Оптическая беспроводная связь (OWC) — это форма оптической связи, при которой сигналы передаются с использованием ненаправленного видимого, инфракрасного (ИК) или ультрафиолетового (УФ) света.
Системы оптической беспроводной связи (OWC), работающие в видимом диапазоне длин волн (390–750 нм), часто называют системами связи видимого света (VLC). Системы VLC используют светодиоды (LED) и могут генерировать импульсы с очень высокой скоростью без заметного влияния на светоотдачу и восприятие человеком света. VLC может использоваться в широком спектре приложений, включая беспроводные локальные сети (WLAN), беспроводные персональные локальные сети (WLAN) и автомобильные сети. С другой стороны, наземные системы OWC типа «точка-точка», также известные как системы оптики свободного пространства (FSO), работают на ближних инфракрасных частотах (750–1600 нм). Эти системы обычно используют лазерные излучатели и предлагают экономичные, прозрачные по протоколу каналы связи с высокой скоростью передачи данных (например, 10 Гбит/с на длину волны), а также потенциальное решение проблем с пропускной способностью магистральной сети. Интерес к ультрафиолетовой связи (UVC) также растет благодаря недавним достижениям в области твердотельных источников/детекторов света, работающих в ультрафиолетовом спектре, нечувствительном к солнечному свету (200–280 нм). В этом так называемом глубоком ультрафиолетовом диапазоне солнечное излучение на уровне земли незначительно, что позволяет разработать детектор подсчета фотонов с широкопольным приемником, который увеличивает принимаемую энергию без добавления дополнительного фонового шума.
На протяжении десятилетий интерес к оптической беспроводной связи ограничивался в основном секретными военными приложениями и космическими приложениями, включая межспутниковые и дальние космические каналы связи. До настоящего времени массовое распространение оптической беспроводной связи было ограничено, но технология IrDA является весьма успешным решением для беспроводной передачи данных на короткие расстояния.
От оптических соединений в интегральных схемах до наружных межздательных линий связи и спутниковой связи — различные варианты оптической беспроводной связи потенциально могут использоваться в самых разнообразных коммуникационных приложениях.
Оптическая беспроводная связь может быть разделена на пять категорий в зависимости от дальности передачи:
1. Очень короткие расстояния
Межчиповая связь в многослойных и плотно упакованных многочиповых корпусах.
2. Короткие расстояния
В стандарте IEEE 802.15.7 подводная связь осуществляется в рамках приложений беспроводной локальной сети для тела (WBAN) и беспроводной персональной локальной сети (WPAN).
3. Средний диапазон
Внутренняя инфракрасная и видимая световая связь (VLC) для беспроводных локальных сетей (WLAN), а также для связи между транспортными средствами и между транспортными средствами и инфраструктурой.
Шаг 4: Удаленный доступ
Межзданиевая связь, также известная как оптическая связь в свободном пространстве (FSO).
5. Дополнительное расстояние
Лазерная связь в космосе, особенно для связи между спутниками и создания спутниковых группировок.
Дата публикации: 01 июня 2023 г.