Resultado desejado 1º
Detalhes completos o suficiente para construir aqui um link de diodo de LED para PIN de 160 Mbps a 1 metro de ar livre
Link de comunicação óptica de espaço livre usando LEDs
ECE 4007 Seção sênior do projeto de design L01, Grupo FSO Adam Swett Clayton Huff Trang Thai Nguyen Trinh
1 de maio de 2008
Receptor:
Circuito de transmissão MAS veja o texto:
Através do manual de comunicações ópticas aéreas. Citado acima.
Formato irritante.
Aqui
Eu disse originalmente:
- Usando um LED sem fósforo, eu esperaria que 10 a 100 'de Mbps fossem possíveis, sendo o recebido o principal fator limitante, seguido pela dificuldade em modular de forma limpa o LED a essas velocidades.
Acontece que isso está certo :-).
Relatórios do mundo real indicam que taxas de 100 Mbps são alcançáveis com LEDs de fósforo branco usando métodos relativamente simples - principalmente filtragem e equalização, para um ganho de cerca de 25x acima da taxa "pronta para uso" de cerca de 4 Mbps para um LED de fósforo branco. Assim - o ar livre do mundo real transmite:
LED de fósforo branco como fornecido - cerca de 4 Mbps
LED de fósforo branco com magia não muito difícil - 100 Mbps
LEDs acionados com NRZ DC - 200 Mbps
LEDs com NRZ baixo negativo para varrer a carga - 300 Mbps
Limites teóricos dos LEDs para "leis da física" - 1 - 2 Gbps
Receptores
Suficiente até o dia seguinte é o mal.
Receptor de diodo PIN.
Leia as notas de aplicação.
Toque.
Soberba discussão sobre questões de alimentação para comunicações de infravermelho em equipamentos de baixa potência / bateria. Aparece excelente em um momento rápido. Eles dizem
- O uso da luz infravermelha (IR) como meio de comunicação sem fio entre computadores, periféricos de computadores, câmeras digitais e outros produtos de consumo ganhou ampla aceitação nos últimos anos. Isso se deve principalmente ao baixo custo da implementação de soluções de IR, em contraste com as implementações baseadas em rádio. A crescente pressão para produzir produtos de consumo de baixa potência e alta velocidade nessa arena, no entanto, torna a implementação de transceptores de infravermelho, que é um transmissor e receptor integrado, mais desafiadora. Este artigo abordará alguns dos principais problemas técnicos que precisam ser considerados ao projetar transceptores de infravermelho.
Um ponto de partida teórico:
Notas extremamente abrangentes sobre fontes ópticas de semicondutores - consulte a página 35 de 67 para obter largura de banda de modulação por LED. Mais teórico do que você queria, mas "prepara o cenário" para outro material.
Realizações do mundo real:
Da referência de Mark Rages Ronja
Através da página de comunicações ópticas aéreas
Diz:
- Esta página trata das comunicações ópticas de longa distância atmosférica (através do ar) ("raio de luz") de vários tipos, usando fontes de luz coerentes e não coerentes, métodos para mitigar os efeitos atmosféricos nessas comunicações, bem como várias tecnologias envolvidas na transmissão e receber tais comunicações. A maior parte do conteúdo dessas páginas é produzida por entusiastas autofinanciados que assumiram o desafio de promover o estado da arte nesse campo um tanto misterioso.)
Mais nas mesmas pessoas
Ronja
Eles dizem:
Ronja é um projeto de tecnologia gratuita para links de dados ópticos confiáveis, com um alcance atual de 1,4 km e uma velocidade de comunicação de 10 Mbps full duplex.
Os aplicativos deste dispositivo de rede sem fio incluem a espinha dorsal de redes gratuitas, públicas e comunitárias, conectividade individual e corporativa à Internet e também segurança residencial e predial. É possível vincular alta confiabilidade e disponibilidade em combinação com dispositivos WiFi. O dibrink Twibright Ronja pode conectar redes de casas vizinhas com acesso Ethernet nas ruas, resolver o problema da última milha para ISPs ou fornecer uma camada de link para redes de malha rápida de vizinhança.
Como modular um LED de fósforo branco a cerca de 25 vezes a largura de banda não modificada.
Vale a pena dar uma olhada: Esta "carta" de agosto de 2009 mostra o quão rápido você pode pressionar um lento LED branco !!! .
Eles usam um LED branco com resposta de fósforo na faixa de poucos MHz, filtram o componente amarelo lento e equalizam, para obter largura de banda de modulação de 50 MHz, que permite ligar / desligar NRZ a 100 Mb / s.
Eles observam que os 50 Mb / s alcançados são 25x a largura de banda não filtrada e desigual.
Gostaria de saber, por que não usar um LED azul sem fósforo?
Alguns limites práticos e um meio fácil de estendê-los:
Este resumo observa que os LEDs InGaAsP são bons para 300 Mbps na potência máxima se você falar com eles (polarização reversa desligada pulsando para varrer a carga mais rapidamente) e 200 Mbps se você dirigir com polarização não inversa.
Eles dizem:
A aplicação de pulsos de polarização reversa em transições on-off aumentou a taxa de bits máxima da operação de potência total dos LEDs InGaAsP de comprimento de onda longo de 200 para 300 Mbits / s pela redução do tempo de queda de carga armazenada.
Embora projetado principalmente para experimentos DS-4 sem retorno ao zero (NRZ), o circuito opera de 50 a 300 Mbits / s para o formato retorno ao zero (RZ) ou NRZ com padrões de palavras fixos ou pseudoaleatórios.
Outra maneira de chegar à taxa máxima de modulação
Aqui está uma resposta útil, porém compacta, de "Qual a velocidade de um LED" e vale a pena notar que eles dizem 'largura de banda de modulação de 2 GHz ou cerca de 1 Gb / s' em comparação com os 300 Mb / s acima. Observe que, para fins de engenharia, 300 ~~~ = 1000 :-)
Alguns suspeitam ligeiramente das alegações do mundo real:
Taxas brutas críveis.
As taxas afetadas pela chuva parecem "bastante boas".
Aqui está uma reivindicação "aérea" de 400 Mbps ao longo de vários quilômetros usando LEDs:
MegaMantis - baseado em LED,
400 Mbps no ar livre,
alcance de vários km,
moderadamente imune à chuva,
Walker.
Eu levaria qualquer coisa técnica que essas pessoas dissessem (empresa agora extinta, eu acho), mas a Power Beat reivindicou transmissão de spave aberto de 400 Mbps por vários quilômetros usando LEDs (não LASERS).
Gargoyle para MegaMantis (o link óptico) e Powerbeat (a empresa) e Peter Witihera (o CEO e o principal homem de idéias) para ver o que você pode fazer com as reivindicações.
Discussão 2007 com links quebrados
Provavelmente o melhor comentário técnico que você receberá
"Com um LED hoje, é possível obter até 400 Mbps em velocidade modulada", diz Witehira.
E Witehira diz que o sistema de sua empresa não é afetado pela chuva e pode ser ajustado para o nevoeiro.
“Você pode superar isso tendo uma combinação de dois comprimentos de onda diferentes nos extremos, pode obter o infravermelho distante da luz e o ultravioleta próximo, que é um azul profundo. Se você tem os dois correndo ao mesmo tempo, não tem problema com o nevoeiro. Você ainda pode ter um problema com o apagão ”, ele disse.
Contornar as esquinas, disse Witehira, é apenas uma questão de refletir a luz do vidro ou criar uma rede de luzes. E as possibilidades de linha de visão estão aumentando: há dezoito meses a tecnologia da empresa podia enviar dados apenas a 3 metros; agora pode percorrer 4 quilômetros. A linha de visão máxima no momento é provavelmente de 11 quilômetros, avalia a empresa.
Mas, cuidado Will Robinson ...