Résultat souhaité 1er
Détails suffisants pour construire l'un des 160 Mbps à 1 mètre de diode LED à air libre ici
Lien de communication optique en espace libre utilisant des LED
ECE 4007 Projet de conception principal Section L01, Groupe OFS Adam Swett Clayton Huff Trang Thai Nguyen Trinh
1er mai 2008
Receveur:
Circuit d'émission MAIS voir texte:
Par le biais d'un manuel de communications optiques aériennes. Cité ci-dessus.
Format ennuyeux.
Ici
J'ai d'abord dit:
- En utilisant une LED non phosphore, je m'attendrais à ce que 10 à 100 pieds de Mbps soient possibles, la réception étant le principal facteur limitant, suivie par la difficulté de moduler proprement la LED à de telles vitesses.
Il s'avère que c'est à peu près juste :-).
Des rapports réels indiquent que des taux de 100 Mbps sont réalisables avec des LEDs phosphores blanches en utilisant des méthodes relativement simples - principalement le filtrage et l'égalisation, pour un gain d'environ 25x sur le taux "prêt à l'emploi" d'environ 4 Mbps pour une LED phosphorescentes. Donc - transmission en air libre dans le monde réel:
LED Phosphor blanche comme fournie - environ 4 Mbps
LED Phosphor blanc avec magie pas trop dure - 100 Mbps
LED entraînées avec NRZ DC - 200 Mbps
LED à faible NRZ négatif pour balayer la charge - 300 Mbps
Les LED repoussent les limites théoriques des "lois de la physique" - 1 - 2 Gbps
Récepteurs
Le mal est suffisant pour le lendemain.
Récepteur à diode PIN.
Lisez les notes d'application.
Jouer.
Superbe discussion sur les problèmes d'alimentation des communications infrarouges dans les équipements basse consommation / batterie. Semble superbe en un clin d'œil. Ils disent
- L'utilisation de la lumière infrarouge (IR) comme moyen de communication sans fil entre ordinateurs, périphériques d'ordinateurs, appareils photo numériques et autres produits de consommation a été largement acceptée ces dernières années. Cela est principalement dû au faible coût de mise en œuvre des solutions infrarouges contrairement aux implémentations radio. La pression croissante pour produire des produits de consommation à faible puissance et à haute vitesse dans ce domaine, cependant, rend la mise en œuvre d'émetteurs-récepteurs IR, qui est un émetteur et un récepteur intégrés, plus difficile. Cet article abordera certains des principaux problèmes techniques qui doivent être pris en compte lors de la conception des émetteurs-récepteurs IR.
Un point de départ théorique:
Notes extrêmement complètes sur les sources de semi-conducteurs optiques - voir page 35 sur 67 pour la bande passante de modulation des LED. Plus théorique que vous ne le vouliez MAIS "ouvre la voie" pour d'autres matériaux.
Réalisations du monde réel:
D'après la référence de Mark Rages Ronja
À travers la page des communications optiques aériennes
Ça dit:
- Cette page traite des communications optiques ("faisceaux lumineux") atmosphériques à longue distance ("faisceaux lumineux") de divers types utilisant des sources de lumière cohérentes et non cohérentes, des méthodes d'atténuation des effets atmosphériques sur ces communications, ainsi que des diverses technologies impliquées dans la transmission et recevoir ces communications. La majorité du contenu de ces pages est produite par des amateurs autofinancés qui ont relevé le défi de faire progresser l'état de l'art dans ce domaine quelque peu mystérieux.)
Plus sur les mêmes personnes
Ronja
Ils disent:
Ronja est un projet technologique gratuit pour des liaisons de données optiques fiables avec une portée actuelle de 1,4 km et une vitesse de communication en duplex intégral de 10 Mbps.
Les applications de ce dispositif de réseau sans fil incluent l'épine dorsale des réseaux gratuits, publics et communautaires, la connectivité Internet individuelle et d'entreprise, ainsi que la sécurité des maisons et des bâtiments. Une liaison haute fiabilité et disponibilité est possible en combinaison avec des appareils WiFi. La liaison de données Twibright Ronja peut mettre en réseau des maisons voisines avec un accès Ethernet transversal, résoudre le problème du dernier kilomètre pour les FAI ou fournir une couche de liaison pour des réseaux maillés de voisinage rapides.
Comment moduler une LED au phosphore blanc à environ 25 x sa bande passante non modifiée.
Ça vaut le coup d'oeil: cette "lettre" d'août 2009 montre à quelle vitesse vous pouvez pousser une LED blanche lente !!! .
Ils utilisent une LED blanche avec une réponse au phosphore dans la gamme de quelques MHz, filtrent la composante jaune lente et égalisent, pour obtenir une bande passante de modulation de 50 MHz, ce qui permet d'activer / désactiver NRZ à 100 Mb / s.
Ils notent que le 50 Mb / s atteint est 25x la bande passante non filtrée non égalisée.
Je me demande, pourquoi ne pas utiliser une LED bleue sans phosphore?
Quelques limites pratiques et un moyen facile de les étendre:
Ce résumé note que les LED InGaAsP sont bonnes pour 300 Mbps à pleine puissance si vous leur parlez bien (polarisation inverse désactivée pour balayer la charge plus rapidement) et 200 Mbps si vous conduisez avec une polarisation non inverse.
Ils disent:
L'application d'impulsions de polarisation inverse lors des transitions marche-arrêt a augmenté le débit binaire maximal du fonctionnement à pleine puissance des LED InGaAsP à longue longueur d'onde de 200 à 300 Mbits / s en réduisant le temps de chute de charge stocké.
Bien que conçu principalement pour des expériences DS-4 non-retour à zéro (NRZ), le circuit fonctionne de 50 à 300 Mbits / s pour le retour à zéro (RZ) ou NRZ avec des motifs de mots fixes ou pseudo-aléatoires.
Une autre façon d'arriver au taux de modulation maximum
Voici une réponse utile mais compacte à "Quelle est la vitesse d'une LED" et il convient de noter qu'ils disent "environ 2 GHz de bande passante de modulation ou environ 1 Gb / s" par rapport aux 300 Mb / s ci-dessus. Notez qu'à des fins d'ingénierie 300 ~~~ = 1000 :-)
Certains soupçonnent légèrement les affirmations du monde réel:
Des taux bruts crédibles.
Les taux de pluie semblent "plutôt bons".
Voici une réclamation "par voie aérienne de 400 Mbps sur plusieurs kilomètres à l'aide de LED:
MegaMantis - LED,
400 Mbps en air libre,
portée de plusieurs km,
modérément résistant à la pluie,
Walker.
Je prendrais tout ce que ces gens ont dit de technique (l'entreprise est aujourd'hui disparue, je pense), mais Power Beat a revendiqué une transmission à 400 Mbits / s sur plusieurs kilomètres à l'aide de LED (pas LASERS).
Gargouille pour MegaMantis (le lien optique) et Powerbeat (la société) et Peter Witihera (le PDG et l'homme des idées principales) pour voir ce que vous pouvez faire des réclamations.
Discussion 2007 avec liens rompus
Probablement le meilleur commentaire technique que vous obtiendrez
«Aujourd'hui, avec une seule LED, il est possible d'obtenir jusqu'à 400 Mbps en vitesse modulée», explique Witehira.
Et Witehira dit que le système de son entreprise n'est pas affecté par la pluie et peut être ajusté pour le brouillard.
«Vous pouvez surmonter cela en ayant une combinaison de deux longueurs d'onde différentes aux extrêmes que vous pouvez obtenir avec la lumière - infrarouge lointain et ultraviolet proche, qui est un bleu profond. Si vous avez les deux en même temps, vous n'avez pas de problème avec le brouillard. Vous pouvez toujours avoir un problème avec le voile blanc », a-t-il déclaré.
Se déplacer dans les coins, a déclaré Witehira, consiste simplement à faire rebondir la lumière sur le verre ou à créer un réseau de lumières. Et les possibilités de visibilité augmentent: il y a dix-huit mois, la technologie de l'entreprise pouvait envoyer des données à seulement 3 mètres; maintenant, il peut s'étendre sur 4 kilomètres. La ligne de vue maximale pour le moment est probablement de 11 kilomètres, estime la société.
Mais attention Will Robinson ...
