¿Cuál es la velocidad más rápida que puede alcanzar el Li-Fi?

No, una frecuencia más alta en la comunicación radio / luz no significa automáticamente una velocidad más alta, pero sí indica un potencial para velocidades más altas.

Sin embargo, una frecuencia más alta en una unidad de procesamiento, como una CPU o GPU, indicaría una mayor velocidad.

Para la comunicación por radio / luz hay dos números de frecuencia a tener en cuenta, uno es la frecuencia central de la portadora y el otro es el ancho de banda. Podría tener una frecuencia central de portadora de 2.4 GHz (2400 MHz) y un ancho de banda de 5 MHz, luego su señal ocuparía el espectro de 2397.5 MHz a 2402.5 MHz (su frecuencia central, más menos su ancho de banda dividido por 2). También podría tener una frecuencia central de 5 GHz y un ancho de banda de 5 MHz, ocupando el espectro de 4997.5 MHz a 5002.5 MHz. Con los mismos 5 MHz de ancho de banda, no hay razón para que la velocidad sea mayor en la frecuencia central de 5 GHz que en la frecuencia central de 2.4 GHz.

Lo que desea aumentar para aumentar la velocidad es el ancho de banda. Si utiliza 20 o incluso 40 MHz de ancho de banda, obtendrá una velocidad potencialmente mucho mayor que la que podría obtener con 5 MHz. Ahora, el ancho de banda solo puede ser una pequeña fracción de la frecuencia central; por ejemplo, no puede colocar una señal de 40 MHz de ancho en una frecuencia central de 50 MHz, ocupando el espectro de 30 MHz a 70 MHz. Por lo tanto, cuanto mayor sea su frecuencia central, mayor ancho de banda puede poner en esa portadora. Por lo tanto, el potencial para que LiFi tenga velocidades de datos mucho mayores, puede potencialmente poner un ancho de banda masivamente ancho (varios THz) en un operador de 430 THz, lo que no pueden hacer con un operador de WiFi que no tiene siquiera 1 THz de ancho.

Luego nos topamos con otra restricción: el espectro de radio es un recurso limitado, no se pueden tener varios sistemas diferentes que se ejecuten en la misma área en la misma frecuencia. Si intentara poner una red WiFi de 2397 MHz a 2403 MHz y al mismo tiempo ejecutara un teléfono celular en 2401 MHz a 2405 MHz, se superpondrían de 2401 a 2403 MHz e interferirían entre sí. Por lo tanto, debemos asignarles frecuencias claramente separadas y hacer algún otro truco para aumentar la capacidad. Una forma es ejecutar niveles de potencia más altos, de modo que mientras permanezcamos dentro de nuestras limitaciones de ancho de banda / frecuencia, podamos enviar señales más complejas dentro de ese ancho de banda. Cuanto mayor es el poder, las señales más complejas pueden atravesar la conexión y aún es posible distinguir cuándo llegan. Una mayor potencia consume más batería (una consideración en los dispositivos portátiles), y también significa que su alcance puede ser excesivo, interfiriendo con un sistema de al lado o en la siguiente ciudad. Las frecuencias más altas son absorbidas más fácilmente por los materiales de construcción y la atmósfera, así que si desea un rango largo, desea que se le asignen frecuencias bajas, y si desea un rango corto (para ejecutar una red cercana a otra persona y no interferir con ellas), desea que se le asignen frecuencias altas. Por lo tanto, todo es un acto de equilibrio de hacer con el menor ancho de banda y potencia posible, mientras se logra la velocidad y el alcance que deseas.

Su pregunta parece suponer velocidad = ancho de banda. No es asi. LiFi o Wifi no hacen diferencia en la velocidad. Ambos viajan a la velocidad de la luz. LiFi utiliza pulsos de luz de encendido y apagado, por lo que su “velocidad” es la velocidad de la luz. (WiFi es electromagnético (RF) y también transmite a la velocidad de la luz).

Entonces “velocidad” no es realmente una determinación entre las tecnologías. La diferencia es la disponibilidad de ancho de banda. Wi-Fi es regulatorio limitado a una pequeña porción del espectro de radio. Wi-Fi específicamente está contenido en dos bloques de frecuencia. Con la banda de 2.4Ghz, 2401 Mhz a 2473 Mhz o solo 72 Mhz de espectro total disponible. En la banda de 5Ghz hay 5180 Mhz adicionales a 5240 Mhz y 5745 Mhz a 5825 Mhz para un total de 140Mhz. Dado que WiFi es una transmisión analógica, se puede convertir a digital y hay límites para la cantidad de bits que se pueden exprimir en este ancho de banda total según el Teorema de Nyquist-Shannon. Entonces, incluso con mejores códecs y protocolos, el “ancho de banda” de WiFi estará limitado por la frecuencia bruta disponible. (Esto refleja las reglas de la FCC de EE. UU. Y otros países tienen un poco más).

Con LiFi, hay 1000 veces el ancho de banda disponible. Opera de 400 Thz a 800 Thz, lo que proporciona un total de 400 Thz de ancho de banda total. Otro aspecto importante en el uso de LiFi es el hecho de que se transmite en forma digital, por lo que no está limitado por los límites de Nyquist-Shannon. La transmisión de datos se logra al encender y apagar los LED a una velocidad muy alta. Hubo una demostración comercial de LiFi logrando 10 Gbps en un entorno controlado. Si bien esto ciertamente muestra una gran ventaja para la tecnología, tiene sus propias limitaciones. No es estrictamente una línea de visión, pero los reflejos causan distorsiones y se reducen los anchos de banda. Incluso en una línea de visión real, la distancia se limita a la fuerza de los LED, la presencia de luz en el mismo espectro de otras fuentes y para uso en exteriores, lluvia, niebla, humo o smog.

Como suele ser el caso, si se usa en el entorno adecuado, LiFi tendrá un rendimiento espectacular y será un complemento o reemplazo fantástico para WiFi. El costo del equipo es barato, por lo que parece que podríamos ver esto implementado en concierto con un entorno cableado y WiFi. Especialmente en lugares donde hay mucho ruido de RF que interfiere con las implementaciones de WiFi. O en áreas altamente seguras, ya que puede controlar LiFi en áreas específicas con facilidad. Es poco probable que veamos LiFi utilizado en situaciones al aire libre, hasta que se puedan lograr mejoras adicionales.

Entonces, cuando la velocidad se define como el ancho de banda, LiFi supera a WiFi sin dudas. Pero hay un “mejor ajuste” con las tecnologías y sus aplicaciones. Parte de la ingeniería de un sistema es hacer las “compensaciones” correctas para obtener la tecnología adecuada para el resultado deseado. LiFi encontrará sus nichos y será ampliamente utilizado en mi opinión. Sin embargo, no vas a ver a los operadores de teléfonos celulares poniéndolo en sus torres.

LiFi podría transmitir hasta 100 Gbps y posiblemente más, pero esto requeriría un cambio en la tecnología de iluminación.

Noticias recientes que indican que LiFi es 100 veces más rápido que WiFi Se suponía que las velocidades promedio de WiFi son de 10 Mbps y que LiFi puede ser tan rápido como 1 Gbps. Es importante resaltar que las velocidades de transmisión de 1 Gbps desde una bombilla LED comercial estándar aún no se han demostrado. En esta discusión, es importante comparar like-for-like. Los hechos son:

  • El espectro de luz visible es 1,000 veces más grande que los 300 GHz completos de radio, micro ondas y espectro de radio de onda mm, por lo que hay una gran reserva de recursos sin explotar para sistemas inalámbricos.
  • El crecimiento actual y futuro del tráfico de datos inalámbricos significará que el espectro de radiofrecuencia no proporcionará recursos suficientes para 2025.
  • Los LED blancos recubiertos de fósforo que se utilizan principalmente en todos los dispositivos de iluminación comercial pueden entregar hasta aproximadamente 100 Mbps
  • Los LED rojos, verdes, azules (RGB) más caros pueden entregar hasta aproximadamente 5 Gbps y permiten el control del color.
  • Los LED blancos basados ​​en láser con un difusor para crear un haz de luz amplio podrían transmitir hasta 100 Gbps.
  • El WiFi más rápido en la banda de frecuencia de 60 GHz, WiGig, puede alcanzar una velocidad de datos máxima de 7 Gbps
  • La velocidad de datos experimentada en una red en la que múltiples usuarios deben compartir el ancho de banda es significativamente menor que la velocidad de datos de encabezado máxima en los sistemas WiFi.

Más información: → Nueva tecnología de comunicación Li-Fi – Información sobre Li-Fi

Si, podrías. La tradición dice que se trata de ancho de banda. Pero en la frecuencia con la que está hablando, no solo existe el potencial de más velocidad, sino también mucho más ancho de banda. Actualmente tenemos radios de frecuencia extremadamente baja que son muy potentes para enviar señales a través de la tierra. Pero la baja frecuencia causa una velocidad de transmisión de datos muy lenta. Pero la baja frecuencia también permite que la radio atraviese el planeta.

Aumente la frecuencia con la que aumenta la velocidad dado el mismo ancho de banda. Hasta cierto punto. Hay varios obstáculos para actualizar las frecuencias de las que está hablando. Uno es la atenuación por aire y objetos. Incluso la fibra de mejor calidad que usa silicio de grado 533 tiene atenuación. La fibra también tiene límites de ancho de banda debido a que el ancho de la fibra puede cambiar la forma en que las ondas rebotan desde el borde de la fibra a medida que la luz viaja a través de la fibra. La luz no solo pasa directamente. Rebota en zigzag por la fibra que rebota de borde a borde.

Ahora lo más obstinado es la velocidad de los transistores y la forma en que se hacen los chips de RAM tiene límites para la velocidad de carga y drenaje de una carga en cualquier dirección en un chip que es necesario para hacer 0 y 1s.

Interesante hasta hace unos años, cualquier cosa por encima de 20 GHz Requiere tubos de vacío. Podrían manejar mucha más velocidad con mejor precisión que el estado sólido. Pero los tubos tienen limitaciones de no tener almacenamiento, etc. Son rápidos pero limitados en comparación con los chips. Se necesitaría una gran construcción de tubos para hacer lo que una CPU simple podría manejar. El tamaño causaría otros problemas de regulación.

Los chips y la RAM se están volviendo más rápidos y ahora algunos datos de más de 70 Ghz y que leo, incluso a una velocidad de hasta 200 GHz, pueden manejarse en estado sólido, pero aún así eso es para la onda portadora. Los datos que viajan en este transportista aún se limitan a las velocidades de silicio y metales y otros ingredientes en chips para manejar el procesamiento de datos a esas velocidades. A tiempo con el dopaje, podríamos llegar a velocidades que la fibra podría manejar. Por lo tanto, se está volviendo emocionante verlo. Una empresa intentaba fabricar tecnología de nano tubos. No estoy seguro si eso todavía está en proceso o no.

Por ahora. Agrupamos muchas fibras y dividimos cargas de datos uo. Se está volviendo más rápido. Es posible que lleguemos allí en poco tiempo. Por ahora tenemos velocidades que hacen la mayor parte de lo que necesitamos. Solo se necesita más fibra en cada paquete y más hardware para dividir los datos y volver a unirlos en ambos extremos.

Jim Bronson

De ninguna manera soy un experto en LiFi (aunque trabajo con uno). Sin embargo, hay algunas cosas importantes que sí sé.

  1. Estamos hablando de frecuencias portadoras aquí. De lo que preferiría hablar es del ancho de banda (y 12 MHz ha sido un techo en LiFi).
  2. ¿Cómo se hace la modulación en LiFi? Solo puede usar técnicas de modulación de detección directa modulada por intensidad, ya que es ligera después de todo.

En teoría, los límites físicos del medio óptico superan con creces nuestra capacidad para procesar los datos, por lo que por ahora estamos hablando de solo gigabits por segundo.

La modulación es en parte arte y en parte ciencia, tiene muchos efectos ambientales extraños que impactan qué tan bien se desempeñará la señal, particularmente interferencia y ruido, pero hay muchos tipos diferentes de estos. Por lo tanto, no puede simplemente poner datos sin procesar en un operador y esperar que se entreguen.

El otro problema es el tamaño del operador, envía una señal de cierto tamaño. Los canales WiFi pueden tener 20MHz, 40MHz o incluso 80MHz de ancho. Pero necesita convertidores adecuados y son más caros cuanto más ancho vaya.

La mayor barrera de LiFi para la adopción es obtener aceptación e incluirse en los dispositivos, no en el ancho de banda. El ancho de banda podría ser rápido, pero llevará mucho tiempo.