光通訊定位系統概述

2021-08-18 18:09:04 字數 1270 閱讀 8514

可見光無線通訊又稱「光保真技術」,簡稱li-fi。由英國愛丁堡大學電子通訊學院移動通訊系主席、德國物理學家harald·hass(哈拉爾德•哈斯)教授發明。光通訊技術是基於發光二極體(led)實現的。led是半導體,相比傳統的白熾燈它更安全,白熾燈啟動需要很高的電壓才能工作,且白熾燈是因白熾燈的燈絲為熱輻射體,燈絲達到一定溫度需要有乙個時間。而led燈它有乙個特別好的敏銳的效能,亮度可以高速調節,回應時間短,是ns(納秒)級別的回應時間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應時間。

相比其他無線定位系統,li-fi的安全性更高。這是由於led燈的傳播介質是可見光。目前我們常用的無線通訊工具,基本都是基於無線電波的,而無線具有穿透性,而且無線電波對電子裝置可以可能產生影響,用於礦道也潛在危險性。led發出的是可見光光波,相對無線電波射頻而言,可見光系統對人體的影響較小,而且由於可見光的直線傳播特性,並且穿透性弱,當光線照射在人的身上,後面的區域就會被擋通過這個特性,可以在礦道的兩邊設定一定間隔的led燈,當兩個燈照射到同乙個人的身上時,兩個燈被擋住光線就會形成乙個焦點,而這個焦點就是人的位置,通過這個原理來實現對人的定位。

led燈回應時間極短。li-fi實現資料傳輸的基本原理是利用光的明暗來編碼訊息的,使用高亮度發光二極體(led),當led亮了就表示1,滅了就表示0。只要在led燈中增加乙個微晶元,可以控制led燈每秒數百次的閃爍,由於頻率太快,人眼根本不會不會察覺到,但是光敏感測器可以接受到這些變化。就這樣二進位制資料就被快速的編碼成光訊號並進行傳輸。並且傳輸資料不是乙個簡單的資料流,可以同一時間並行傳輸幾千資料流,使傳輸速度更快。

在光通訊鏈路中光源散射產生的散粒雜訊是影響光通訊質量的只要因素。所以通過設計led燈在礦道的位置及聚光罩的設計使接收器接受的散射和散粒雜訊最小。如led燈的位置應盡量是直射到接收器上,如果接收器設定在頭頂上,那麼led燈應設計在礦道的左右上角,而聚光燈可以使出光角度在75°左右。

通過藍光濾波器來提高傳輸速率。白色可見光通道是3db頻寬,約3mhz,不能滿足高速傳輸要求。而通過在接收器端增加藍光濾波器,可以過濾掉led發光光譜中響應較慢的黃色光分量。這種藍光濾波機制可以使通道3db頻寬擴充套件至18mhz,從而實現高速通訊。

定位系統可見光通訊採用mac層協議。通過改變梯度較低的終端節點的優先順序,達到增加節點競爭接入通道的成功率;增加最大退避次數,保證在各終點端節點在激烈的通道競爭中不丟失資料。使用opnert對改進後的mac層協議可以很好的保證低梯度節點傳送資料的成功率,能夠適當地提高系統吞吐量,並且明顯優於傳統的csma/ca協議。

(七)光通訊和傳統射頻通訊

電磁波包含很多種類,按照頻率從低到高的順序排列為 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 x射線 及 射線 無線電波其頻譜範圍為 10khz 300ghz,微波是無線電波中的乙個有限頻帶 300mhz 300ghz,即波長在1公尺 1公釐的電磁波 的簡稱,是分公尺波 釐公尺波 公釐波 波長10mm 30g...

光通訊高速幹道 OTN(下)

otn的保護 otn的保護分為單板級保護和網路級保護。otn的網路級保護可以分為光線路保護 olp 光通道保護 ocp oduk保護和客戶側1 1保護。其中光線路保護 olp 光通道保護 ocp 客戶側1 1保護屬於傳統dwdm保護方式,在otn中也延續下來。而oduk保護是otn特有的保護方式,因...

一些光通訊的名詞

osc 波分監控通道 必須在edfa增區之外 1530 1565 即1510 摻餌放大器 edfa 專門用來放大合波之後的光訊號,增益區在1550左右 oeo放大器 只能放大某乙個波長的波。要想用oeo放大,必須要有解波。這也是為什麼長距離的cwdm應用中,中間要放兩個cwdm裝置,而不能像dwdm...