlbokom ultrafialovom pásme je slnečné žiarenie na úrovni zeme zanedbateľné, čo umožňuje návrh detektora počítania fotónov s prijímačom so širokým poľom, ktorý zvyšuje prijatú energiu bez pridania ďalšieho šumu pozadia.

Po desaťročia bol záujem o optickú bezdrôtovú komunikáciu obmedzený predovšetkým na tajné vojenské aplikácie a vesmírne aplikácie vrátane medzisatelitných a hlbokých vesmírnych spojení. Doteraz bola penetrácia OWC na masový trh obmedzená, ale IrDA je veľmi úspešné bezdrôtové riešenie prenosu s krátkym dosahom.

微信图片_20230601180450

Od optického prepojenia v integrovaných obvodoch cez vonkajšie prepojenia medzi budovami až po satelitnú komunikáciu, varianty optickej bezdrôtovej komunikácie možno potenciálne využiť v širokej škále komunikačných aplikácií.

Optickú bezdrôtovú komunikáciu možno rozdeliť do piatich kategórií podľa dosahu prenosu:

1. Super krátke vzdialenosti

Medzičipová komunikácia v naskladaných a tesne zabalených viacčipových puzdrách.

2. Krátke vzdialenosti

V štandarde IEEE 802.15.7 sa podvodná komunikácia vykonáva v rámci aplikácií bezdrôtovej telesnej lokálnej siete (WBAN) a bezdrôtovej osobnej lokálnej siete (WPAN).

3. Stredný dosah

Vnútorná komunikácia v infračervenom a viditeľnom svetle (VLC) pre bezdrôtové lokálne siete (WLAN), ako aj komunikácia medzi vozidlami a medzi vozidlom a infraštruktúrou.

Krok 4: Vzdialené

Medzibudovová konektivita, známa aj ako optická komunikácia vo voľnom priestore (FSO).

5. Extra vzdialenosť

Laserová komunikácia vo vesmíre, najmä pre spojenia medzi satelitmi a vytváranie satelitných konštelácií.


Čas uverejnenia: 1. júna 2023