Optische drahtlose Kommunikation (OWC) ist eine Form der optischen Kommunikation, bei der Signale mithilfe von ungelenktem sichtbarem, infrarotem (IR) oder ultraviolettem (UV) Licht übertragen werden.
OWC-Systeme, die bei sichtbaren Wellenlängen (390 – 750 nm) arbeiten, werden oft als Visible Light Communication (VLC) bezeichnet. VLC-Systeme nutzen Leuchtdioden (LEDs) und können mit sehr hoher Geschwindigkeit pulsieren, ohne dass dies die Lichtleistung oder das menschliche Auge merklich beeinträchtigt. VLC ist in zahlreichen Anwendungen einsetzbar, darunter WLAN, WLAN (WLAN) und Fahrzeugvernetzung. Bodengestützte Punkt-zu-Punkt-OWC-Systeme, auch als Free Space Optics (FSO)-Systeme bezeichnet, arbeiten dagegen im Nahinfrarotbereich (750 – 1600 nm). Diese Systeme verwenden typischerweise Laseremitter und bieten kostengünstige, protokolltransparente Verbindungen mit hohen Datenraten (z. B. 10 Gbit/s pro Wellenlänge) und stellen eine potenzielle Lösung für Backhaul-Engpässe dar. Das Interesse an Ultraviolettkommunikation (UVC) wächst aufgrund der jüngsten Fortschritte bei Festkörperlichtquellen/-detektoren, die im sonnenblinden UV-Spektrum (200 – 280 nm) arbeiten. In diesem sogenannten tiefen Ultraviolettband ist die Sonnenstrahlung in Bodennähe vernachlässigbar, was die Entwicklung eines Photonenzähldetektors mit einem Weitfeldempfänger ermöglicht, der die empfangene Energie erhöht, ohne zusätzliches Hintergrundrauschen hinzuzufügen.
Jahrzehntelang beschränkte sich das Interesse an optischer drahtloser Kommunikation hauptsächlich auf geheime militärische Anwendungen und Weltraumanwendungen, darunter Intersatelliten- und Deep-Space-Verbindungen. Bislang ist die Marktdurchdringung von OWC auf dem Massenmarkt begrenzt, doch IrDA ist eine äußerst erfolgreiche drahtlose Übertragungslösung für kurze Distanzen.
Von der optischen Verbindung in integrierten Schaltkreisen über Verbindungen zwischen Gebäuden im Freien bis hin zur Satellitenkommunikation können Varianten der optischen drahtlosen Kommunikation potenziell in einer großen Bandbreite von Kommunikationsanwendungen eingesetzt werden.
Die optische drahtlose Kommunikation kann je nach Übertragungsreichweite in fünf Kategorien unterteilt werden:
1. Superkurze Distanzen
Interchip-Kommunikation in gestapelten und dicht gepackten Multichip-Paketen.
2. Kurze Wege
Im Standard IEEE 802.15.7 erfolgt die Unterwasserkommunikation im Rahmen von Wireless Body Local Area Network (WBAN)- und Wireless Personal Local Area Network (WPAN)-Anwendungen.
3. Mittlere Reichweite
Indoor-IR- und sichtbare Lichtkommunikation (VLC) für drahtlose lokale Netzwerke (WLans) sowie Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation.
Schritt 4: Fernbedienung
Konnektivität zwischen Gebäuden, auch bekannt als optische Freiraumkommunikation (Free Space Optical Communication, FSO).
5. Extra Abstand
Laserkommunikation im Weltraum, insbesondere für Verbindungen zwischen Satelliten und den Aufbau von Satellitenkonstellationen.
Beitragszeit: 01.06.2023