Hva er optisk trådløs kommunikasjon?

Optisk trådløs kommunikasjon (OWC) er en form for optisk kommunikasjon der signaler overføres ved hjelp av ustyrt synlig, infrarødt (IR) eller ultrafiolett (UV) lys.

OWC-systemer som opererer på synlige bølgelengder (390–750 nm) blir ofte referert til som synlig lyskommunikasjon (VLC). VLC-systemer utnytter lysdioder (LED) og kan pulsere med svært høye hastigheter uten merkbare effekter på lysutbytte og det menneskelige øyet. VLC kan brukes i en rekke applikasjoner, inkludert trådløst LAN, trådløst personlig LAN og kjøretøynettverk. På den annen side opererer bakkebaserte punkt-til-punkt OWC-systemer, også kjent som friromsoptikk (FSO)-systemer, på nær-infrarøde frekvenser (750–1600 nm). Disse systemene bruker vanligvis laseremittere og tilbyr kostnadseffektive protokolltransparente lenker med høye datahastigheter (dvs. 10 Gbit/s per bølgelengde) og gir en potensiell løsning på flaskehalser i backhaul. Interessen for ultrafiolett kommunikasjon (UVC) vokser også på grunn av nylige fremskritt innen faststofflyskilder/detektorer som opererer i det solblinde UV-spekteret (200–280 nm). I dette såkalte dype ultrafiolette båndet er solstrålingen ubetydelig på bakkenivå, noe som muliggjør utformingen av en fotontellende detektor med en bredfeltsmottaker som øker den mottatte energien uten å legge til ytterligere bakgrunnsstøy.

I flere tiår har interessen for optisk trådløs kommunikasjon vært begrenset primært til hemmelige militære applikasjoner og romfartsapplikasjoner, inkludert intersatellitt- og dypromsforbindelser. Til dags dato har OWCs massemarkedspenetrasjon vært begrenset, men IrDA er en svært vellykket trådløs kortdistanseoverføringsløsning.

Fra optisk sammenkobling i integrerte kretser til utendørs mellombygningskoblinger til satellittkommunikasjon, kan varianter av optisk trådløs kommunikasjon potensielt brukes i en rekke kommunikasjonsapplikasjoner.

Optisk trådløs kommunikasjon kan deles inn i fem kategorier i henhold til overføringsrekkevidde:

1. Superkorte avstander

Interchip-kommunikasjon i stablede og tettpakkede flerchipspakker.

2. Korte avstander

I standarden IEEE 802.15.7, undervannskommunikasjon under trådløse Body Local Area Network (WBAN) og trådløse Personal Local Area Network (WPAN) applikasjoner.

3. Middels rekkevidde

Innendørs IR- og synlig lyskommunikasjon (VLC) for trådløse lokalnettverk (WLans) samt kommunikasjon mellom kjøretøy og kjøretøy og infrastruktur.

Trinn 4: Fjernkontroll

Konnektivitet mellom bygninger, også kjent som optisk kommunikasjon i fritt rom (FSO).

5. Ekstra avstand

Laserkommunikasjon i rommet, spesielt for forbindelser mellom satellitter og etablering av satellittkonstellasjoner.