Langaton äänensiirto

Langaton äänensiirto tarkoittaa äänen siirtämistä muuttamalla se sähkömagneettiseksi säteilyksi. Sähkömagneettisen säteilyn lajeista radioaaltoja ja infrapunaa käytetään langattomassa äänensiirrossa. Radioaaltoja hyödyntäviä teknologioita langattomassa äänensiirrossa ovat muun muassa GSM, UMTS ja Bluetooth.

GSM (Global System for Mobile Communications)

Pääartikkeli: GSM

GSM on joukko standardeja, joita käytetään maailmanlaajuisesti matkapuhelinviestintään. GSM-tekniikka perustuu laajaspektriseen lähetykseen sekä taajuushyppelyn ja aikajakomultipleksoinnin (TDMA) käyttöön. GSM-verkko toimii 900, 1800 ja 1900 MHz taajuudella.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)

Pääartikkeli: UMTS

UMTS on GSM:n seuraajaksi suunniteltu kolmannen sukupolven matkapuhelinteknologia. UMTS:ssa data ja puhe on erotettu kokonaan toisistaan. UMTS:ssa käytettävä radiotekniikka on W-CDMA. W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) tukee kahta perustekniikkaa: FDD:tä (Frequency Division Duplex) ja TDD:tä (Time Division Duplex). FDD-tekniikka perustuu siihen, että ylävirralle ja alavirralle on annettu omat 5 MHz:n taajuusalueet, joita päätelaitteet ja tukiasemat voivat käyttää. Taajuudet 1920-1980 MHz on varattu ylävirran käyttöön ja taajuudet 2110-2170 MHz alavirralle. Tämä mahdollistaa noin 250 samanaikaisen puhekanavan käyttämisen. TDD-tekniikassa puolestaan samaa taajuusaluetta käytetään tiedonsiirrossa molempiin suuntiin. Siirrossa toimitaan vuorosuuntaisesti samalla taajuusalueella ja tätä tekniikkaa varten on varattu taajuusalueet 1900-1920 MHz sekä 2020-2025 MHz. Tämä sallii vain noin 120 yhteyttä, mutta se myös vaatii vain puolet kaistanleveydestä.

Infrapuna

Infrapunasäteilyn taajuus on 3 - 300 THz. IrDA on Infrared Data Associationin määrittelemä standardi langattomaan tiedonsiirtoon käyttäen infrapunasäteilyä. Infrapunatekniikka käyttää suunnattua lähetystä, jossa lähettäjällä ja vastaanottajalla täytyy olla esteetön näköyhteys. IrDA 1.0 ja 1.1 standardien mukaiset laitteet toimivat maksimissaan yhden metrin etäisyydeltä. Siirtonopeus vaihtelee välillä 2400 - 115200 bit/s. IrDA 1.1 tukee myös suurempia nopeuksia: 0,576, 1,152 Mbit/s, ja nopeimmillaan jopa 4 Mbit/s.

IrDa protokollia ovat mm.: - IrDA-SIR Serial Infrared physical layers (IrSIR), fysikaalisen tason protokolla, joka määrittelee siirrossa käytetyn raudan, kooderit ja dekooderit, bittikehystyksen ja modulaatiomenetelmät. - Link Access Protocol (IrLAP), linkkitason protokolla, jossa määritellään vähintään yksi linkeistä primäärilinkiksi, jonka kautta liikenne ohjautuu toiselle primäärilinkille tai sekundäärilinkeille ja joka kontrolloi linkin kautta kulkevia yhteyksiä. - Link Management Protocol (IrLMP), protokolla jolla ohjataan useita istuntoja samanaikaisesti. Tähän sisältyy IrLMP Multiplexer jolla samanaikaiset yhteydet multipleksoidaan ja rajapinta, joka toimii kerroksen käyttöliittymänä. - Transport Protocol (IrTP), tiedonsiirtoprotokolla.

Infrapunaa hyödyntäviä langattoman äänensiirron tuotteita ovat mm. kuulokkeet, headsetit ja kaiuttimet. Esimerkiksi langattomassa kotiteatterissa infrapunalla lähetetään ääni vastaanottimesta tai vahvistimesta langattomille kaiuttimille ja subwooferille.

Bluetooth

Pääartikkeli: Bluetooth

Bluetooth toimii ISM-taajuudella 2.4 GHz. Bluetooth perustuu ns. Point-To-Point-yhteyteen, jossa kaksi laitetta kommunikoivat keskenään. Toinen laitteista on isäntä ja toinen renki. Laitteet muodostavat pikoverkon jo kaksin, mutta isäntä voi olla yhteydessä enintään seitsemään renkiin. Bluetooth protokolla käyttää kombinaationa sekä paketti- että piirikytkentäistä pakkausta. Lisäksi paikkoja voidaan varata synkronista tiedonsiirtoa varten. Bluetooth-tekniikka sisältää taajuuden vaihtelua (79 erilaista 1 MHz taajuutta), jolla pyritään poistamaan häiriötä ja häviöitä. Standardi tukee asynkronista datakanavaa ja kolmea yhtäaikaista synkronista äänikanavaa tai kanavaa joka mahdollistaa yhtäaikaisen asynkronisen datavirran ja synkronisen äänivirran. Jokainen äänikanava tukee 64 kb/s synkronista kanavaa kumpaankin suuntaan.

Yleiset protokollat Bluetoothissa ovat: - vCard/vCalendar - WAE - OBEX - WAP - AT-Commands - UDP/TCP - IP - PPP

Bluetooth tuotteita langattomassa äänensiirrossa ovat mm. kuulokkeet, matkapuhelimien ja tietokoneen headsetit, kaiuttimet ja WLAN-radio. Esimerkiksi langattomassa kotiteatterissa bluetoothilla lähetetään ääni vastaanottimesta tai vahvistimesta langattomille kaiuttimille ja subwooferille. Nopeus on suurimmillaan 2 Mb/s. Kantama jolla laitteet toimivat on 10 – 100 metriä.

Lähteet

• Howstuffworks.com Cell-phone Codes (englanniksi)