Komunikacja w podczerwieni
- Adam Urbanek,
- 01.04.1999
Europejska wersja sieci radiowych WLAN, zgodna ze standardem HIPERLAN, zapewnia przepływność do 20 Mb/s w zasięgu 50 metrów bądź ze zmniejszoną przepływnością 1 Mb/s w zasięgu do 800 m. Nowszy standard transmisji radiowej zdefiniowany przez ETSI rezerwuje częstotliwości pracy w zakresie 2,4 GHz dla urządzeń lokalnych sieci radiowych. W tym systemie transmisji zadowalającą przepływność dla radiowych sieci dostępowych uzyskuje się również w zakresie przepływności od 1 do 2 Mb/s; sieci bezprzewodowe RLAN o wyższych szybkościach przekazu stosuje się niezwykle rzadko.
Kanały podczerwieni
Kontrpropozycją w stosunku do mikrofalowych kanałów radiowych jest transmisja bezprzewodowa wykorzystująca promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal z zakresu 700-1500 nm, czyli promieniowanie podczerwone (rys. 1). Niewątpliwą zaletą łączności na falach zakresu podczerwieni jest dostęp do szerokiego zakresu widma transmitowanych częstotliwości, brak propagacji fal przez ściany i przeszkody w budynkach oraz możliwość łatwego kreowania kierunkowej wiązki transmisyjnej o wysokim skupieniu przesyłanej energii, jak też tworzenia szerokokątnej wiązki rozpraszającej promieniowanie w pomieszczeniach zamkniętych.
Koncepcja transmisji danych za pomocą podczerwieni jest znana od wielu lat, lecz dopiero na początku lat dziewięćdziesiątych zostały wykonane prototypy urządzeń przeznaczonych do transmisji danych z przekazem w podczerwieni. Urządzenia te, początkowo służące do łączenia systemów telewizji użytkowej, znalazły szersze zastosowanie w zdalnych sterownikach odbiorników telewizyjnych (piloty podczerwieni) oraz w kamerach zdalnego nadzoru i śledzenia elektronicznego. Dopiero widoczny w ostatnich latach postęp w dziedzinie optoelektroniki umożliwił adaptację tego sposobu transmisji w szeroko rozumianej telekomunikacji o wyższych przepływnościach, zwłaszcza do transportu danych ze stacjonarnymi lub mało ruchliwymi abonentami sieci. Transmisje w podczerwieni, mające wiele wspólnych cech z komunikacją mikrofalową, odróżniają się jednak kilkoma istotnymi parametrami przekazu, upodabniając ten sposób transmisji bardziej do techniki optycznej niż radiowej.
- łącza kierunkowe z wykorzystaniem promieni bezpośrednich
- łącza zwane dyfuzyjnymi, z wykorzystaniem promieniowania odbitego od ścian, sufitu i innych przedmiotów wewnątrz pomieszczenia.
Ważną cechą przekazów w zakresie fal podczerwieni jest wysoka odporność tej transmisji na zjawisko wielodrogowości sygnału spowodowane nakładaniem się (interferencją) wielu promieni odbitych, z których każdy dociera do odbiornika z inną amplitudą, opóźnieniem i fazą. Znacznie większa odporność na zjawisko wielodrogowości podczas transmisji w podczerwieni niż w transmisji mikrofalowej bądź radiowej objawia się bardziej stabilnym odbiorem informacji, tym lepszym, im wyższa jest częstotliwość nadawanego sygnału. Należy jednak nadmienić, że opóźnienia sygnału powstające na skutek wielu odbić powodują dywergencję (rozszczepienie, rozmycie impulsów) sygnału użytecznego, prowadzą bezpośrednio do powstawania interferencji międzysymbolowych - utrudniających odbiór sygnałów o dużych częstotliwościach.