Truyền thông không dây quang học là gì?

Truyền thông không dây quang học (OWC) là một hình thức truyền thông quang học trong đó tín hiệu được truyền bằng ánh sáng nhìn thấy, hồng ngoại (IR) hoặc tia cực tím (UV) không được điều khiển.

Các hệ thống OWC hoạt động ở bước sóng khả kiến ​​(390 - 750nm) thường được gọi là truyền thông ánh sáng khả kiến ​​(VLC).Hệ thống VLC tận dụng các điốt phát sáng (đèn led) và có thể phát xung ở tốc độ rất cao mà không ảnh hưởng đáng kể đến công suất chiếu sáng và mắt người.VLC có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm mạng LAN không dây, mạng LAN cá nhân không dây và mạng xe cộ.Mặt khác, hệ thống OWC điểm-điểm trên mặt đất, còn được gọi là hệ thống quang học không gian tự do (FSO), hoạt động ở tần số gần hồng ngoại (750 - 1600 nm).Các hệ thống này thường sử dụng bộ phát laser và cung cấp các liên kết minh bạch về giao thức, tiết kiệm chi phí với tốc độ dữ liệu cao (tức là 10 Gbit/s trên mỗi bước sóng) và cung cấp giải pháp tiềm năng cho các tắc nghẽn truyền ngược.Sự quan tâm đến truyền thông tia cực tím (UVC) cũng ngày càng tăng do những tiến bộ gần đây về nguồn sáng/máy dò trạng thái rắn hoạt động trong phổ UV che khuất ánh nắng mặt trời (200 - 280 nm).Trong cái gọi là dải cực tím sâu này, bức xạ mặt trời ở trên mặt đất là không đáng kể, nên có thể thiết kế một máy dò đếm photon với máy thu trường rộng giúp tăng năng lượng nhận được mà không cần thêm nhiễu nền.

Trong nhiều thập kỷ, sự quan tâm đến truyền thông không dây quang học chủ yếu bị giới hạn ở các ứng dụng quân sự bí mật và các ứng dụng không gian bao gồm các liên kết giữa các vệ tinh và không gian sâu.Cho đến nay, khả năng thâm nhập thị trường đại chúng của OWC còn hạn chế, nhưng IrDA là giải pháp truyền dẫn không dây tầm ngắn rất thành công.

Từ kết nối quang học trong các mạch tích hợp đến các liên kết liên tòa nhà ngoài trời đến truyền thông vệ tinh, các biến thể của truyền thông không dây quang học có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng truyền thông khác nhau.

Truyền thông không dây quang học có thể được chia thành năm loại theo phạm vi truyền dẫn:

1. Khoảng cách siêu ngắn

Giao tiếp liên chip trong các gói nhiều chip được xếp chồng lên nhau và đóng gói chặt chẽ.

2. Khoảng cách ngắn

Trong tiêu chuẩn IEEE 802.15.7, liên lạc dưới nước trong các ứng dụng Mạng cục bộ cơ thể không dây (WBAN) và Mạng cục bộ cá nhân không dây (WPAN).

3. Tầm trung

Giao tiếp hồng ngoại trong nhà và ánh sáng khả kiến ​​(VLC) dành cho mạng cục bộ không dây (WLans) cũng như giao tiếp giữa xe với xe và giữa xe với cơ sở hạ tầng.

Bước 4: Từ xa

Kết nối liên tòa nhà, còn được gọi là truyền thông quang học không gian trống (FSO).

5. Khoảng cách bổ sung

Truyền thông laser trong không gian, đặc biệt là liên kết giữa các vệ tinh và thiết lập các chòm sao vệ tinh.