Efecto de la desalineación de enlaces en el Internet óptico de las cosas submarinas
Autores: Khalil, Ruhul Amin; Babar, Mohammad Inayatullah; Saeed, Nasir; Jan, Tariqullah; Cho, Ho-Shin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Efecto de la desalineación de enlaces en el Internet óptico de las cosas submarinas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Submarino
Comunicación óptica
O-IoUT
Enlaces de alta velocidad
LED
Diodos láser
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La comunicación óptica inalámbrica submarina (UWOC) permite enlaces de alta velocidad en el agua para la Internet óptica de las Cosas Submarinas (O-IoUT). O-IoUT proporciona diversas aplicaciones marinas, incluida la exploración oceánica, el monitoreo ambiental y la navegación submarina. O-IoUT utiliza típicamente diodos emisores de luz (LED) y diferentes diodos láser (LDs) como láseres verdes/azules para lograr una comunicación eficiente de datos en el entorno submarino. La comunicación óptica de alta velocidad está limitada a unos pocos metros debido a las interferencias del canal submarino y al desalineamiento entre el transmisor (Tx) y el receptor (Rx). UWOC proporciona comunicaciones de alta velocidad solo en condiciones de línea de visión, y un pequeño desalineamiento entre el Tx y el Rx puede degradar el rendimiento del sistema. En un intento por comprender y minimizar este problema de desalineamiento, investigamos cómo la potencia recibida en un sistema UWOC depende del ángulo de divergencia del haz transmitido. Se proporcionan resultados de simulación para mostrar la efectividad del estudio comparando los haces plano, gaussiano y esférico. Se utilizan simulaciones de Monte Carlo para determinar el desplazamiento lateral máximo permitido entre Tx y Rx para un ángulo de divergencia de Tx dado. Los resultados proporcionan una visión general y un equilibrio de diseño entre diferentes parámetros como el desplazamiento lateral, la potencia recibida y el ancho de banda del canal. El método propuesto mejora no solo la máxima distancia permitida del enlace, sino también el ancho de banda del canal para una distancia de transmisión dada.
Descripción
La comunicación óptica inalámbrica submarina (UWOC) permite enlaces de alta velocidad en el agua para la Internet óptica de las Cosas Submarinas (O-IoUT). O-IoUT proporciona diversas aplicaciones marinas, incluida la exploración oceánica, el monitoreo ambiental y la navegación submarina. O-IoUT utiliza típicamente diodos emisores de luz (LED) y diferentes diodos láser (LDs) como láseres verdes/azules para lograr una comunicación eficiente de datos en el entorno submarino. La comunicación óptica de alta velocidad está limitada a unos pocos metros debido a las interferencias del canal submarino y al desalineamiento entre el transmisor (Tx) y el receptor (Rx). UWOC proporciona comunicaciones de alta velocidad solo en condiciones de línea de visión, y un pequeño desalineamiento entre el Tx y el Rx puede degradar el rendimiento del sistema. En un intento por comprender y minimizar este problema de desalineamiento, investigamos cómo la potencia recibida en un sistema UWOC depende del ángulo de divergencia del haz transmitido. Se proporcionan resultados de simulación para mostrar la efectividad del estudio comparando los haces plano, gaussiano y esférico. Se utilizan simulaciones de Monte Carlo para determinar el desplazamiento lateral máximo permitido entre Tx y Rx para un ángulo de divergencia de Tx dado. Los resultados proporcionan una visión general y un equilibrio de diseño entre diferentes parámetros como el desplazamiento lateral, la potencia recibida y el ancho de banda del canal. El método propuesto mejora no solo la máxima distancia permitida del enlace, sino también el ancho de banda del canal para una distancia de transmisión dada.