Co s bezdrátovou optikou?

Optické sítě jsou téměř výhradně spojovány s optickými vlákny. Právě toto přenosové médium umožnilo jejich nevídaný rozvoj a možnost přenášet ohromné množství dat, navíc na velmi dlouhé vzdálenosti. Stogigabitové spojení mezi Evropou a Severní Amerikou dnes není nic neobvyklého. Optické vlákno ale také představuje problém, a pokud nám nevede až do domu nebo přímo k nějakému zařízení, máme zkrátka smůlu.

Současné bezdrátové sítě wi-fi používají zase téměř výhradně rádiové vlny. Volně použitelné pásmo se nachází v oblasti 2,4 GHz a může ho bez omezení používat každý. Jak asi můžeme tušit, tak právě ta otevřenost je problém, protože pásmo se nám brzy zaplní, a dochází k rušení, což zná asi každý, kdo se s wi-fi někdy setkal. Stejně tak je omezena přenosová rychlost, protože gigahertzy prostě nejsou nic extra a i s použitím pokročilých modulací se k nějakým gigabitům nedostaneme. Tím samozřejmě nelze říkat, že wi-fi je pomalá nebo jinak omezující technologie. Současné rychlosti dosahují až 600 Mbit/s (standard 802.11n) a existují plány jít až na rychlost 1,8 Gbit/s (standard IEEE 802.11ac používající frekvenci 5 GHz). Měli bychom dodat, že pro dosažení těchto rychlostí se používá tzv. MIMO technologii (multiple-input multiple-output; český překlad zní více vstupů více výstupů) a jde o použití více prostorových cest mezi vysílačem a přijímačem. Při nasazení MIMO je nezbytné využívat digitálního zpracování signálu, což je v rádiové oblasti poměrně běžná věc. Oproti optickým komunikacím, kde digitální zpracování signálu dorazilo na scénu ve velkém stylu s příchodem stogigabitových systémů. Pokud by někdo chtěl v této oblasti zacházet do podrobností, tak pokusy s digitálním zpracováním signálu se dělaly už pro staré dobré desetigigabitové systémy s optickým sdružováním signálů a snad známou zkratkou DWDM.

Pro obvyklé používání Internetu by běžnému uživateli mělo stačit 100 Mbit/s, takže proč se někdo stará o bezdrátovou optiku? Důvodů je víc. Pokud uživatelům nabídneme vyšší rychlosti, tak se je naučí využívat. Navíc máme trochu specifické aplikace, kde vyšší rychlosti využijeme už teď, a nemusí jít rovnou o používání astronomických teleskopů. Ale stačí domácí šíření/sdílení video signálu ve vysokém rozlišení jako třeba super HD či 4k nebo rovnou 8k ať netroškaříme. Samozřejmě závisí na použitém kódování a kompresi, ale 4k video už přes wi-fi snadno neprotlačíme.

Bezdrátová optika nám kromě vyšších rychlostí také dokáže nabídnout větší míru zabezpečení, protože optický signál se nešíří skrz dveře (pokud nejsou skleněné) a zdi. Takže je jasné, že odposlech je komplikovanější, ale také přicházíme o zásadní výhodu wi-fi, když se s telefonem, tabletem, notebookem můžeme svobodně potulovat.

Existují i zajímavé nápady jak optiku šířící se ve volném prostoru využít, například modulovat přímo osvětlení v místnostech. Pak už stačí jen nakoupit zařízení s vhodným optickým přijímačem a je to hotovo. Osvětlení by mělo být LED, protože klasickou žárovku nebo i novější úsporné se nám nepodaří tak rychle ‚rozblikat‘ – tedy modulovat intenzitu světla.

Poslední oblastí je nasazení bezdrátové optiky ve venkovních prostorech. Tato technologie existuje, ale má problém s prudkým poklesem přenosové rychlosti při zhoršení počasí. Takže vývoj se ubírá spíše směrem k nasazení v interiérech.

Jan Radil

Tweet about this on TwitterShare on FacebookShare on Google+Share on LinkedInEmail this to someonePrint this page