Lichtstrahlen statt WLAN

[ottomane]

100 Hz bringen 100 Bps, 1 kHz bringt 1 kBps, usw usf, mit der Frequenz steigt linear auch die nutzbare Bandbreite.

Du nutzt den Begriff Bandbreite anders als er in der Signalübertragung üblich ist. Du setzt ihn gleich mit Datenrate. Bandbreite bedeutet aber im eigentlichen (analogen) Sinne die Differenz aus oberer und unterer Grenzfrequenz eines Kanals.

Die Leistung des Leuchtmittels hängt ganz einfach wie oben beschrieben von der Frequenz der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen / des Lichts ab. Das wirst du sicher nicht abstreiten wollen.

 

[MacAlzenau]

Licht statt Funk zur Verbindung von Geräten? Was soll daran so sensationell neu sein?
Das Powerbook 5300 hatte Mitte der Neunziger schon Sender und Empfänger mit Infrarotlicht zur Verbindung mit anderen Geräten.

Da gab's damals in irgendeiner Zeitschrift auch mal zum Märzende einen Bericht. Wenn man ein Bild über IR sendet und vor das Sende-/Empfangsfenster einen Spiegel hält, dann könne man das Bild auf diese Art spiegeln…

 

[Rastafari]

Bandbreite bedeutet aber im eigentlichen (analogen) Sinne die Differenz aus oberer und unterer Grenzfrequenz eines Kanals.

Der "Kanal" ist eine willkürliche Definition der höheren Nachrichtentechnik. Die Physik kennt sowas wie "Kanäle" überhaupt nicht.
Vereinfacht gesagt: Die obere Grenzfrequenz des aufmodulierten Nutzsignals ist die Taktrate des Trägersignals (die Lichtfarbe), die untere Grenzfrequenz ist Null (Dauerlicht, bzw dauerhaft aus). Da hast du deinen "Kanal".

Die Leistung des Leuchtmittels hängt ganz einfach wie oben beschrieben von der Frequenz der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen / des Lichts ab. Das wirst du sicher nicht abstreiten wollen.

Oh doch, das streite ich vehement ab.
Wenn dem so wäre, dann müsste ein einziger "radioaktiv" zerfallender Atomkern, der Strahlung im THz-Bereich und noch weit darüber abgibt, mehr an Energie umsetzen als ein ganzes Kernkraftwerk das eine Grosstadt mit 50 Hz Wechselstrom versorgt.
Bisschen paradox, oder?

 

[Rastafari]

Das Powerbook 5300 hatte Mitte der Neunziger schon Sender und Empfänger mit Infrarotlicht zur Verbindung mit anderen Geräten.

Dir ist aber schon klar, dass heutiges WLAN so etwa um den Faktor 10000 herum schneller arbeitet, oder?

 

[ottomane]

Ich glaube, in Bezug auf den Kanal reden wir aneinander vorbei, das wird müßig. Wir reden hier über Nachrichtentechnik, insofern sollten wir schon in deren Begriffswelt bleiben. Und dass man sinnvollerweise nicht das ganze verfügbare Frequenzspektrum als Kanal für die Datenübertragung nutzt, erschließt sich in einem solchen Anwendungsfall von selbst.

Oh doch, das streite ich vehement ab.
Wenn dem so wäre, dann müsste ein einziger "radioaktiv" zerfallender Atomkern, der Strahlung im THz-Bereich und noch weit darüber abgibt, mehr an Energie umsetzen als ein ganzes Kernkraftwerk das eine Grosstadt mit 50 Hz Wechselstrom versorgt.
Bisschen paradox, oder?

Der Vergleich ist unsinnig. Natürlich hängt die abgestrahlte Leistung auch von der zugeführten Leistung ab, das ist mir auch klar. Dass die Energie eines Photons von dessen Frequenz abhängt, weißt du aber vermutlich auch.

 

[Farafan]

Ich glaube hier wären Grundlagen der Nachrichtentechnik einmal angesagt.
Manch einer scheint die Frequenz mit der Bandbreite eines auf einer Trägerfrequenz aufmodulierten Nutzsignals zu verwechseln.

Aber ich tue mir das nicht länger an hier.

 

[breze28]

Als alleiniger Grund gegen den Quatsch steht schon einmal der Energieverbrauch.
Um optisch einen Empfänger sicher erreichen zu können müssten mehrere Watt Strahlungsleistung erzeugt werden.
Das wäre Faktor 1000 im Vergleich zu WLAN.

Da der Wunder-Akku noch nicht erfunden ist, hat sich das Thema alleine schon aus diesem Grund erledigt.

Der WLAN Standard 802.11ad soll 7Gbit/s schaffen, braucht aber auch eine direkte Sichtverbindung. Wenn eine optische Verbindung mehr schafft, könnte die optische Lösung evtl. sinnvoller sein.

 

[hosja]

Der "Kanal" ist eine willkürliche Definition der höheren Nachrichtentechnik. Die Physik kennt sowas wie "Kanäle" überhaupt nicht.
Vereinfacht gesagt: Die obere Grenzfrequenz des aufmodulierten Nutzsignals ist die Taktrate des Trägersignals (die Lichtfarbe), die untere Grenzfrequenz ist Null (Dauerlicht, bzw dauerhaft aus). Da hast du deinen "Kanal".

Bei einer Multimodefaser macht man doch verschiedenen Wellenlängen nutzbar. Es geht als nicht nur um Licht an/aus sondern welche Lichtfarben man nutzt. Und da kann man über Laser & optische Filter durchaus einige unterscheinden (und Kanäle draus machen), auch als Physiker.

 

[hosja]

Der WLAN Standard 802.11ad soll 7Gbit/s schaffen, braucht aber auch eine direkte Sichtverbindung. Wenn eine optische Verbindung mehr schafft, könnte die optische Lösung evtl. sinnvoller sein.

Da muss man dann nur richtig stehen und die Hand nicht über Empfänger haben?

 

[hosja]

Licht statt Funk zur Verbindung von Geräten? Was soll daran so sensationell neu sein?
Das Powerbook 5300 hatte Mitte der Neunziger schon Sender und Empfänger mit Infrarotlicht zur Verbindung mit anderen Geräten.

Ich weiß noch wie lange es gedauert hat um ein simple Visitenkarte von Nokiaknochen zu Nokiaknochen zu übertragen. Nur zu glauben das heute 40Gbit/s über eine optische Verbindung drüber geballtert werden.

 

[Rastafari]

Bei einer Multimodefaser macht man doch verschiedenen Wellenlängen nutzbar.

Nein. Jein.
Farbverschiebungen treten besonders bei den Multimode-Fasern v.a. durch unterschiedlich lange Signalwege (Dispersion) auf und sind ein hochgradig unerwünschter Störfaktor.
Es gibt zwar Fasern die mit mehreren Farben simultan beschickt werden, aber nicht parallel, sondern antiparallel. Da übernimmt jeweils eine der *zwei* eingesetzten Farben die Übertragung in der Hin- bzw Rückrichtung des Signalwegs.

 

[hosja]

Okay, das mit den Fasern habe ich offenbar nicht richtig verstanden. Aber wenn man eine optische Verbindung hat, dann ist der ja für alle Farben des Spektrums gleich gut geeignet. Dann sollte es nur der von der guten der Optischen Empfängern und der Filter abhängen wie viele Kanäle man einrichten kann.

 

[Rastafari]

Aber wenn man eine optische Verbindung hat, dann ist der ja für alle Farben des Spektrums gleich gut geeignet.

In Luft oder im Vakuum ja. In Glas dagegen ganz und gar nicht.
Der Optimalpunkt für die entsprechenden Glassorten liegt im "nahen IR" (also knapp unterhalb des sichtbaren Lichts), sowohl darunter als auch darüber nehmen die Verluste durch verschiedene physikalisch/chemisch bedingten Effekte deutlich zu.
Du musst dir eine Fensterscheibe vorstellen, die so dick wäre wie der Faserabschnitt nach der Verlegung lang ist. Bei solchen Strecken die das Licht darin zurückzulegen hat wird selbst das exquisiteste Glas so undurchlässig wie Metall. Mit der Qualität von herkömmlichem Fensterglas kämst du nicht mal 20 cm weit.

Dann sollte es nur der von der guten der Optischen Empfängern und der Filter abhängen wie viele Kanäle man einrichten kann.

Vergiss das mit "Filtern". Sowas kommt in der Nachrichtentechnik nicht vor.
Erstens wäre das derart "nicht-trivial", dass ein entsprechender Endpunkt so teuer und aufwendig wäre wie ein Labortisch im CERN.
Zweitens sind die Fasern selbst billiger als vergleichbares Kupferkabel (die Verarbeitung ist aufwendig und teuer, das Kabel selbst aber kost fast nix).
Kapazitätsprobleme löst man daher ganz simpel nach der traditionellen Methode: Verlege keine einzelnen Fasern, sondern ganze Faserbündel. Zu Dutzenden, zu Hunderten wenns muss.

 

[hosja]

Ich wollte eigentlich zurück zu unserem Beispiel, wo das Lichtquelle im Raum genutzt werden soll und über Luft übertragen wird.
Da könnte ja dann jeder Gerät im Raum auf seiner eigenen Frequenz Licht emitieren.

 

[Rastafari]

Da könnte ja dann jeder Gerät im Raum auf seiner eigenen Frequenz Licht emitieren.

Richtig, ein günstiger Umstand bei Luft als Medium. Und ich schätze mal dass man sich das auch kräftig zunutze machen wird. Allerdings ist die Auswahl an Farben (man braucht reine Spektralfarben, keine Mischungen) durch die wenigen geeigneten Halbleitermaterialen begrenzter als man denkt. Und es wird auch nicht jedes Gerät seine eigene Farbe nutzen, sondern (ähnlich wie beim WLAN) ein jedes das gesamte verfügbare Spektrum.

 

[hosja]

Beim emitieren kann man doch auch Filter vor dem Laser verwenden und damit wieder die verschiendenen reinen Farben erzeugen.

 

[Rastafari]

Laser emittieren bereits reine Spektralfarben (prinzipbedingt). Da gibt es nichts zu filtern.
Laser sind aber ohnehin aufgrund ihrer extremen Richtwirkung für eine Übertragung von beliebig positionierten und beweglichen Objekten völlig ungeeignet.

 

[.holger]

Unabhängig von der technischen Umsetzbarkeit eines LiFi Senders am Telefon, wollt ihr echt ne blinkende (oder für das menschliche Auge durchgehend leuchtende, weil es so schnell blinkt, dass wir es nicht wahrnehmen) Lampe am iPhone haben?

Sieht scheiße aus und wird ne schlechte Userexperience haben (geht nicht in der Hosentasche) - daher glaube ich nicht, dass so was in Applegeräte eingebaut wird.

 

[Fridolin']

Voll cool.
Meine Mikrowelle empfängt dann meine Nachrichten!

 

[Rastafari]

für das menschliche Auge durchgehend leuchtende

Ich bezweifle deine Fähigkeit, das für solche Zwecke bevorzugt benutzte Infrarot sehen zu können.