光無線通信とは何ですか?

光無線通信 (OWC) は、非誘導の可視光、赤外線 (IR)、または紫外線 (UV) 光を使用して信号が送信される光通信の形式です。

可視波長 (390 ～ 750 nm) で動作する OWC システムは、多くの場合、可視光通信 (VLC) と呼ばれます。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顕著な影響を与えることなく、非常に高速でパルスを発生させることができます。VLC は、無線 LAN、無線パーソナル LAN、車両ネットワークなどの幅広いアプリケーションで使用できます。一方、自由空間光学 (FSO) システムとしても知られる地上ベースのポイントツーポイント OWC システムは、近赤外線周波数 (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、高いデータ レート (つまり、波長あたり 10 Gbit/s) でコスト効率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。紫外線通信 (UVC) への関心も、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高まっています。このいわゆる深紫外線帯域では、地上では太陽放射が無視できるため、バックグラウンドノイズを追加する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になります。

何十年もの間、光無線通信への関心は主に秘密の軍事用途や、衛星間リンクや深宇宙リンクなどの宇宙用途に限定されてきました。現在まで、OWC の一般市場への普及は限られていますが、IrDA は無線短距離伝送ソリューションとして非常に成功しています。

集積回路内の光相互接続から屋外の建物間リンク、衛星通信に至るまで、光無線通信の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、伝送距離に応じて次の 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、密にパックされたマルチチップ パッケージでのチップ間通信。

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) アプリケーションの下での水中通信。

3.中距離

ワイヤレス ローカル エリア ネットワーク (WLan) 用の屋内 IR および可視光通信 (VLC)、車両間および車両とインフラ間の通信。

ステップ 4: リモート

ビル間接続。自由空間光通信 (FSO) とも呼ばれます。

5. 余分な距離

宇宙でのレーザー通信、特に衛星間のリンクと衛星群の確立。