Una revisión-Comunicaciones ópticas no guiadas: desarrollos, evolución tecnológica y desafíos
Autores: Raj, A. Arockia Bazil; Krishnan, Prabu; Darusalam, Ucuk; Kaddoum, Georges; Ghassemlooy, Zabih; Abadi, Mojtaba Mansour; Majumdar, Arun K.; Ijaz, Muhammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una revisión-Comunicaciones ópticas no guiadas: desarrollos, evolución tecnológica y desafíos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Evolución
Comunicación óptica de espacio libre
Tecnología
Limitaciones
Desafíos
Desarrollos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo de revisión discute la evolución completa de la comunicación óptica de espacio libre (FSO), también conocida como tecnologías de comunicación óptica no guiada (UOC), desde los tiempos antiguos del fuego del hombre hasta los sistemas UOC de hoy en día con soporte de aprendizaje automático. Se presentan los principios, la importancia y los desarrollos que han ocurrido en las últimas décadas, así como las metodologías de instalación, las limitaciones tecnológicas y los desafíos actuales de las UOC. Se revisan todos los subconjuntos de UOC: comunicación FSO, comunicación inalámbrica óptica submarina (UOWC) y comunicación por luz visible (VLC), con sus desarrollos tecnológicos/sistema, aplicaciones potenciales y limitaciones. Se revisan los desarrollos/logros más avanzados en (i) efectos del canal FSO y sus técnicas de mitigación; (ii) técnicas de radio sobre FSO; (iii) técnicas de multiplexación por división de longitud de onda y multiplexación por subportadora; (iv) FSO para aplicaciones de acceso mundial interoperables para microondas; (v) comunicación satelital óptica espacial (SOSC); (vi) UWOC; (vii) comunicación fotoacústica (PAC); (viii) fidelidad de luz; (ix) VLC; (x) VLC vehicular (VLC); y (xi) comunicación óptica de cámara. Además, se abordan los desarrollos actuales en tecnologías emergentes como la inteligencia artificial (para mejorar el rendimiento de los sistemas UOC), la recolección de energía (para la utilización efectiva de los canales UOC) y escenarios de redes de comunicación a corto plazo (necesarios para enlaces digitales de banda ancha seguros). Finalmente, de manera breve, se resumen los desafíos que requieren atención inmediata para lograr el pleno potencial de los sistemas UOC.
Descripción
Este artículo de revisión discute la evolución completa de la comunicación óptica de espacio libre (FSO), también conocida como tecnologías de comunicación óptica no guiada (UOC), desde los tiempos antiguos del fuego del hombre hasta los sistemas UOC de hoy en día con soporte de aprendizaje automático. Se presentan los principios, la importancia y los desarrollos que han ocurrido en las últimas décadas, así como las metodologías de instalación, las limitaciones tecnológicas y los desafíos actuales de las UOC. Se revisan todos los subconjuntos de UOC: comunicación FSO, comunicación inalámbrica óptica submarina (UOWC) y comunicación por luz visible (VLC), con sus desarrollos tecnológicos/sistema, aplicaciones potenciales y limitaciones. Se revisan los desarrollos/logros más avanzados en (i) efectos del canal FSO y sus técnicas de mitigación; (ii) técnicas de radio sobre FSO; (iii) técnicas de multiplexación por división de longitud de onda y multiplexación por subportadora; (iv) FSO para aplicaciones de acceso mundial interoperables para microondas; (v) comunicación satelital óptica espacial (SOSC); (vi) UWOC; (vii) comunicación fotoacústica (PAC); (viii) fidelidad de luz; (ix) VLC; (x) VLC vehicular (VLC); y (xi) comunicación óptica de cámara. Además, se abordan los desarrollos actuales en tecnologías emergentes como la inteligencia artificial (para mejorar el rendimiento de los sistemas UOC), la recolección de energía (para la utilización efectiva de los canales UOC) y escenarios de redes de comunicación a corto plazo (necesarios para enlaces digitales de banda ancha seguros). Finalmente, de manera breve, se resumen los desafíos que requieren atención inmediata para lograr el pleno potencial de los sistemas UOC.