Acceso inalámbrico por infrarrojos

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista ELECTRÓNICA & COMUNICACIONES nº 166)

La creciente demanda de conexiones de corta distancia y alta velocidad en áreas metropolitanas, unido al hecho de que en muchos casos la infraestructura de cable no puede cubrir el elevado ancho de banda que requieren los edificios de negocios de zonas densamente pobladas, conduce a la adopción de soluciones alternativas como puede ser el acceso inalámbrico por infrarrojos.

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Este tipo de tecnología permite la transmisión de datos de alta velocidad empleando señales ópticas que se propagan por el espacio libre. En este sentido, estos enlaces ópticos se asemejan a los sistemas de fibra óptica. La principal diferencia es que en un sistema de comunicaciones ópticas convencional, la salida del transmisor óptico (láser o LED) se enfoca en el interior de una fibra óptica, mientras que en el caso que nos ocupa la salida se radia a través del aire hasta la unidad receptora empleando un haz muy estrecho. El rango de frecuencias en el que operan estos sistemas se encuentra en torno a los 200 THz, lo cual se corresponde con longitudes de onda de 1 micrómetro. Más concretamente, los equipos comerciales suelen trabajar en dos bandas: 780-900 nm y 1500-1600 nm. Estas bandas coinciden con las llamadas primera y tercera ventana de los sistemas de fibra óptica convencionales. La banda de 1300 nm, correspondiente a la segunda ventana de la fibra, no se emplea habitualmente porque presenta unas pobres características de propagación a través de la atmósfera.

Así pues, un enlace de infrarrojos está compuesto por un par de transceptores unidos entre sí por medio de sendos haces láser, lo que da como resultado un enlace de comunicaciones bidireccional y balanceado (mismo ancho de banda en ambos sentidos de transmisión). Las características más importantes del transceptor, junto con algunos valores típicos, se enumeran en la tabla I.

Tabla I. Especificaciones del transceptor FlightPath^TM 622 Mbps de LightPointe.

Transmisor óptico	VCSEL
Longitud de onda	850 nm
Divergencia del haz	2 mrad
Potencia óptica transmitida	3,9 mW
Receptor óptico	SiAPD
Sensibilidad del receptor	-38 dBm
Rango dinámico	28 dB
Distancia recomendada	300 m
Protocolo	ATM/SONET
IEC/EN 60825-1	CLASS 3B
Dimensiones y peso	135x165x500 mm - 9,6 kg

Para el buen funcionamiento del sistema resulta imprescindible que haya visión directa entre ambos transceptores. Luego a la hora de escoger el lugar donde se van a emplazar los equipos se debe asegurar que no existe ningún obstáculo a lo largo de todo el enlace teniendo en cuenta el ángulo de divergencia del haz. Por ejemplo, considerando una divergencia de 2 mrad, se obtendría un diámetro de haz de 60 cm a una distancia de 300 m. Los transceptores se pueden instalar tanto en exteriores como en interiores, tal y como se muestra en la figura 1, pero en el caso de interiores resulta necesario que el transceptor se sitúe frente a una ventana para que pueda existir visión directa. Se supone que el vidrio de la ventana no introduce ninguna atenuación significativa sobre la señal.

Transceptores para sistemas de acceso inalámbrico por infrarrojos

Fig. 1. Transceptores para sistemas de acceso inalámbrico por infrarrojos.
Una gran ventaja de los sistemas inalámbricos por infrarrojos es que no se encuentran regulados y no se requiere licencia para poder operarlos, ya que la FCC (Federal Communications Commission) decidió en su día no regular aquellas bandas de frecuencia por encima de los 300 GHz. Adicionalmente, dado que el tamaño del haz es muy reducido y no existen lóbulos secundarios como los que se producen en el caso de las antenas directivas, las interferencias no suponen ningún problema.

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