Mitkä ovat LEDeillä rakennetun näkyvän valon viestintäjärjestelmän edut

Jokin aika sitten "Electronics" -lehdessä julkaistu paperi herätti laajaa huomiota. Tutkijat käyttivät kokeita osoittaakseen full-duplex-LED-LEDVLC-näkyvän valon viestintäjärjestelmän modulaatiojärjestelmän, jossa LEDit ovat lähettimiä ja vastaanottimia, aallonpituuden riippuvuuden kautta. Verrattuna suorituskykyyn, kuten bittivirhesuhteeseen, tulos osoittaa, että VLC: llä on ilmeisiä etuja perinteiseen langattomaan radiotaajuiseen tiedonsiirtoon verrattuna.

Näkyvä valoviestintä (VLC), joka tunnetaan myös nimellä nm-aaltoviestintä, sosa viestintätekniikka, joka käyttää 380 - 740 nm näkyvän valon spektriä tietovälineenä. Korkean hyötysuhteen, pitkän käyttöiän ja nopeiden vasteominaisuuksiensa ansiosta LEDit soveltuvat paremmin langattomaan viestintään kuin muut näkyvät valonlähteet.

Verrattuna perinteiseen langattomaan radiotaajuiseen (RF) viestintään, VLC: llä on seuraavat edut:

◆ VLC: llä on lisensoimaton kaistanleveys noin 400THz ja runsaasti spektriresursseja.

◆ VLC on helppo toteuttaa, lisää vain mikro-ohjain verkon rakentamiseksi olemassa olevilla LED-laitteilla.

◆ VLC käyttää näkyvänä valona kantajana, joka ei aiheuta sähkömagneettisia häiriöitä muihin elektronisiin laitteisiin.

◆ VLC-linkillä voidaan helposti asettaa nopea tiedonsiirtoyhteys yli 10 Gb / s.

Siksi tutkimusta VLC: stä on tehty laajasti, mukaan lukien IEEE802.15.7 VLC -standardin formulointi. Tässä kokeessa tutkijat mitasivat lähettimen ja vastaanottimen LED-värien nousuaikaa ja signaali-kohinasuhteen (SNR) ja tiivistivät LED-LEDVLC-suorituskyvyn riippuvuuden lähettimen ja vastaanottimen aallonpituudesta LEDit.

Aikaisemmissa tutkimuksissa on-off-näppäily (OOK) on yksinkertaisin ja perinteisin optisen viestinnän modulaatiomenetelmä, jolla on alhaisen monimutkaisuuden ja riittävän kaistanleveyden edut. IEEE802.15.7VLC-standardi ehdottaa pulssiasennon modulaatiota (PPM) himmennyksen tukemiseksi. PPM on toinen modulointijärjestelmä, jolla voidaan saavuttaa korkeampi energiatehokkuus kuin OOK. PPM vaatii kuitenkin monimutkaisemman järjestelmän ja kaistanleveyden kulutuksen.

Ortogonaalinen taajuusjakoinen multipleksointi (OFDM) on monikantoaallon modulointimenetelmä, jolla on korkea taajuuden hyötysuhde. Se voi myös lähettää tietoja suurtaajuisten alikantoaaltojen kautta, jotta järjestelmä kestää voimakkaasti matalataajuista ympäröivää valoa muista valonlähteistä. Vankka. Alhaisen tiedonsiirtonopeuden ja muiden valonlähteiden herkkyyden puutteiden korjaamiseksi LED-LEDVLC: ssä tutkijat hyväksyivät parhaan LED-väriasetuksen ja käyttivät kvadratuuriamplitudimodulaatiota (QAM) täysdupleksisessa LED-LEDVLC-tilassa koe. Ja tasavirran esijännityksen optisen ortogonaalisen taajuusjakoisen multipleksoinnin (DCO-OFDM) modulointimenetelmä.

Lisäksi tutkijat analysoivat myös vääristymiä ja signaalihäviöitä kaksisuuntaisessa LED-LEDVLC-järjestelmässä. Täysdupleksisessa LED-LEDVLC-järjestelmässä 32-QAMDCO-OFDM-modulointia ja käänteistä esijännitepiiriä käytetään 49 kbps: n maksimidatanopeuden saavuttamiseksi bittivirhesuhteella <2.5 × 10-4. He uskovat, että LED-LED-VLC-tekniikka edistää VLC-tekniikan laajaa popularisointia.