Новая автомобильная система связи в видимом свете с использованием оптического коммуникационного датчика изображения

В качестве новой технологии связи «транспортное средство — всё» (V2X) следующего поколения активно исследуется связь в видимом свете (VLC) с использованием передатчиков на основе светоизлучающих диодов (LED) и камер в качестве приемников. В перспективе, когда транспортные средства смогут быть соединены оптическими сигналами в любое время и в любом месте, был создан прототип передовой камеры-приемника со специальным КМОП-датчиком изображения, а именно оптическим коммуникационным датчиком изображения (OCI). Оптическая система связи «транспортное средство — транспортное средство» (V2V), использующая этот приемник на основе OCI, уже продемонстрировала передачу оптического сигнала со скоростью 10 Мбит/с между реальными транспортными средствами во время движения на открытом воздухе. В статье описывается усовершенствованная автомобильная система связи в видимом свете на основе OCI, предназначенная для достижения скорости передачи 54 Мбит/с, стандартизованной как максимальная скорость передачи данных в IEEE 802.11p для связи V2X. Благодаря применению оптического ортогонального частотного мультиплексирования (optical OFDM) новая система обеспечивает более чем пятикратное увеличение скорости передачи данных. Кроме того, частотные характеристики и схемный шум OCI подробно анализируются и учитываются при проектировании сигнала. Также учитывается ограничение прямого тока реального светодиода для обеспечения длительной эксплуатационной надежности; иными словами, светодиод не работает в режиме перегрузки. Эксперименты по измерению коэффициента битовых ошибок подтверждают работоспособность системы при скорости 45 Мбит/с без битовых ошибок и 55 Мбит/с при BER-5.