光無線通信とは何ですか？

光無線通信（OWC）は、可視光、赤外線（IR）、または紫外線（UV）といった非誘導光を用いて信号を伝送する光通信の一形態である。

可視波長（390～750 nm）で動作するOWCシステムは、可視光通信（VLC）と呼ばれることが多い。VLCシステムは発光ダイオード（LED）を利用し、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振できる。VLCは、無線LAN、無線パーソナルLAN、車載ネットワークなど、幅広い用途で使用できる。一方、地上設置型のポイントツーポイントOWCシステムは、自由空間光通信（FSO）システムとも呼ばれ、近赤外線周波数（750～1600 nm）で動作する。これらのシステムは通常レーザーエミッタを使用し、高データレート（波長あたり10 Gbit/sなど）でコスト効率の良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解決策となる。紫外線通信（UVC）への関心も、太陽光を遮断する紫外線スペクトル（200～280 nm）で動作する固体光源/検出器の最近の進歩により高まっている。このいわゆる深紫外線帯では、地表における太陽放射は無視できるほど小さいため、背景ノイズを増やすことなく受信エネルギーを増加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となる。

数十年にわたり、光無線通信への関心は、主に秘密裏に行われる軍事用途や、衛星間通信や深宇宙通信を含む宇宙用途に限られていました。現在まで、光無線通信の一般市場への普及は限定的でしたが、IrDAは短距離無線伝送ソリューションとして非常に高い成功を収めています。

集積回路における光相互接続から、屋外の建物間リンク、衛星通信に至るまで、光無線通信の様々な形態は、幅広い通信用途に利用できる可能性がある。

光無線通信は、伝送範囲に応じて5つのカテゴリに分類できます。

1. 超短距離

積層され、高密度に配置されたマルチチップパッケージにおけるチップ間通信。

2. 短距離

IEEE 802.15.7規格では、無線ボディローカルエリアネットワーク（WBAN）および無線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おける水中通信が規定されています。

3. 中距離

無線LAN（WLAN）だけでなく、車両間通信や車両・インフラ間通信のための屋内赤外線通信および可視光通信（VLC）。

ステップ4：リモート

建物間接続、別名自由空間光通信（FSO）。

5. 追加距離

宇宙空間におけるレーザー通信、特に衛星間の通信や衛星コンステレーションの構築に用いられる。