光無線通信とは何ですか？

光無線通信 (OWC) は、誘導されない可視光、赤外線 (IR)、または紫外線 (UV) 光を使用して信号を送信する光通信の一種です。

可視波長 (390 〜 750 nm) で動作する OWC システムは、可視光通信 (VLC) と呼ばれることがよくあります。VLC システムは発光ダイオード (LED) を利用しており、照明出力や人間の目に目立った影響を与えることなく、非常に高速でパルスを発生できます。VLC は、無線 LAN、無線パーソナル LAN、車両ネットワークなど、幅広いアプリケーションで使用できます。一方、地上ベースのポイントツーポイント OWC システムは自由空間光学 (FSO) システムとも呼ばれ、近赤外周波数 (750 〜 1600 nm) で動作します。これらのシステムは通常、レーザー エミッターを使用し、高データ レート (つまり、波長あたり 10 Gbit/s) を備えた費用対効果の高いプロトコル透過リンクを提供し、バックホールのボトルネックに対する潜在的なソリューションを提供します。太陽光が届かない UV スペクトル (200 〜 280 nm) で動作する固体光源/検出器の最近の進歩により、紫外線通信 (UVC) への関心も高まっています。このいわゆる深紫外線帯域では、地上レベルでの太陽放射はごくわずかであるため、背景ノイズを追加することなく受信エネルギーを増大させる広視野受信機を備えた光子計数検出器の設計が可能になります。

数十年にわたり、光無線通信への関心は、主に秘密軍事用途や、衛星間通信や深宇宙通信を含む宇宙用途に限られてきました。現在まで、OWCの一般市場への浸透は限定的ですが、IrDAは非常に成功した近距離無線伝送ソリューションです。

集積回路内の光相互接続から屋外の建物間リンク、衛星通信まで、光無線通信のさまざまなバリエーションは、さまざまな通信アプリケーションで使用できる可能性があります。

光無線通信は、伝送範囲に応じて 5 つのカテゴリに分類されます。

1. 超短距離

積み重ねられ、密集したマルチチップ パッケージ内のチップ間通信。

2. 短距離

標準 IEEE 802.15.7 では、ワイヤレス ボディ ローカル エリア ネットワーク (WBAN) およびワイヤレス パーソナル ローカル エリア ネットワーク (WPAN) アプリケーションによる水中通信が規定されています。

3. 中距離

ワイヤレス ローカル エリア ネットワーク (WLans) および車両間通信と車両インフラストラクチャ通信用の屋内 IR および可視光通信 (VLC)。

ステップ4：リモート

建物間接続。自由空間光通信 (FSO) とも呼ばれます。

5. 余分な距離

宇宙におけるレーザー通信、特に衛星間のリンクおよび衛星群の確立に使用されます。