Xác định vùng truyền thông và hiệu năng hệ thống sử dùng đèn giao thông thông minh

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH • THUẬT NGỮ VIÉT TẮT BER DC ETSI Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit Direct Current European Telecommunications Standards Institute Dòng điện chiều Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu FOV Field of View Phạm vi quan sát HPA Half Power Angle Góc nửa cơng suất I2V ICT IEEE Infrastructure-to-V ehicle Information and Communication Technology Institute of Electrical and Electronic Engineers IF IM/ D Intermediate Frequency Intensity Modulation/Direct Detection IR Infrared International Standard Organization ISO ISP ITS LDT Light Emitting Diode LOS Line-of-Sight MAC Media Access Control NRZ Non Return to Zero OSI PD tử Trung tần Điều chế cường độ / tách sóng trực tiếp Tia hồng ngoại Tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế Nhà cung cấp dịch vụ Internet Service Provider internet Intelligent Transportation Hệ thống giao thông thơng Systems minh Luminance Difference Ngưỡng chênh lệch độ chói Threshold LED OOK Cơ sở hạ tầng với xe Công nghệ Thông tin Truyền thông Viện kỹ nghệ Điện Điện On Off Keying Open System Interconnection Điốt phát quang Tầm nhìn thẳng Điều khiển truy nhập mơi trường Khơng trở khơng Khóa bật tắt Mơ hình tham chiếu kết nối hệ thống mở Photo Diode Điốt quang PER Packet Error Rate Tỷ lệ lỗi gói tin PHY Physical Layer Lớp vật lý PN Pseudo Noise PPM Pulse Position Modulation Tạp âm giả Điều chế vị trí xung RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RSU Road Side Unit Trạm bên đường SNR TCP Signal-to-Noise Ratio Transmission Control Protocol UDP User Datagram Protocol V2I Vehicle-to-Infrastructure V2V V ehicle-to-Vehicle Visible Light VLC Communication Tỷ số tín hiệu nhiễu Giao thức điều khiển truyền vận Giao thức liệu người dùng Xe với sở hạ tầng Xe với xe Truyền thơng ánh sáng nhìn thấy Chương 1: Tổng quan truyền thơng ánh sáng nhìn thấy 1.1 Giới thiệu công nghệ truyền thông ánh sáng nhìn thấy VLC Có thực tế thời đại nay, an tồn giao thơng tham gia giao thông cách hiệu vấn đề lớn mà người quan tâm Vì lý này, tổ chức khác phủ nghành công nghiệp hướng ý đến hệ thống giao thơng thơng minh (ITS) an tồn Những hệ thống này, cho mắt lần vào năm 1980, để góp phần xử lý vấn đề nói đến Tuy nhiên, để biên ITS thành thực, cần đóng góp nhiều cơng nghệ tân tiến khác mà điển hình truyền thơng ánh sáng nhìn thấy (VLC) Nó đánh giá chìa khóa cơng nghệ đầy tiềm qua trình truyền liệu cho ITS Cũng giống tần số vô tuyến RF, VLC hay truyền thơng ánh sáng nhìn thấy phương tiện truyền liệu không dây Tuy nhiên, nhờ sử dụng ánh sáng, VLC cung cấp nhiều ưu bật đặt cạnh công nghệ truyền thơng RF Có thể thấy rõ ràng gần tần số vô tuyến nằm quản lý tổ chức, nhà cấp ánh sáng nhìn thấy khơng cần đăng ký Do đó, theo góc độ kinh tế, hệ thống sử dụng VLC có mức chi phí thấp hệ thống sử dụng RF Thêm nữa, VLC sử dụng dải tần số mà mắt người nhìn thấy được, người ta lợi dụng điều để đạt hai mục đích chiếu sáng truyền liệu Một khía cạnh khác, với bước sóng nằm khoảng 380nm đến 780nm, VLC cung cấp băng thơng truyền dẫn cao 1000 lần so với truyền thông vô tuyến thông thường Điều có nghĩa, phổ tần ánh sáng giúp hệ thống VLC dễ dàng tốc độ liệu cao Với tất lợi trên, VLC thu hút quan tâm nhà nghiên cứu cho ứng dụng nhà ngồi trời Hình 1.1: Phổ ánh sáng nhìn thấy Khả áp dụng VLC cho không giang bên vào việc truyền thống phương tiện giao thông phương tiện với hệ thống hỗ trợ dọc cáctuyến đường ý nhiều xu hướng hệ thống chiếu sáng việc tiển khai hiệu mặt tài Hiển nhiên ngày này, nghành công nghiệp chiếu sáng, nguồn sáng truyền thống dần theo bởi hệ thống đèn LED Với đặc tính kể đến bền bỉ, tính nhỏ gọn, tiêu thụ lượng, đèn LED mong đợi sớm trở thành nguồn chiếu sáng tương lai, ta thấy rõ ràng mức độ phổ biến ngày tăng đèn LED lĩnh vực cơng nghiệp tơ có mặt thường xuyên sở hạ tầng giao thơng nhưu đèn đường, biển báo giao thơng Vì lý này, thật khó khơng nói hệ thống chiếu sáng dựa vào LED gần chắn phần tối quan trọng hệ thống giao thông tương lại Kết hợp công nghệ VLC vào, đèn LED có thêm chức khác việc chiếu sáng đơn thuần, Trong VLC, liệu truyền cách bật tắt liên tục LED với tốc độ mà mắt người nhận Trong trường hợp nay, ta hồn sử dụng LED để đáp ứng việc chiếu sáng truyền thông lúc Thực tế, việc lợi dụng hệ thống LED chiếu sáng lắp đặt sẵn hai bên đường, việc triển khai áp dụng công nghệ VLC phức tạp mang điểm lợi nhiều hợn mặt tài 1.2 Những ưu điểm cơng nghệ VLC Ngồi ưu điểm vượt trội mặt tài chính, với việc sử dụng đèn LED ngày phổ biến phổ biến sau tạo cho VLC trở thành giải pháp thay hấp dẫn cho truyền thông tần số vơ tuyến (RF) Và theo đó, số ưu điểm VLC trình bày đây: ❖ Dung lượng o Băng thông lớn: Phổ tần sóng ánh sáng nhìn thấy ước tính lớn gấp 10000 lần so với phổ sóng vơ tuyến hồn tồn miễn phí sử dụng o Mật độ liệu: Cơng nghệ VLC đạt mật độ liệu gấp 1000 lần so với WIFI ánh sáng nhìn thấy khơng xun qua vật cản nên tập trung khơng gian, sóng vơ tuyến có xu hướng ngồi gây nhiễu o Tốc độ cao: Cơng nghệ VLC đạt tốc độ cao nhờ vào nhiễu thấp, băng thông lớn cường độ chiếu sáng lớn đầu o Dễ dàng quản lý: Việc quản lý trở nên dễ dàng không gian chiếu sáng giới hạn, ánh sáng nhìn thấy nên dễ dàng quản lý so với sóng vơ tuyến ❖ Hiệu o Chi phí thấp: Cơng nghệ VLC u cầu thành phần so với cơng nghệ sử dụng sóng vơ tuyến giá thành thành phần đơn giản rẻ o Sử dụng đèn LED để chiếu sáng có hiệu cao: tiêu thụ lượng thấp, hiệu chiếu sáng, giá thành tương đối rẻ độ bền cao.o Truyền thông nước: Việc truyền thơng tin nước sóng vơ tuyến khó khăn, cơng nghệ VLC thực việc dễ dàng ❖ An toàn o An toàn sức khỏe người o Việc truyền dẫn sóng ánh sáng khơng gây nhiễu lọai máy móc sử dụng sóng vơ tuyến Từ dó an tồn máy móc, đặc biệt máy bay máy móc bệnh viện ❖ Bảo mật o Vì truyền thơng sóng ánh sáng tập trung khu vực định, đâm xuyên qua vật thể nên khó để thu thập hay thám tín hiệu thơng tin o Công nghệ VLC phù hợp cho ứng dụng yêu cầu đường xuống tốc độ cao, cần đường lên với tốc độ thấp như: download video, audio, duyệt Web Qua đó, ta giải vấn đề tải mạng truyền thông tin không dây Chương : Truyền thông ánh sáng nhìn thấy giao thơng thơng minh 2.1 Giới thiệu Các hệ thống VLC đóng vai trò quan trọng ITS phương tiện để phát thông tin giao thông quan trọng Một số cấu hình có: xe - xe (C2C) sử dụng đèn hậu bảng điều khiển LED; sở hạ tầng đến xe (I2C) theo hai hướ ng VLC không phù hợp với hệ thống phát sóng hệ thống truyền thơng I2C mà có hiệu tương đương C2C.Trong ví dụ kịch C2C, xe phía trước đèn giao thơng nhận thơng tin chuyển tiếp đèn ph anh cho xe chạy phía sau Sử dụng lý chí thiết lập mạng ph ương tiện tùy biến Các RSU đèn giao thông dựa đèn LED phù hợp để phát thông tin hệ thống thông tin liên lạc sử dụng chế độ I2C Thông tin liên quan đến an tồn giao thơng phát sóng liên tục mà không sử dụng thêm lượng giúp tăng cường lưu lượng giao thông trơn tru giảm tai nạn tử vong Đầu đèn giao thông dựa đèn LED điều chế tần số mà mắt người khơng thể phát Sau đó, ánh sáng điều chế phát máy thu dựa photodiode (PD) xe Các hệ thống VLC sử dụng máy phát LED cho truyền dẫn thông tin Trong ITS, phía phát sử dụng đèn tín hiệu giao thông LED cho báo hiệu thời điểm Khoảng bao phủ rộng đèn chiếu sáng tạo vùng dịch vụ lớn hơn, khu vực liệu truyền dẫn nhận cách tin cậy Thiết kế đèn LED cho chiếu sáng toàn đường đơn giản thiết kế đèn giao thông dựa LED Tuy nhiên, thiết kế cho đèn giao thông hiệu giá Sự kết hợp nguồn sáng tạo truyền dẫn thông tin liên tục khắp nơi di chuyển Tuy nhiên, khơng có đèn chiếu sáng đường LED, topo hệ thống đèn tín hiệu giao thông chiếu sáng VLC trở nên linh động mô tả biến đổi kênh truyền dẫn Khoảng cách máy phát máy thu nhiễu xung quanh thay đổi, làm cho tỷ số tín hiệu nhiễu thay đổi đáng kể kênh truyền quang vơ tuyến ngồi trời Khoảng cách ngắn máy phát máy thu cho phép sử dụng tốc độ truyền dẫn cao hơn; mặt khác, cường độ nhxung quanh tăng làm giảm tốc độ truyền dẫn 2.2 Tích hợp VLC vào hệ thống ITS Đèn giao thông dựa đèn LED cung cấp tùy chọn phù hợp để hoạt động RSU kiến trúc ITS mà không cần sở hạ tầng bổ sung Một kịch tương tác RSU dựa đèn LED phương tiện trình bày Hình 2.1 Thơng tingiao thơng trước tiên thu thập chuyển đến điều khiển trung tâm, có số chức năng, cụ thể là: Xử lý liệu; Phân phối địa lý liệu; Phát sóng thơng tin; Thực hoạt động kiểm sốt giao thơng Các hệ thống ITS chủ yếu dựa giải pháp vô tuyến không dây hệ thống hồng ngoại tầm ngắn VLC tích hợp hiệu kịch để cung cấp thông tin từ sở hạ tầng điều khiển giao thông (đèn giao thông) đến phương tiện Giải pháp cung cấp số lợi ích, cụ thể là: hiệu chi phí, không cần thêm thiết bị hỗ trợ truyền thông khơng dây; hiệu lượng, khơng cần thêm lượng để hỗ trợ hệ thống truyền thơng Do đó, VLC coi công nghệ truyền thông bổ sung ứng dụng ITS 2.3 Mơ hình tham chiếu kiến trúc hệ thống VLC hệ thống ITS 2.3.1 Mơ hình tham chiếu Kiến trúc giao thức tham chiếu tn theo mơ hình tham chiếu ISO/OSI Hình 2.1 cho thấy sơ đồ kiến trúc chung đề xuất cho lớp truyền thông VLC Kiến trúc chia thành ba phần chính: i) VLC cụ thể (VLC Speciíic) bao gồm nguồn phát lớp vật lý (PHY), giao diện bảng điều khiển ánh sáng, máy thu, khối sửa lỗi đóng khung; ii) VLC thích ứng (VLC Adaptation) bao gồm lớp quản lý kiểm soát truy cập phương tiện truyền thông (MAC), cộng với dịch vụ giá trị gia tăng; iii) ITS phổ biến (ITS Common) bao gồm lớp TCP/IP ứng dụng chung cho kiến trúc ITS Hình 2.1: Tích hợp VLC vào kiến trúc ITS Mỗi lớp chịu trách nhiệm thực nhiệm vụ cụ thể cung cấp dịch vụ cho lớp cao Lớp PHY xác định thông số kỹ thuật điện vật lý thiết bị Các chức dịch vụ lớp thiết lập liên kết chấm dứt liên kết Lớp PHY chia thành hai lớp phụ: • Lớp bao gồm nguồn sáng bảng chiếu sáng phía phát tách sóng quang cộng với mạch khuếch đại mạch điều hịa cần thiết phía máy thu Kênh truyền thơng mơi trường quang ánh sáng nhìn thấy được, cung cấp kết nối liên kết tầm nhìn thẳng khơng dây (LoS) • Lớp chịu trách nhiệm tạo khung, điều chế xử lý lỗi Mã hóa đường truyền 4B5B, 4B6B, NRZ, Manchester sử dụng tùy thuộc vào liệu truyền Điều chế vị trí xung (PPM), sử dụng IR, khơng phù hợp cho Hình 2.3: Mơ hình kênh truyền LOS NLOS Chương 3: Xác định vùng truyền thông hiệu hệ thống sử dùng đèn giao thông thông minh 3.1 LED chiếu sáng đường Các LED thay đổi khái niệm chiếu sáng không với mong muốn hiệu suất tối đa mà hội cho ứng dụng ánh sáng thông minh linh động Công nghệ chiếu sáng dựa LED, cho phép thay đổi chưa có việc điều khiển phổ xạ, mà điều chỉnh cho nhu cầu cụ thể từ y tế, chiếu sáng nông nghiệp, chiếu sáng tàu vũ trụ, chiếu sáng cho người với nhu cầu màu sắc đặc biệt, chiếu sáng cho loài vật cho đối tượng nghệ thuật, cho nhà hát Mạch điện áp thấp, chuyển mạch nhanh, tương thích với điều khiển máy tính cho phép hệ thống chiếu sáng thông minh với ổn định điều khiển phần mềm tiết kiệm lượng Các hệ thống lên trở thành cách mạng công nghệ tương lai gần Chiếu sáng đường sử dụng LED giúp bỏ nhiều hệ thống truyền thơng, ví dụ đèn hiệu hồng ngoại Vì chiếu sáng sử dụng cho truyền tin, lượng lớn cần phải sử dụng hiệu điều khơng thể truyền thơng vơ tuyến hồng ngoại Do mong đợi để truyền tin sử dụng dải thông rộng Phân bố chiếu sáng hàm chiều cao mơ hình phát xạ máy phát hay góc máy phát, trường quan sát FOV (Field of View), góc nửa cơng suất (Half Power Angle) máy thu, độ nghiêng máy phát máy thu, khoảng cách máy phát máy thu Mơ hình phát xạ LED lấy gần mơ hình Lambertian Ở đây, xem xét bên đường hai chiều khoảng cách đề xuất LED 30 mét (Hình 3.1) Phân bố SNR dọc đường cho góc máy thu FOV khác cần quan tâm quan sát tốc độ liệu xung quanh 100 kbps hồn tồn sử dụng kỹ thuật chiếu sáng Hình 3.1 Mơ hình LED chiếu sáng đèn đường Các đèn giao thơng sử dụng thấu kính màu để tạo tín hiệu đỏ, xanh vàng Do đó, báo hiệu giao thơng u cầu LED màu Gần đây, nhiều thành phố giới thay đèn tín hiệu giao thơng thơng thường đèn tín hiệu giao thơng dựa LED Trong tương lai, nhiều thành phố khác tiếp tục thực điều đặc tính riêng biệt LED Đó là: giá thành bảo dưỡng thấp, khả quan sát tốt hơn, tuổi thọ cao tiêu thụ lượng Bên cạnh đó, LED cịn cung cấp truyền liệu mà không bị gián đoạn chức báo hiệu, chúng đưa tầm nhìn xa tốt tiện lợi cho người theo chuẩn đèn tín hiệu giao thơng Phần đây, xem xét ngắn gọn tầm nhìn xa đèn tín hiệu giao thơng chuẩn cho tầm nhìn đèn tín hiệu giao thơng 3.2 Tầm nhìn xa đèn giao thơng Tầm nhìn xa đèn tín hiệu giao thông yếu tố quan trọng cho điều khiển phương tiện an tồn Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố: màu sắc, cường độ chiếu sáng phân bố cường độ chiếu sáng Ngưỡng chênh lệch độ chói (LDT) yếu tố định tầm nhìn thấy vật thể nói chung Với người để tiếp nhận nhận biết vật thể, độ chói vật thể cần chênh lệch so với độ chói chênh lệch độ chói cần phải lớn LDT để mắt người phân biệt LDT bị ảnh hưởng yếu tố khả nhìn chủ thể, tình trạng tinh thần, đặc tính vật thể, điều kiện chiếu sáng tầm nhìn mắt Có nghĩa là, điều kiện tầm nhìn thấy người lái bị ảnh hưởng lớn thời tiết thời gian Các khía cạnh xem xét ngắn gọn việc xem 3.3 Cường độ chiếu sáng, đồng phân bố Có hai yếu tố xác định yêu cầu cường độ chiếu sáng tín hiệu ánh sáng: - Độ chói (Background Luminance) LB Khoảng cách d từ tín hiệu ánh sáng nhìn thấy Độ chói B độ chói tín hiệu ánh sáng tuyến tính theo cơng thức: L L s kích thước cố định có quan hệ LS L-=C1 L (3.1) B Trong đó: số C Cường độ chiếu sáng tốt ánh sáng đèn tín hiệu giao thơng khơng phụ thuộc vào kích thước: Trong đó: C số, Cd Candela, đơn vị cường độ chiếu sáng Cường độ tối ưu phụ thuộc vào độ chói mặt trời khoảng cách từ phương tiện tới tín hiệu Độ chói mặt trời 10000 cd/m2 điều kiện chuẩn Một tín hiệu ánh sáng đỏ đề xuất 200 cd, nhìn điều kiện chuẩn, phát nhanh chóng với độ tin cậy Phương trình liên quan: Id=(2E-6)d2LB (cd) Trong đó: 2E-6 lấy cho số C, d khoảng cách, (3.6) L B độ chói Với hầu hết tín hiệu, dải nhìn thấy phải 100m phép điều kiện dừng đỗ an tồn với vận tốc tơ 60 km/h với cường độ chiếu sáng ánh sáng mặt trời 10000 cd/m2 Dưới điều kiện này, cường độ tối ưu tín hiệu ánh sáng đỏ 200cd, theo phương trình (3.6) Giá trị 200cd cho tín hiệu ánh sáng đỏ (kích thước 200mm) nhìn điều kiện chuẩn, cần thiết góc lệch chuẩn từ LOS xe cộ 3° Khi góc tăng lên từ3°, yêu cầu cường độ chiếu sáng tăng theo í V-33 Ie=I (3.7) , ( quan hệ sau: Do đó, công thức Fisher cho yêu cầu cường độ chiếu sáng cần thiết đưa ( \1.33 Id,0=(2E-6) ) (3.8) d2 LB cơng thức: Trong đó: Id,fllà cường độ sáng yêu cầu (cd), 0là góc từ LOS phương tiện (deg) B độ chói (cd / m2) L Tuy nhiên, đèn tín hiệu màu xanh màu vàng cần cường độ chiếu sáng lớn cường độ chiếu sáng đèn tín hiệu màu đỏ (theo hiệu ứng HelmoholtzKohlrausch) Hiệu ứng Helmoholtz-Kohlrausch ảnh hưởng kích thích màu sắc xuất để có độ chói lớn kích thích ánh sáng trắng với cường độ sáng Tỷ số cường độ sáng kích thích màu sắc, với độ chói biểu diễn B/L Ảnh hưởng thay đổi bước sóng bão hòa, với ánh sáng đỏ ánh sáng xanh bão hịa cao có giá trị B/L cao ánh sáng vàng xanh Tuy nhiên, đề xuất gần cho cường độ ánh sáng đỏ, vàng, xanh (R:Y:G) (1:2.5:1.3) 3.4 Yêu cầu cường độ chiếu sáng cho đèn giao thơng dựa LED Phương trình Fisher đánh giá Tổ chức Kỹ thuật Giao thông ITE VTCSH cho yêu cầu quang trắc đèn tín hiệu giao thông dựa LED Một loạt việc đo đạc thực đánh giá đưa chuẩn kỹ thuật ITE VTCSH đưa phương trình cho yêu cầu cường độ chiếu sáng nhỏ cho ánh sáng đèn giao thông dựa LED công thức từ (3.9) đến (3.12): I(ehoriz,evert, Lcolour)=f (Ihorz) f (Ivert)I(-2.5,0) (3.9) Trong đó, với tất giá trị 0horiz: -1 f(Ih tz) = 0.05 + (0.95exp (Ị0^ ) [ ( 17)] O ) 0ve, >-2.5 °; (3.11) [- f(Ivert) = 0.05 +(0.9434exp ỡvert^-2.5 °; (3.10) v.r, + 2.5 ] [ 5.3 ]) ( f{I„.)=0.26+ ^ĩ + 0.76[exp-“'»"*“ r‘“ ‘" f 7| li (3.12) 143 Trong đó: I(-2.5,0) = Màu Đèn tín hiệu giao thơng (200mm) Đèn tín hiệu giao thơng (300mm) Đỏ 165cd 365cd Vàng 410cd 910cd Xanh 215cd 475cd Các đèn tín hiệu giao thơng dựa LED có nhiều đặc điểm riêng biệt tầm nhìn tốt hơn, giá thành bảo dưỡng thấp, tuổi đời dài tiết kiệm lượng Có hai kích thước chuẩn đèn tín hiệu giao thơng: đường kính 200mm 300mm Hệ thống đèn tín hiệu giao thơng dựa LED bao gồm nhiều LED, hàng trăm HB-LED phân bố khơng gian Khoảng cách tầm nhìn truyền dẫn tín hiệu tăng lên với cường độ chiếu sáng 3.5 Mơ hình hệ thống Mơ hình hệ thống chia thành phần quan trọng (1) mô hình đường giả định mơ hình truyền dẫn máy phát máy thu Mơ hình đường cung cấp thơng tin đặc tính đường, vị trí xe, tốc độ xe sơ đồ giao thông Vị trí máy phát - máy thu, sơ đồ điều chế thông tin quan trọng góc thể phần sau Đầu tiên, mơ hình đường giả định có hai đường chiều, với gải thuyết đèn giao thông đặt cuối đường, nơi mà có điểm giao cắt giao thơng Độ rộng đường xe 3.5m mơ hình khơng gian ba chiều áp dụng thể hình 3.2 Trong khơng gian này, trục x trục ngang đường, trục y trục dọc theo chiều rộng đường trục z cho biết độ cao vật thể mô hình Cụ thể hơn, chiều cao đèn giao thơng 5.3m (h l), xe ô tô có độ rộng 1.8m có tốc độ di chuyển khơng đổi thu đặt cabo đầu xe cao hr=1.0m so với mặt đất Ơ tơ đường thứ thứ hai có vị trí theo trục y y = m y = 4.1 m Giải thiết rằng, mật độ giao thơng thống đãng, khơng gây ảnh hưởng đến truyền thông đường thằng ánh sáng sữa xe với máy phát từ đèn giao thông Các thơng số tóm tắt bảng sau: Bảng 3.1: Các thông số đường giả định Khoảng cách theo hướng đường x Khoảng cách theo chiều rộng đường _y _ Khoảng cách theo chiều cao đường Khoảng cách Độ rộng xe (1.8m) Độ rộng lan đường Chiều cao đèn giao thông hl (m) Chiều cao máy thu hr (m) z d 1.8 3.5 5.3 1.0 X RECRIVER Hình 3.3: Sơ đồ đường Thơng qua Fig.1 khoảng cách d đèn LED giao thông máy thu xe tính sau ) d=^x + y2 + (h1 - hr (3.13) Phần thứ hai giải thích chi tiết máy phát máy thu thể Fig Trong mơ hình hệ thống, đèn giao thơng đóng vao máy phát máy thu đặt xe Tại đèn LED giao thơng, tín hiệu qua điều chế phương pháp BPSK Tất thông số máy phát máy thu thể thông qua bảng Chúng tơi giả thiết ánh sáng có góc xạ ộ góc nửa cơng suất LED ^ - 150 Tại máy thu, có ba góc cần quan tâm góc nghiêng 0, góc tầm nhìn máy thu FOV ^c góc tới V Dựa mơ hình đường, ta tính góc xạ ộ góc tới V sau: arccos(—) ộ=y (3.14) sin(ớ + arctan(———))ự—— + (h l - hr ) V = arc( — ) (3.15) d Bảng 3.2: Các thông số máy phát máy thu Góc xạ Góc nửa cơng suất LED Góc tới Độ nghiên dọc FOV máy thu ộ %.5 V Wc 3.6 Phân tích hiệu Trong mục này, ta đề cập sau đến số mơ hình kênh LOS chẳng hạn tỷ số tín nhiều SNR, BER hệ thống a) Mơ hình kênh LOS Mật độ giao thông giả định đủ thống đãng để khơng gây ảnh hưởng đến việc truyền ánh sáng trực tiếp từ máy phát đến máy thu Cường độ xạ LED P tr cho công thức: Ptr(ộ) = F cos (3.16) (ộ) Với Pt công suất quang truyền m xuất phát từ ^ - ln2 cos— m = ln %.5 Xem xét kết nối VLC, máy thu với lọc thông dải quang T s(^) độ (3.17) lợi tập trung quang g(^), độ lợi chiều DC máy thu khoảng cách d biểu diễn gần sau H (0 ) = (m+ '2 co nd >QC cos sm()TS()g() ()