Was sind die Vorteile eines mit LEDs aufgebauten Kommunikationssystems mit sichtbarem Licht?

Vor einiger Zeit erregte ein in "Electronics" veröffentlichter Artikel große Aufmerksamkeit. Die Forscher verwendeten Experimente, um das Modulationsschema eines Vollduplex-LED-zu-LEDVLC-Kommunikationssystems für sichtbares Licht mit LEDs als Sender und Empfänger durch Wellenlängenabhängigkeit zu demonstrieren. Verglichen mit der Leistung wie der Bitfehlerrate zeigt das Ergebnis, dass VLC offensichtliche Vorteile gegenüber der traditionellen drahtlosen Hochfrequenzkommunikation hat.

Visible Light Communication (VLC), auch bekannt als nm-Wave-Kommunikation, ieine Kommunikationstechnologie, die das sichtbare Lichtspektrum von 380 bis 740 nm als Informationsträger nutzt. Aufgrund ihrer hohen Effizienz, langen Lebensdauer und schnellen Ansprecheigenschaften eignen sich LEDs besser für die drahtlose Kommunikation als andere sichtbare Lichtquellen.

Im Vergleich zur traditionellen drahtlosen Funkkommunikation (RF) bietet VLC die folgenden Vorteile:

◆VLC hat eine unlizenzierte Bandbreite von etwa 400 THz und reichlich Spektrumsressourcen.

◆VLC ist einfach zu implementieren, fügen Sie einfach einen Mikrocontroller hinzu, um ein Netzwerk mit vorhandener LED-Ausrüstung aufzubauen.

◆VLC verwendet sichtbares Licht als Träger, das keine elektromagnetischen Störungen anderer elektronischer Geräte verursacht.

◆VLC-Link kann leicht eine Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindung über 10 Gb/s einstellen.

Daher wurde intensiv an VLC geforscht, einschließlich der Formulierung des IEEE802.15.7 VLC-Standards. In diesem Experiment haben die Forscher die Anstiegszeit und das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) der Farben der Sender- und Empfänger-LED gemessen und die Abhängigkeit der Leistung des LED-zu-LEDVLC von der Wellenlänge des Senders und Empfängers zusammengefasst LEDs.

In früheren Studien ist On-Off Keying (OOK) das einfachste und traditionellste Modulationsverfahren in der optischen Kommunikation, das die Vorteile geringer Komplexität und ausreichender Bandbreite hat. Der Standard IEEE802.15.7VLC schlägt Pulspositionsmodulation (PPM) vor, um das Dimmen zu unterstützen. PPM ist ein weiteres Modulationsschema, das eine höhere Energieeffizienz als OOK erreichen kann. PPM erfordert jedoch einen komplexeren System- und Bandbreitenverbrauch.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) ist ein Mehrträger-Modulationsschema, das eine hohe Frequenzeffizienz aufweist. Es kann auch Daten über Hochfrequenz-Unterträger senden, sodass das System gegen niederfrequentes Umgebungslicht von anderen Lichtquellen stark beständig ist. Robustheit. Um die Unzulänglichkeiten der niedrigen Datenrate und der Anfälligkeit für andere Lichtquellen bei LED-zu-LEDVLC zu überwinden, haben die Forscher die beste LED-Farbsatzeinstellung gewählt und Quadraturamplitudenmodulation (QAM) im Vollduplex-LED-zu-LEDVLC angewendet Experiment. Und ein optisches orthogonales Frequenzmultiplex-(DCO-OFDM)-Modulationsschema mit Gleichstromvorspannung.

Darüber hinaus analysierten die Forscher auch die Verzerrung und den Signalverlust im Vollduplex-LED-zu-LEDVLC-System. Im Vollduplex-LED-zu-LEDVLC-System werden 32-QAMDCO-OFDM-Modulation und eine Sperrspannungsschaltung verwendet, um eine maximale Datenrate von 49 kbps mit einer Bitfehlerrate von <2.5 × 10-4 zu erreichen. Sie glauben, dass die LED-zu-LED-VLC-Technologie zur weit verbreiteten Popularisierung der VLC-Technologie beitragen wird.