§1. Інфрачервоні мережі
Оптичний бездротовий зв'язок в інфрачервоній частині спектру знайшов своє застосування в приміщеннях, де є численні віддалені пристрої. Останнім часом все більша увага приділяється використанню інфрачервоних технологій для створення бездротових локальних мереж. В даному розділі порівнюються характеристики інфрачервоних мереж і радіомереж, після чого наводяться деякі подробиці щодо інфрачервоних локальних мереж [3].
Плюси і мінуси
У бездротових локальних мережах використовуються дві технології: передача в інфрачервоному діапазоні та радіопередача у НВЧ-діапазоні з використанням розширеного спектра або узкополосной передачі. Інфрачервона передача пропонує кілька суттєвих переваг. По-перше, спектр для такої зв'язку зазвичай необмежений, що дає можливість отримувати досить високі швидкості передачі. Крім того, для інфрачервоного діапазону не існує регулюючих правил чи стандартів, чого не можна сказати про деяких ділянках НВЧ-діапазону.
Крім того, інфрачервоне випромінювання має деякі властивості видимого, що робить його привабливим для певних конфігурацій локальних мереж. Інфрачервоне випромінювання дифузному відбивається від світлих об'єктів; таким чином, для покриття всієї кімнати можна використовувати відбиття від стелі. Інфрачервоне випромінювання не проникає крізь стіни або інші непрозорі об'єкти. Це дає дві переваги: по-перше, зв'язок в інфрачервоному діапазоні легше захистити від прослуховування, ніж зв'язок в НВЧ-діапазоні, по-друге, у кожній кімнаті будинку може існувати своя інфрачервона конфігурація, і вони не будуть інтерферіровать між собою, що дозволяє створювати значні інфрачервоні локальні мережі.
Ще одним плюсом передачі в інфрачервоному діапазоні є відносна простота і дешевизна відповідного обладнання. При інфрачервоної передачу даних використовується модуляція інтенсивності, так що ІЧ-приймачі повинні виявляти тільки амплітуду оптичних сигналів, тоді як більшість СВЧ-приймачів повинні виявляти частоту або фазу.
Слід також відзначити кілька недоліків розглянутій середовища. Багато обладнання, що використовується всередині приміщень, дає істотне фонове випромінювання в ІЧ-діапазоні. Це зовнішнє випромінювання сприймається ІЧ-приймачем як шум, отже, потрібні передавачі більшої потужності. У той же час слід враховувати питання надмірних витрат потужності та безпеки для зору.
Методи передачі
В даний час для передачі даних в ІК-діапазоні використовуються три альтернативні методи: сигнал може бути сфокусованим і спрямованим (пульт дистанційного керування телевізором), може випромінювати рівномірно у всіх напрямках; може відображатися від светлоокрашенних стель.
Спрямований промінь
Інфрачервона передача з направленим променем використовується для створення двухточечних каналів зв'язку. У цьому режимі радіус зв'язку залежить від випромінювана потужності і ступеня фокусування. Сфокусований інфрачервоний канал передачі Даних може вимірюватися кілометрами. Такі діапазони передачі не потрібні для створення кімнатних бездротових локальних мереж. У той же час інфрачервоний канал зв'язку використовується для зв'язку будинків, точніше, мостів або маршрутизаторів, розташованих в будинках, що знаходяться в межах прямої видимості.
При кімнатному використанні двухточкових інфрачервоних каналів може налаштовуватись локальна мережа типу Token Ring (рис. 5). Набір інфрачервоних трансіверов настроюється так, щоб дані циркулювали між ними як у кільцевої конфігурації. Кожен трансівер підтримує робочу станцію або концентратор станцій, причому концентратор виконує функції маршрутизатора [3].
Рис. 5. Локальна мережа Token Ring з використанням двохточкових інфрачервоних каналів
Ненаправленная передача
Ненаправленная конфігурація включає одну базову станцію, яка знаходиться в межах прямої видимості інших станцій локальної мережі. Як правило, така виділена станція розташовується на стелі (рис. 6, а) і діє як многопортовий ретранслятор. Зв'язок здійснюється наступним чином. Передавач базової станції транслює ненаправленний сигнал, який можуть приймати всі інші ІЧ-приймачі, що знаходяться в охопленої діапазоні, а дані трансівери передають спрямований промінь, спрямований на базовий модуль станції.
Відображення
У такій конфігурації все ІЧ-передавачі сфокусовані та націлені на точку в дифузному відображає стелі (рис. 6, б). Інфрачервоне випромінювання надходить на стелю і відбивається від неї, після чого приймається всіма приймачами області.
Рис. 6. Конфігурація ненаправленої інфрачервоної локальної мережі
Приклад типової бездротової локальної мережі з інфрачервоною передачею наведено на рис. 7. Є кілька (по одній на кімнату) розміщених на стелі базових станцій. Кожна станція забезпечує зв'язок між кількома стаціонарними та мобільними робочими станціями, що знаходяться в кімнаті. Між собою базові станції з'єднуються проводом, вони також пов'язані з сервером, який може виступати як точка доступу до проводової ЛВС або глобальної мережі. Крім того, можуть існувати конференц-зали, в яких відсутні базові станції, а зв'язок організується епізодичним чином [4] .
Рис. 7 - Мережі портативних і стаціонарних бездротових станцій, що використовують передачу в інфрачервоному діапазоні