Dieses Projekt hatte zum Gegenstand, die Nutzung der lizenzfreien optischen Frequenzbänder im Infrarot- und Weißlichtbereich für Mobilfunksysteme zu untersuchen - insbesondere im Hinblick auf die Anwendung in der Flugzeugkabine. Dabei wurde nicht nur eine komplette physikalische Schicht entwickelt und weitergegeben sondern auch vollständige Systemanalysen angestellt. Ferner wurden Algorithmen entwickelt, die die Gleichkanalstörung unterdrücken und die optischen Übertragungsressourcen optimal in einem Mehrteilnehmersystem einsetzen. Eine Systemdemonstration (Videoübertragung an zwei Teilnehmer mit einer Datenrate von insgesamt 100 Mbps) wurde erprobt. Es wurden neue digitale Modulationsverfahren für inkohärente LED Lichtquellen entwickelt und auf einer FPGA (field programmable gate array) Plattform integriert. Die Modulationsverfahren basieren auf OFDM (orthognoal frequency division multiplexing). Zusammen mit den neuen Modulationsverfahren wurde eine komplette physikalische Schicht entwickelt, die Echtzeit Applikationen wie Videostreaming ermöglicht. Das Gesamtsystem ermöglicht eine Datenrate von 100 Mbps. Alle dazu notwendigen und auf das neue Übertragungsmedium angepassten Funktionsblöcke wurden zunächst durch Computersimulationen getestet und anschließend in Hardware implementiert. Aufgrund der besonderen Eigenschaften der kommerziellen LED Lichtquellen mussten teilweise grundlegend neue Verfahren entwickelt werden. Beispielweise werden Daten ausschließlich durch Intensitätsmodulation und direkte Detektion übertragen und der Einsatz des im Funk verwendeten Superheterodyn-Verfahrens ist nicht notwendig, d.h., der Einsatz von Zwischenfrequenzen ist komplett obsolet. Die Auswirkungen hiervon betreffen im besonderen Methoden zur Zeit- und Frequenzsynchronisation des Systems und zur Automatic Gain Control (AGC) im Empfänger. Ferner wurden neue Techniken entwickelt, die es ermöglichen, die Nichlinearitäten der kommerziellen LED Lichtquellen zu beherrschen. Ein weiterer Schwerpunk der Arbeiten war die Entwicklung von neuartigen Methoden, die die räumliche Verteilung von LEDs ausnutzen, um (a) höhere Datenraten zu erreichen, und (b) zu einfachen Hardwarelösungen führen. Diese Methoden sind klassifiziert als optisches MIMO (multiple-input-multiple-output). Es wurden ferner ein einfacher MAC (medium access layer) entwickelt, der es ermöglicht, gleichzeitig mehrere Teilnehmer zu bedienen. Beispielsweise konnte vorgeführt werden, wie zwei Videostreams an zwei unterschiedliche Teilnehmer gesendet werden. Das entwickelte Mehrteilnehmerzugriffsverfahren erlaubt es, eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilnehmern zu adressieren. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten war die Ausarbeitung von Konzepten zum Betrieb eines vollständigen zellularen Systems. Ein solches System besteht aus mehreren im Raum verteilten Access Points, welche alle das gleiche Lichtspektrum benutzen. Dadurch entsteht Gleichkanalstörung, die besonders an den Zellgrenzen signifikant ist.


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    Title :

    SINTEG Teilprojekt: Entwicklung eines intelligenten drahtlosen optischen multizellularen Mehrteilnehmerkommunikationssystems für die Flugzeugkabine. Schlussbericht. 01.01.2009 - 31.12.2011


    Additional title:

    SINTEG project. Development of an intelligent wireless optical multicellular multiuser communicationsystem for the airplane cabin. Final report


    Contributors:


    Publication date :

    2012


    Size :

    34 Seiten, 23 Bilder, 1 Tabelle, 38 Quellen


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German