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| lichtbruecke [2011/02/10 12:44] – datenwolf | lichtbruecke [Unknown date] (current) – removed - external edit (Unknown date) 127.0.0.1 | ||
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| - | ====== Lichtbruecke ====== | ||
| - | Lichtbruecke ist ein Projekt von datenwolf, welches die Entwicklung eines freiraumoptischen Kommunikationssystems mit dem selben Namen zum Ziel hat. | ||
| - | ===== Git Repositories ===== | ||
| - | https:// | ||
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| - | ===== Wie kam es zu der Idee ===== | ||
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| - | vrs und welterde haben sich in # | ||
| - | * recht altes Design | ||
| - | * kann nur 10MBit/s | ||
| - | * wird nicht richtig weiterentwickelt | ||
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| - | ==== Lichtbruecke vs. Ronja ==== | ||
| - | * Ronja moduliert rein binär mit dem von 10BaseT vorgegebenen Leitungscode. | ||
| - | * Lichtbruecke erhöht die Bandbreite durch Verwendung von mehr als nur 2 diskreten Zuständen. | ||
| - | * 6 Zustände ermöglichen pro Takt 5 verschiedene Zustandswechsel | ||
| - | * kodiert 4 Bit + Parität | ||
| - | * ver-4-fachung Bandbreite | ||
| - | * Vielleicht mehr als 6 Zustände zuverlässig übertragbar? | ||
| - | * Höhere Modulationsfrequenz | ||
| - | * Ronja 10MHz | ||
| - | * Lichtbruecke 50MHz…100MHz (schaffen moderne LEDs spielend) | ||
| - | * Aufwendigere Modulationsverfahren? | ||
| - | * Aufteilung der Bits in diskrete Frequenzbänder | ||
| - | * kein OFDM o.ä. da diese Modulationsverfahren an die Phase des Trägers gekoppelt sind | ||
| - | * Bei AM-Modulation von Licht Phase des Trägers nicht mit vertretbarem Aufwand kontrollierbar | ||
| - | * Frequenzband-Diskretisierung in zeitlich kurzen Frames => Short Time Fourier Transformation => | ||
| - | * Wavelets zur Modulation verwenden! | ||
| - | * Statusabfrage und Konfiguration | ||
| - | * In-Band-Signalling auf dem Ethernet-Interface vs. separater Management-Kanal | ||
| - | * In-Band: | ||
| - | * Lichtbruecke-HW eigene MAC-Adressen geben | ||
| - | * alle Frames die nicht an die eigene MAC gerichtet sind übertragen | ||
| - | * Frames an eigene MAC auswerten | ||
| - | * µC (flexibler) oder eigenes Protokoll welches vom FPGA umgesetzt wird | ||
| - | * Speziell formatierte Ethernet-Frames für Konfiguration/ | ||
| - | * braucht keine eigene MAC ist aber fehlerträchtig | ||
| - | * separater Kanal | ||
| - | * RS-232 | ||
| - | * RS-485 (Uberbus?) | ||
| - | * 2. Ethernet-Schnittstelle? | ||
| - | * Diplex/ | ||
| - | * zwei Wellenlängen | ||
| - | * 1000nm | ||
| - | * 1300nm | ||
| - | * zwei Polarisationsebenen | ||
| - | * zirkular oder planar | ||
| - | * linksdrehend bzw. vertikal | ||
| - | * rechtsdrehend bzw. horizonal | ||
| - | * Bis zu 600MBit/s im Quadruplex-Modus (vielleicht sogar 900MBit/s) | ||
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| - | ==== Lichtbrücke Hardware ==== | ||
| - | === Transmitter === | ||
| - | GBit-Ethernet-PHY -> FPGA -> DAC -> LED-Amplifier -> LED -> Optics | ||
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| - | === Receiver === | ||
| - | Optics -> Photodiode -> Amplifier -> ADC -> FPGA -> GBit-Ethernet-PHY | ||
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| - | === Parts === | ||
| - | == Ethernet-PHY == | ||
| - | Ethernet-PHYs in der näheren Auswahl | ||
| - | * Vitesse Semiconductor Corp VSC8601 | ||
| - | * 64-LQFP-Gehäuse (lötbar, vgl. Formica oder Moodlamp) | ||
| - | * günstig ~4$ bei DigiKey | ||
| - | * DigiKey: http:// | ||
| - | |||
| - | == FPGA == | ||
| - | FPGAs in der näheren Auswahl | ||
| - | * Xilinx Inc XC3030L-8VQ64C-ND | ||
| - | * 64-TQFP-Gehäuse (lötbar, vgl. Formica oder Moodlamp) | ||
| - | * DigiKey: http:// | ||
| - | ==== Mögliche Probleme, Ideen ==== | ||
| - | * Wackeln/ | ||
| - | * " | ||
| - | * Eigentlich will man mit solchen Systeme feste Strecken einrichten. | ||
| - | * Methode für " | ||
| - | * Wetter | ||
| - | * Nebel/ | ||
| - | * muss man sowieso machen, da Divergenz eines Gauß' | ||
| - | * Verwendung von Hauptspiegeln von Amateur-Spiegelteleskopen | ||
| - | * sind vergleichsweise günstig | ||
| - | * sphärischer Schliff ermöglicht Offset-Anordung der Sende-/ | ||
| - | * Plötzliche Abbrüche: Hand/Vogel kreuzt den Strahl (macht der Netzwerkpuffer das mit?) | ||
| - | * Sieht für das Netz aus wie jede andere Form von Störung | ||
| - | * Gerät das Störung erkennt sendet Jam-Signal | ||
| - | * Jam-Status löst bei den meisten modernen Netzwerk-Geräten automatisch einen Retransmit des gestörten Frames aus | ||
| - | * Falls kein Retransmit auf MAC-Ebene erfolgt, springt TCP ein. | ||
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| - | ==== Namen ==== | ||
| - | * Lichtbrücke | ||
| - | * Birk (s. Ronja Räubertochter) | ||
| - | * [wie hieß die Brücke in Ronja Räubertochter? | ||