Modulación LED de índice espacial extendido para comunicación inalámbrica óptica MIMO-OFDM
Autores: S. Hussein, Hany; Hagag, Mohamed; Farrag, Mohammed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modulación LED de índice espacial extendido para comunicación inalámbrica óptica MIMO-OFDM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Técnica propuesta
Modulación de diodo emisor de luz con índice espacial
Mejora de la eficiencia espectral
índices de LED
Dominio espacial
Sistema óptico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este documento una técnica eficiente de modulación óptica para sistemas de comunicación por luz visible de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO). La técnica de modulación propuesta se denomina modulación de diodo emisor de luz (LED) de índice espacial extendido. En la técnica propuesta, los índices (el dominio espacial) de los LEDs se explotan de manera dinámica para no solo eliminar el problema de conformación en el dominio temporal de OFDM óptico, sino también para ampliar el dominio de modulación espacial de los índices de los LEDs. Los índices de los LEDs activos en la técnica propuesta cambian de la situación de dos LEDs activos a la situación en la que todos o varios LEDs están activos. Además, dentro de los índices de LED activos seleccionados, la distribución de peso de potencia y las posiciones de los componentes OFDM varían para ampliar el dominio espacial resultante. Por lo tanto, la técnica propuesta ofrece una mejora considerable en la eficiencia espectral en comparación con los esquemas de modulación OFDM-LED de índice actualizados, incluso con un menor número de LEDs. La idea clave de la técnica propuesta es maximizar la utilización de la posición espacial de los índices de los LEDs, donde tanto la asignación de peso de potencia como las posiciones de los componentes complejos del dominio temporal de OFDM varían varias veces sobre la misma combinación de índices de LED activos, lo que mejora la eficiencia espectral del sistema óptico. Los resultados de la simulación confirmaron la superioridad de la técnica propuesta, ya que mejora tanto la tasa de error de bits promedio (ABER) como la tasa de datos alcanzable en comparación con las modulaciones OFDM-LED de índice existentes y actualizadas, incluso con una menor complejidad computacional.
Descripción
Se propone en este documento una técnica eficiente de modulación óptica para sistemas de comunicación por luz visible de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO). La técnica de modulación propuesta se denomina modulación de diodo emisor de luz (LED) de índice espacial extendido. En la técnica propuesta, los índices (el dominio espacial) de los LEDs se explotan de manera dinámica para no solo eliminar el problema de conformación en el dominio temporal de OFDM óptico, sino también para ampliar el dominio de modulación espacial de los índices de los LEDs. Los índices de los LEDs activos en la técnica propuesta cambian de la situación de dos LEDs activos a la situación en la que todos o varios LEDs están activos. Además, dentro de los índices de LED activos seleccionados, la distribución de peso de potencia y las posiciones de los componentes OFDM varían para ampliar el dominio espacial resultante. Por lo tanto, la técnica propuesta ofrece una mejora considerable en la eficiencia espectral en comparación con los esquemas de modulación OFDM-LED de índice actualizados, incluso con un menor número de LEDs. La idea clave de la técnica propuesta es maximizar la utilización de la posición espacial de los índices de los LEDs, donde tanto la asignación de peso de potencia como las posiciones de los componentes complejos del dominio temporal de OFDM varían varias veces sobre la misma combinación de índices de LED activos, lo que mejora la eficiencia espectral del sistema óptico. Los resultados de la simulación confirmaron la superioridad de la técnica propuesta, ya que mejora tanto la tasa de error de bits promedio (ABER) como la tasa de datos alcanzable en comparación con las modulaciones OFDM-LED de índice existentes y actualizadas, incluso con una menor complejidad computacional.