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lichtbruecke [2011/02/21 21:16] – 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:// | ||
- | |||
- | === Optik === | ||
- | == Hauptspiegel == | ||
- | * 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? |