光通信背景

光通信背景
光通信背景

我国拥有全世界最大的光通信市场,却只能造就一些在低端市场竞争的企业;拥有最完整的光通信产业链,但核心的光器件却依然靠进口。一个光通信大国却不是光通信强国,不得不让人担忧。

“雄州雾列,俊采星驰,台隍枕夷夏之交,宾主尽东南之美。”用《滕王阁序》中的这段话来描述通信展期间的光通信企业,可谓应其时、逢其景。得益于中国通信业大发展,多数光通信企业都已经颇具规模,在国内乃至国际都有很大的影响力。巧的是,通信展也是时维九月,与王勃作序时间相同,这些光通信企业也基本来自江浙、深圳一带。

上演盛况

本次通信展,我国光纤光缆、线缆制造的代表企业为烽火科技、亨通集团、俊知集团、中利集团。这些企业在通信行业都有多年的积累,他们所展示的产品已经覆盖了整个通信行业对于线缆的需求:从电信到广电,再到航天、海洋、能源等,凡是需要线缆的地方都能完成覆盖。

值得一提的是,亨通集团本次展出了其具备完全自主知识产权的光纤预制棒,将光纤预制棒刻上了中国印记,可谓民族企业技术研发的典范。美中不足的是目前产能只能自给自足,对于我国仍有60%光纤预制棒靠进口的局面尚没有带来直接的改变,但相信这只是时间问题。

此外,本次通信展上所有的光纤光缆企业均无一例外地展示了其ODN整体解决方案。今年初,中国电信发布了“光网城市”战略、中国联通(600050,股吧)也启动了FTTH工程。一石激起千层浪,行业内所有的企业都迅速转型,能生产ODN无源器件的都在扩容;不能生产的纷纷通过并购、建厂等方式参与进来。国内企业发现市场的反应之快令人惊叹。

但如此迅速的扩产,也充分说明了一个问题:我国的ODN市场门槛太低,所生产的产品没有太多技术含量,市场很容易饱和。大部分厂商只能靠着频繁打价格战来保证市场份额。

我国拥有全世界最大的光通信市场,却只能造就一些在低端市场竞争的企业;我国拥有最完整的光通信产业链,但核心的光器件却依然靠进口。一个光通信大国却不是光通信强国,不得不让人担忧。

谱写愁绪

每读滕王阁序,惊艳于王勃的文采之余,也总能体会其在文中抒发的无奈。看罢光通信的盛况,不难分析出国内民族企业的隐忧:如果没有我国如此庞大的市场,这些企业又将所剩几何?

本次参展的光纤光缆企业还有一家国外公司康宁,知道光纤的人没有不知道康宁的,但知道光纤的又有多少人注意过国内企业与康宁的差距?本次参展,康宁的展台规模、参展人员、所展产品种类都与其跨国企业的背景有些不符。但康宁的每一个展出都让人们惊叹其在光纤领域40多年的经验积累和绝对领先的技术创新能力。

损耗低于0.18dB/km,用于超长距离高速传输的光纤;横贯平均海拔超过5000米的青藏高原的光纤,工作于低于零下20℃低温环境,保障国家电网的通信工程。这都是康宁在技术上领先世界的表现。在细节上,有多少企业会在意数据中心机柜上那短短的一截跳线?而正是基于这个截跳线,康宁提出的“易境”方案每年都能带来10亿美元的收入。

国内某厂商的工程师曾表示:“我们每次采购一些器件的时候,总希望能尽量多的使用国产的产品,但很多时候都在技术评标的时候放弃了:同一个器件,国内生产的产品在规格、颜色都不尽相同,要我们怎么用呢?”

正如武汉邮电科学院毛谦所讲:“通信强国不能完全靠引进来建设,在引进的同时,要有消化、吸收和创新,要建立、完善和发展自己的、民族的通信产业来支撑通信强国的建立。”

光通信背景

我国拥有全世界最大的光通信市场,却只能造就一些在低端市场竞争的企业;拥有最完整的光通信产业链,但核心的光器件却依然靠进口。一个光通信大国却不是光通信强国,不得不让人担忧。 “雄州雾列,俊采星驰,台隍枕夷夏之交,宾主尽东南之美。”用《滕王阁序》中的这段话来描述通信展期间的光通信企业,可谓应其时、逢其景。得益于中国通信业大发展,多数光通信企业都已经颇具规模,在国内乃至国际都有很大的影响力。巧的是,通信展也是时维九月,与王勃作序时间相同,这些光通信企业也基本来自江浙、深圳一带。 上演盛况 本次通信展,我国光纤光缆、线缆制造的代表企业为烽火科技、亨通集团、俊知集团、中利集团。这些企业在通信行业都有多年的积累,他们所展示的产品已经覆盖了整个通信行业对于线缆的需求:从电信到广电,再到航天、海洋、能源等,凡是需要线缆的地方都能完成覆盖。 值得一提的是,亨通集团本次展出了其具备完全自主知识产权的光纤预制棒,将光纤预制棒刻上了中国印记,可谓民族企业技术研发的典范。美中不足的是目前产能只能自给自足,对于我国仍有60%光纤预制棒靠进口的局面尚没有带来直接的改变,但相信这只是时间问题。 此外,本次通信展上所有的光纤光缆企业均无一例外地展示了其ODN整体解决方案。今年初,中国电信发布了“光网城市”战略、中国联通(600050,股吧)也启动了FTTH工程。一石激起千层浪,行业内所有的企业都迅速转型,能生产ODN无源器件的都在扩容;不能生产的纷纷通过并购、建厂等方式参与进来。国内企业发现市场的反应之快令人惊叹。 但如此迅速的扩产,也充分说明了一个问题:我国的ODN市场门槛太低,所生产的产品没有太多技术含量,市场很容易饱和。大部分厂商只能靠着频繁打价格战来保证市场份额。

光通信100G光模块标准

[编号ODCC-02-2017] 100G开放光模块技术规范 开放数据中心委员会 2017-04-18发布

1 / 12 作者1:陆睿 陆睿,毕业于武汉大学;就职于阿里巴巴集团基础架构事业群,高级专家,主要从事开放光模块、AOC 、开放光传输系统等光互连技术的研究。 作者2:程传胜 程传胜,中南大学硕士毕业。就职于百度网络技术(北京)有限公司,目前担任系统部资深系统工程师:主要负责网络设备的定制化和质量控制。

技术规范制定单位: 开放数据中心委员会网络工作组 技术规范制定参与会员单位: 百度在线网络技术(北京)有限公司 深圳市腾讯计算机系统有限公司 阿里巴巴(中国)有限公司 中国电信集团公司 中国移动通信集团公司 中国信息通信研究院 英特尔(中国)有限公司 台达电子企业管理(上海)有限公司 北京迈络思科技有限公司 华为技术有限公司 深圳易飞扬通信技术有限公司 新华三技术有限公司 烽火科技集团有限公司 2 / 12

前言 本标准规定了100G开放光模块的技术要求。 本标准包括的主要内容有100G开放光模块的功能要求、性能要求、稳定性要求、可靠性要求和环境要求等。供数据中心100G以太网连接使用。 3 / 12

一、 100G光模块介绍 100G光模块是用于100G以太网互连的光收发模块,和光 缆配合使用用于传输以太网数据,100G光模块主要是实现 光电转换的功能。 在数据中心中使用的100G光模块主要是QSFP28封装的模块,模块的类型有100G SR4、eSR4、PSM4、CWDM4、和LR4(CLR4不列入ODCC的需求)。分别对应的应用场景如下: 这些光模块需要符合下列标准: QSFP28的封装标准:SFF-8636 Rev. 2.7,SFF-8665 Rev 1.9,SFF-8679 Rev 1.7,SFF-8661Rev 2.3; IEEE Standard 803.2ba,IEEE Standard 803.2bm-2015; MSA 100G PSM4 Specification Ver 2.0; 4 / 12

空间光通信技术简介

空间光通信技术简介 空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信。根据用途又可分为卫星光通信和大气光通信两大类。自从60年代激光器问世开始,人们就开研究激光通信,这时的研究也主要集中在地面大气的传输中,但因各种困难未能进入实际应用。低损耗光纤波导和实用化半导体激光器的诞生为激光通信的实际应用打开了大门,目前光纤通信已经遍布世界各国的各个城市。由于对无线通信的需求的增长,再有卫星激光通信的快速发展,自从90年代开始,人们又开始重新对地面无线光通信感兴趣,进行了大量的研究,并且开发出可以实用的商业化产品。 一、开展空间光通信研究的意义及应用前景 1.作为卫星光通信链路地面模拟系统的技术组成部分 卫星光通信链路系统在上卫星前必须有地面模拟演示系统,以保障电子系统、光学系统、机械自动化控制系统等各子系统的良好工作。在链路捕捉完成以后,与以太网相连的无线光通信系统借助于光链路的桥梁,源源不断地输送以太网上的信息,这是考验光链路稳定性能的重要指标。 2.为低轨道卫星与地面站间的卫星光通信打下良好的技术基础 低轨道卫星与地面站的通信会受到天气的影响,选择干旱少雨地区建立地面站在相当程度上缓解了这一矛盾,再通过地面站之间的光纤网可以把卫星上信息送到所需地点,这从技术上牵涉到空间光通信网与光纤网连接问题,这方面问题已经基本得到解决。 3.空间光通信具有巨大的潜在市场和商业价值 ●可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍 当河流、湖泊、港湾、马路、立交桥和其它自然因素阻碍铺设光纤时,无线光通信系统可跨越宽阔的河谷,繁华的街道,将两岸或者岛屿与陆地连接起来。 ●提供大容量多媒体宽带网接入 用无线光通信系统作为接入解决方案,不需耗资、耗时地铺设光纤就能满足对办公大楼或商业集中区大容量接入的需要。 ●可为大企业、大机关提供部大容量宽带网 无线光通信系统能在企业、机关围为建筑物与建筑物之间的大容量连接提供一种开放空间传送的解决方案。 ●为公安、军队等重要部门提供高速宽带通信。 ●支持灾难抢救的应急系统 无线光通信系统可为灾难抢救提供一种大容量的临时通信解决方案 ●为一时性大规模的重要活动提供临时的大规模通信系统 例如,奥运会和其他体育运动会、音乐会、大型会议以及贸易展览会等专门活动往往需要大容量宽带媒体覆盖。无线光通信系统能提供一种迅速、经济而有效的解决方案,不受原有通信系统的带宽限制,也不用再去办理光纤铺设许可证。 二、空间光通信的优势 1.组网机动灵活 无线光通信设备将来可广泛适用于数据网(Ethernet,Token Ring,Fast Ethernet,FDDI,ATM,STM-x等)、网、微蜂窝及微微蜂窝(E1/T1—E3/T3,OC-3等)、多媒体(图像)通信等领域。可以把这些网上信息加载在光波上,在空气中直接传输出去,这种简便的通信方式对于频率拥挤的环境是非常理想的,例如:城市、大型公司、大学、政府机构、办公楼群等。

基于可见光通信的几种室内定位方法

Indoor Positioning MethodsBased on Visible Light Communication Wang Yuqi1,2, Gong Yingkui1, Shi Zhengfa1,2, Li Yankun1, Zhang Ye1 1.Academy of OPTO-Electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing,China,100094 2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing,China,100049 1.wangyuqi12@https://www.360docs.net/doc/0d6451555.html,, 2.ykgong@https://www.360docs.net/doc/0d6451555.html, Abstract:As a new technology, the visible light communication using LED lights as the access points has many advantages such as without electromagnetic radiation, high bandwidth, high rate, etc.Itprovides a new possibility for indoor navigation and positioning. According to the current research progress and status, five kinds of positioning technologiesbased on visible light communication are analyzedand compared, then a new methodis proposed which combining visible light communication withphotogrammetry. Finally, the future of indoor positioning based on visible light communicationand its application is expounded. Keywords:LED; visible light communication; indoor positioning; photogrammetry 基于可见光通信的几种室内定位方法 王语琪1,2,巩应奎1,史政法1,2,李延坤1,张烨1 1.中国科学院光电研究院,北京,中国,100094 2.中国科学院大学,北京,中国,100049 1.wangyuqi12@https://www.360docs.net/doc/0d6451555.html,, 2.ykgong@https://www.360docs.net/doc/0d6451555.html, 【摘要】可见光通信作为一种新兴技术,具有无电磁辐射、高带宽、高速率等多种优点,其利用LED 灯为接入点,为室内定位技术提供了新的可能。本文综合国内外研究现状,对基于可见光通信的五种 定位技术进行分析和比较,并提出一种可见光通信与摄影测量结合的方法。最后对基于可见光通信的 室内定位技术的未来发展和应用前景进行展望。 【关键词】LED;可见光通信;室内定位;摄影测量 及图像传感器定位等技术。本文对以上五种定位技术 进行分析及比较,并提出一种新的可见光通信与摄影 测量相结合的定位方法。 1 引言 随着室内活动的日趋频繁,对于室内定位的需求 日益增多,同时对移动终端平台上基于位置的服务也 提出了更高的要求。GPS作为一种成熟的定位系 统,在户外开阔环境具有良好的用户体验和定位精 度,但由于卫星导航信号穿透建筑物墙壁后,信号 强度大幅度的衰减,加之室内多径现象严重,导致 GPS的定位精度大幅度下降,难以满足用户的室内 定位需求。目前主流的室内定位系统主要依赖红 外、超声波、超宽带、射频识别(无线局域网、 ZigBee)[1]技术等,由于使用的是射频信号,在空 中传播时易受干扰且在同一微波电路、同一方向上 不能使用同一频率,因此飞机、医院等特殊场景下 使用受限。可见光通信技术具有无电磁辐射、高带 宽、高速率、无需额外布设接入点等优点,为室内 定位方法提供了新的可能。 国内外对基于可见光通信的定位技术的研究工作 主要集中在五个方面,包括LED灯身份信息识别定 位 (LED-ID)、到达时间及时间差(TOA/TDOA)定位、 2 定位方案分析及比较 2.1LED-ID定位方法 基于LED-ID定位采用LED灯作为信标,每盏灯都 有一个固定ID。LED灯编码自身ID信息,可采用OOK (二进制启闭键控)的信号调制方式,不断向外发送 信息。定位过程如图1所示,首先控制中心为每盏LED 分配ID以示区别,在移动终端低速行进的过程中,利 用运动模糊及覆盖范围识别LED-ID,最后终端接收 后,根据LED通信信息中的ID信息,查询对应数据 库的三维坐标信息,通过映射的方式来确定终端的位 置。 Figure1LED-ID positioning process 图1LED-ID定位技术思路

什么是光通信技术

什么是光通信技术 光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。 光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)。常用的光通信有: 大气激光通信。信息以激光束为载波,沿大气传播。它不需要敷设线路,设备较轻,便于机动,保密性好,传输信息量大,可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响,一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。 光纤通信。是一种有线通信,光波沿光导纤维传输。光源可以是激光器(又称半导体激光二极管),也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,可用于大容量国防干线通信和野战通信等。 蓝绿光通信。是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光,在海水中传输信息的通信方式,是目前较好的一种水下通信手段。 红外线通信。是利用红外线(波长300 ~0.76 微米)传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息,适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好,设备结构简单,体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。 紫外线通信。是利用紫外线(波长0.39 ~60 × 10 微米)传输信息的通信方式。其基本原理与红外线通信相似,与红外线通信同属非激光通信。 因为激光是一种方向性极强的相干光,沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看,激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。mvt_lotte发表于2009-4-29 09:55:00

浅谈可见光通信及其应用

浅谈可见光通信及其应用 如今,无线通信技术已经非常发达,我们已经能够轻松地在生活中的任何地方任何时间通过无线网络接入互联网。随着网络频段资源的枯竭,以及网络干扰,网络泄密问题的日益严峻,能克服上述问题新的网络通信技术应运而生,其中最有发展前景的当属可见光通信技术。 可见光通信技术,是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的一种传输技术。将高速因特网的装置连接在照明装置上,插入电源插头即可使用。与目前使用的无线局域网相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传数据。该系统还具有安全性高的特点:用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外。另外,可见光通信建立在照明灯的基础上,不需要额外供电系统,同时减少电磁辐射对人的影响。可见,在家庭应用领域,可见光通信相比现在的无线电波是有很大优势的。 可见光通信还将在一些对电磁信号敏感的领域发挥重要作用。例如,飞机上的通讯需求将可得到满足。目前无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰,容易影响飞行安全,所以飞机上乘客的通信愿望是要被限制的,但是有了可见光通信,只需在飞机上加装一个中央控制器,将接收到的卫星信号输送到乘客座位上的LED阅读灯上,此时的LED阅读灯作为一个网络接入点,接收并发射信息,放置在其下方的笔记本电脑就能接入互联网;再比如医院,高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害,特别是在手术中,那

可见光通信系统研究

可见光通信系统研究 摘要 目前室内无线通信能满足要求的最好选择就是白光LED。白光LED在提供室内照明的同时,被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。目前,商品化的大功率白光LED功率已经达到5W,发光效率也已经达到90lm/W,其发光效率(流明效率)已经超过白炽灯,接近荧光灯。白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W(可以完全取代现有的照明设备)在不久的将来即可实现。因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究。论文主要对基于白光LED的室内可见光通信系统进行了研究。 本文在对白光LED用作通信光源时的伏安特性、光谱特性和调制特性等物理特性做深入分析的基础上,重点研究了白光LED照明光源通信系统的组成结构和系统设计,并设计出了白光LED调制和发射电路。给出了一种求LED照明灯室内布局的方法,仿真结果表明,该方法可以较好地解决可见光通信系统的室内LED照明灯的最优布局问题。采用直射式链路形式和光强度调制一直接检测技术,可以实现对白光LED的高速调制,并设计出了用于接收可见光信号和信号解调的光接收电路,完成了白光LED的可见光通信收发实验并给出了实验结果。 绪论 VLC VLC是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术。白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,特别是其响应灵敏度非常高,因此可以用来进行超高速数据通信。与传统的射频通信和FSO相比,VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点,在VLC系统中,白光LED具有通信与照明的双重作用,这是因为白光LED的亮度很高,且调制速率非常高,人的眼睛完全感觉不到光的闪烁,因而VLC技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究。 与FSO和射频通信相比,VLC主要有一下几个优点: 1 可见光对人体相对安全,无伤害。Vlc系统主要使用室内LED照明灯来传送数据,对人体辐射小。 2 VLC无处不在。几乎生活中的每一处都有照明灯,因此用于通信的照明灯可以安装在任何地方,可以比较方便的传输无线数据。 3 发射功率较高。相比于红外通信,由于红外通信对人的眼睛损伤较大,发射功率需要压制到相当低,系统的性能因此将受到严重的限制。而对于射频通信,其射频信号对人体的损伤又比较大,也需要限制其

光通信中的重要技术及发展趋势

光通信中的重要技术及发展趋势 [摘要] 随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,而光通信技术在过去几年中也有了长足的发展,光纤通信凭借其传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中绝大部分是通过光纤传输的。本文主要讨论在光通信中的主要技术以及未来光通信的几个发展趋势。 [关键词] 光通信光接入光交换全光网无线光通信 随着用户对接入带宽要求的日益增加以及三网融合后对数字高清信号的传送,对运营商接入侧及骨干核心传输有了更高的要求,而光通信在其中起了举足轻重的作用,光通信技术的发展决定了电信业的未来方向,近几年,不论在接入层以及核心层,光通信技术都有了长足的发展。 1.在接入层: 1.1无源光网络(PON) 无源光网络主要用于解决宽带最终用户接入终端局的问题,由于这种接入技术使得接入网的局端(OLT)与用户(ONU)之间只需光纤、光分路器等光无源器件,不需租用机房和配备电源,因此被称为无源光网络。无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。目前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON。 无论是核心网、传输网还是接入网,其发展的首要因素就是业务,是终端用户的需求。从业务发展现状来看,高带宽的消耗业务逐步涌现,带宽提速成为迫切需求,而PON以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为宽带接入的热点,它在提供业务组合的同时,实现了高可靠性和高性能,已经成为了下一代光接入网的发展方向。 1.2无线光通信技术 从光纤骨干网到用户之间的”最后一英里”,如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决”最后一英里”的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。 无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的

可见光通信

兰州交通大学本科生课程设计 中文题目:可见光通信技术的应用 英文题目: The Application of The VLC Technology 课程:现代传输技术 学院:电信学院 专业:通信工程 班级:通信1302班 组长:XXX 组员:XXX XXXXXX 指导教师:高丽 完成日期: 2016年7月 7 日 成绩:

目录 目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 可见光(VLC)通信技术概述 (2) 1.1 VLC的研究背景 (2) 1.2 VLC的简介 (2) 1.3 VLC的发展现状 (2) 1.4 VLC的特点 (4) 2.传输原理 (5) 2.1概述 (5) 2.2组成 (5) 2.3 信号调制 (5) 2.4 信号解调 (6) 2.5关键技术研究 (7) 2.5.1光源 (7) 2.5.2光源布局 (7) 2.6最佳LED灯个数 (7) 2.7接收机FOV的选择 (8) 2.8不同光路径引起的ISI (8) 3可见光通信应用 (9) 3.1创新应用 (9) 3.2存在问题 (9) 3.3 VCL的基本应用 (10) 3.3.1室内(Indoor)应用 (10) 3.3.2室外(Outdoor)应用 (11) 3.4可见光的应用延伸 (12) 3.4.1实现室内定位导航 (12) 3.4.2 灯光无线 (14) 3.4.3结束乘飞机无通信时代 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

摘要 用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一,是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术,随着白光LED的发明及应用,可见光通信技术得到了良好的发展。白光LED不仅可以提供室内照明,而且可以应用到无线光通信系统中满足室内个人网络需求。在照明方面,白光LED的节能、环保等特点被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源,成为下一代固体照明光源。与此同时,白光LED又具有响应时间短,加之其具有高速调制特性,可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统。由此设计出的基于白光LED的室内可见光无线通信系统,与传统的红外和无线电通信相比,具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状,分析了其关键技术,阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词:可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currentl y, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication int o our attention. Visible light communication technology is an emerging wireless optical communication technology. The visible light communication technology has a good development with the invention and application of LED white light. White LED can not only provide indoor lighting, but also can be applied to wireless optical communication system network to meet the individual needs of the indoor. In the lighting, white LED has energy-saving, environmental protection and other features, that fluorescent, incandescent,In this paper I introduce the current situation of visible light communication by white LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantag es and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, dev elopments

可见光通信技术及其应用

可见光通信技术及其应用 与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信,对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。 无需WiFi信号,点一盏LED灯就能上网。一种利用屋内可见光传输网络信号的国际前沿通讯技术在实验室成功实现。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下的4台电脑即可上网,最高速率可达3.25G,平均上网速率达到150M,堪称世界最快的“灯光上网”。可见光通讯被称为Lifi。 无线电信号传输设备存在很多局限性,它们稀有、昂贵、但效率不高,比如手机,全球数百万个基站帮助其增强信号,但大部分能量却消耗在冷却上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的灯泡却取之不尽,尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片,便可让灯泡变成无线网络发射器。 可见光通讯安全又经济。科研人员不仅在实验室环境中利用可见光传输网络信号,并且实现能够“一拖四”,即点亮一盏小灯,4台电脑即可同时上网、互传网络信号。光和无线电波一样,都属于电磁波的一种,传播网络信号的基本原理是一致的。 给普通的LED灯泡装上微芯片,可以控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0。由于频率太快,人眼根本觉察不到,光敏传感器却可以接收到这些变化。二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效的传输。灯光下的电脑,通过一套特制的接收装置传输信号。有灯光的地方,就有网络信号。关掉灯,网络全无。与现有WiFi相比,未来的可见光通讯安全又经济。WiFi依赖看不见的无线电波传输,设备功率越来越大,局部电磁辐射势必增强;无线信号穿墙而过,网络信息不安全。这些安全隐患,在可见光通讯中“一扫而光”。而且,光谱比无线电频谱大10000倍,意味着更大的带宽和更高的速度,网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。 可见光通信由于具有众多的优点,因此在很多领域具有巨大的应用前景。 (1)照明与通信 白光LED 可以同时被用于照明与通信,因此信息可以在室内环境下进行广播,并 同时满足照明的需求。此外,可见光通信还可以实现手持终端之间的点对点通信,由于发散角较小,因此可以有效地降低传输损耗,实现高速通信。 (2)视觉信号与数据传输

光通信专业

高等职业教育光通信技术专业教学基本要求 专业名称光通信技术 专业代码590306 招生对象 (1)普通高中毕业生; (2)“中职毕业生”(职高、中专、技校毕业生),电子通信、计算机等其他与通信相近的专业。 学制与学历 三年制,专科 就业面向 本专业毕业学生主要就业方向有在通信运营商、光通信设备及光通信器件制造商、通信工程设计、施工以及其他通信产业链上相关单位。 1.初始岗位群 (1)光纤光缆维护岗位; (2)光通信工程的施工与监理岗位; (3)光通信器件和设备制造和加工岗位; (4)光纤通信产品质量检测和分析岗位; (5)光纤通信产品技术支持和市场营销岗位; 2、发展岗位群 (1)光纤通信网络管理和维护岗位; (2)光通信工程的设计岗位; (3)光纤通信产品生产和质检部门经理岗位; (4)光通信设备及器件技术支持和销售经理岗位; 培养目标与规格 一、培养目标 本专业主要面向通信运营商、通信设备及器件制造商、通信工程安装以及其他相关单位,培养从事光纤光缆维护、光纤通信网络管理和维护、光通信器件和设备制造加工以及质量检

测、光通信工程的设计、施工、监理能力、光纤通信产品技术支持和市场营销,德、智、体、美全面发展,具备良好职业技能和职业道德,并具有职业生涯发展基础的高素质应用型高技能专门人才。 二、培养规格 1.基本素质 根据通信行业对移动通信技术专业基层岗位的要求,学生应该具备以下基本素质: 2.能力结构 专业能力 基本能力

3.专业素质 职业证书 通信行业的职业资格、技术认证种类繁多,根据本专业的特点,可选择行业中具有权威性的主要的职业资格证书有工业和信息化部通信行业职业技能鉴定指导中心以及市级以上劳动局颁发的光通信机务员、光缆线务员、制图员、电子设备装接工等工种中级及以上证书,以及行业知名企业颁发的相关认证证书,如华为光传输认证证书等,建议组织学生考取其中一种或多种,见表1。 表1职业岗位与对应职业资格证书关系 毕业生满足要求的工作年限后,也可考取通信工程监理员、通信网络管理员、电信业务 营业员、项目管理员等证书。 课程体系与核心课程(教学内容) 一、课程体系结构 光纤通信专业课程体系结构参考方案见图1。 二、专业岗位任职要求 本专业岗位任职要求见表2。 1. 具有该岗位群特定的专业基础,可扩展性好 2. 岗位适应能力强,能从事多种与通信技术相关的工作岗位; 3.能利用所学的通信技术知识分析和解决实际问题; 4. 知识迁移和继续学习能力强,有可持续发展能力; 5. 了解相关法律法规

光通信的一些常识

光通信的一些常识 一、光收发一体模块定义 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是:一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定 值后会输出一个告警信号。 二、光收发一体模块分类 按照速率分:以太网应用的100Base(百兆)、1000Base(千兆)、10GE SDH应 用的155M、622M、2.5G、10G 按照封装分:1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP,各种封装见图1~6 1×9封装--焊接型光模块,一般速度不高于千兆,多采用SC接口 SFF封装--焊接小封装光模块,一般速度不高于千兆,多采用LC接口。SFF(Small Form Factor)小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺,尺寸只有普通双工SC(1X9)型光纤收发模块的一半,在同样空间可以增加一倍的光端口数,可以增加线路端口密度,降低每端口的系统成本。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口,大小与常见的电脑网络铜线接口相同,有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求 的急剧增长。 GBIC封装--热插拔千兆接口光模块,采用SC接口。GBIC是Giga Bitrate Interface Converter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC 设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC 接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场分额。SFP封装--热插拔小封装模块,目前最高数率可达4G,多采用LC接口。SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的缩写,可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC (MINI-GBIC) XENPAK封装--应用在万兆以太网,采用SC接口 XFP封装--10G光模块,可用在万兆以太网,SONET等多种系统,多采用LC接口 1.发展的方向之一:小型化

可见光通信研究现状

可见光通信技术研究现状介绍 作为一种新兴的通信技术,LED可见光通信提出的历史不算久远,早在2000年以前,就有研究人员提出利用LED发出的光来进行通信的设想,并付诸实验,实现了一些简单的通信系统[1-6]。在这些设想中,最具代表性的是香港大学的Grantham Pang于1999年提出的实现方案,他们的实验小组搭建并演示了基于可见光LED的音频信号传输系统[3]。这些设想方案提出时,LED照明技术还没有受到重视,对LED可见光通信的关键技术也没有进行深入研究,其影响力有限。 2000年,日本Keio大学M. Nakagawa教授领导的研究团队提出了一种利用白光LED实现室内可见光接入的方案,并针对室内可见光通信信道进行建模仿真和分析计算,实现了10Mbps的室内可见光通信接入方案[8],正是这一成果被视为可见光通信领域具有影响力的开创性研究,之后,可见光通信技术开始受到世界各地研究人员的重视。 1 国外研究现状 1.1 日本方面 日本方面,在庆应义塾大学(KeioUniversity)的M. Nakagawa研究团队提出LED可见光通信的接入方案后,这种技术在日本国内非常受重视。先后有名古屋大学(Nagoya Univesity)、东京理科大学(Tokyo University of Science)、长冈技术科学大学(Nagaoka University of Technology)、日本电信电话(NTT Cooperation)的科研团队参与研究。在可见光通信的各类应用方面,日本的研究人员做了大量的工作,从局域网高速互连、LED显示器数据下载、智能交通系统、智能灯塔到测量等种类繁多。 2001年,庆应义塾大学的研究人员首先研究了利用交通灯进行可见光通信,并对系统的调制方式、所需的信噪比以及通信速率等特性[9]进行了分析。同年,他们研究了OOK调制技术和OFDM技术在室内可见光通信的应用。研究结果表明:OOK调制方式在较低速率下(如100Mbps以下)非常有效,而在高速率情况下,选择OFDM调制方式性能更佳[10]。之后,他们又进一步提出在道路照明系统中加入可见光通信功能,以减少交通事故的发生,通过用符合照明要求的LED进行实验获得成功[11]。2004年,M. Nakagawa研究团队对LED室内可见光通信系统的可行性进一步分析,对光源进行建模,仿真了在多盏灯照射下室内光照分布、信道冲激响应,并对有无反射情况下的室内信噪比分布、符号间干扰等参数进行了研究。在此基础上,他们还研究了接收端FOV(Field of View)视场角大小对系统速率的影响,并得到结论:当接收端视场角足够小时,可见光通信的

光通信模块基础知识

光模块基础知识 一、公司光模块及命名规则介绍 ?1. GBIC部分 GBIC是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场分额。 GBIC是光纤的转接设备。 GBIC是千兆位接口转换器的简称。本公司生产的GBIC产品一头是一个通用的GBIC头,另一头可以是走光信号的SC,也可以是走电信号的RJ45。 1) 1.25G/bps 双纤/ BIDI模块 2) 连接器SC,RJ45 3) VCSEL / FP / DFB / CWDM 发射激光器 4) 符合RoHS 标准 5) +5V电源供电 ?2. SFP部分

? SFP可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块(体积比GBIC模块减少一半,可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致,因此,也被有些交换机厂商称为小型化GBIC(Mini-GBIC)。 ? 1) SFP 双纤模块 ? 2) 连接器LC ? 3) VCSEL / FP / DFB / CWDM 发射激光器 ? 4) 符合RoHS 标准 ? 5) 符合SFF-8472协议 ? 6) +3.3V电源供电 ?SFP/GBIC系列命名规则 ? 说明:此命名规则只适用于公司内部,销售对外使用时,不需区分外壳以及TOSA类型(绿色部份),且应根据客户应用不同,分为Fiber Channel、SDH/SONET等标准,对内模块不需做此划分,详见datasheet。 ?3. BIDI部分

超详细的光模块介绍

超详细的光模块介绍 光模块发展简述 光模块分类 按封装:1*9 、GBIC、SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin 等。 按速率:155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。 按波长:常规波长、CWDM、DWDM等。 按模式:单模光纤(黄色)、多模光纤(橘红色)。 按使用性:热插拔(GBIC、SFP、XFP、XENPAK)和非热插拔(1*9、SFF)。 封装形式

光模块基本原理 光收发一体模块(Optical Transceiver) 光收发一体模块是光通信的核心器件,完成对光信号的光-电/电-光转换。由两部分组成:接收部分和发射部分。接收部分实现光-电变换,发射部分实现电-光变换。 发射部分: 输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路(APC),使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分: 一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。

光模块的主要参数 1. 传输速率 传输速率指每秒传输比特数,单位Mb/s 或Gb/s。主要速率:百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。 2.传输距离 光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km 及以下的为短距离,10~20km 的为中距离,30km、40km 及以上的为长距离。 ■光模块的传输距离受到限制,主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。 注意: ? 损耗是光在光纤中传输时,由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失,这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。

可见光通信报告

可见光通信报告 —陈晨1.概述 可见光通信(VLC)是将可见光用于短距离(5m以内)的光无线(OW)通信系统。若干种光源,如LED/LD可作为光源。数据能够通过光通/断切换得足够快,以致于闪烁使人眼无法分辨来发送。 VLC具有如下优点:对人安全;避免了射频的限制;出于安全考虑,有些地方禁止使用射频通信,如医院和飞机;与相邻射频信号之间的互相干扰可能会限制Wi-Fi的使用,而可见光基本上不存在干扰问题,相邻光束可以交叉通过,只要它们的目的地不同就可以了。 2.结构 VLC结构由两个部分组成,一个是VLC发送部分,另一个是VLC接收部分。发送部分能使用任一类LED光照明。VLC发送部分必须具有用于照明和传输性能的PHY/MAC功能。VLC接收部分能支持任一类能避免其它光干涉的光二极管(PD)。两者的公共部分是VLC PHY和MAC。VLC PHY具有用于一种无线通信的一种调制和线路编码。VLC MAC必须支持不同的应用。

3.规范 两个与相关眼和皮肤安全规范的问题:可见光闪烁和可见光强度。 VLC的PHY调制能使光闪烁。光闪烁可能对人/动物产生有害健康的影响。光闪烁是一种视觉不稳定的印象,这种印象由一个光亮度或光谱分布随时间变动的光刺激而产生。临界闪烁频率(CFF,即闪烁融合门限)是一个观察者由间歇光感觉到完全稳定感觉的频率。 要求:甚至即便是低比特率或成组数据传输时,VLC调制频率必须高于CFF 门限: 》1 /最小闪烁频率是200HZ(=5ms) 》每个最大闪烁时间周期(MFTP)的亮度必须全部相等。 4.发送光角 光轴被设定为包含光口设备的接口:发送器:扩张角;接收器:视场。

特种光纤及光通信技术

382上海大学学报(自然科学版)第13卷 lnkrnationalMieromachineSymposium.2000:141—148.transmismon[J].IEEETransactions011MicrowaveTheory[4]WALSHC,RONDINEAUS,JANKOVICM,eta1.AandTechT|fiques,2006,54(1):1-8eonformal10GHzreetenrmforwirelesspoweringof[7]蔡鹏,杨雪霞,徐得名.用于整流天线的!Zl径耦台圆极piezoelectric脯BBoreleetronicB[c3//IEEEMTr-S化微带天线的设计与实验[J].微波学报,2005(5):34一InternationalMicrowaveSymposiumDigest2005:143—146.36. [5]ZBITOUJ,LATRACHM,TOUTAlNSHybridnckm[8]XUJ S,XUCL,XUDM,etalDiodelarge-signal andmonolithicintegrated姗biasmiciowaverectifier[J]characteristicsme惦u陀mentforhigh-powermcknn曲[J].IEEETransactionsOlaMicrowaveTheoryandTechniques,MicrowaveandOpticalTechnologyLetters,2005,45:249?2006,54(1):147—152.251. [6]KENYJ,CHANGK58-GHzcircularlypolarizeddual一(编辑:刘志强)dioderectennnandmcIenrmarrayfornficrowavepower 1e^≈,;eqe^口’社们1etelw卅te^e‘c‘e啦‘e^e,口ete^∞—elot4^≈,=e7口e^c^e7口ctc^e^¥‘o’e^c^e‘c^c^c^e‘c^e^粤tele^≈^F-啦-上海大学通信与信息工程学院学科介绍? 特种光纤及光通信技术 在国家自然科学基金、973项目、教育部重点项目、上海市光科技重大专项、纳米重大专项、重点基础项目及企事业项目的支持下,主要在特种光纤理论与技术方面进行研究,在波片光纤、保圆光纤及其实现的大电流光纤传感器方向处于国际领先地位,是国内唯一用“特种光纤”命名的市级重点实验室.光波与微波结合、光通信器件的研究也已获得国内先进的成果.在激光(偏振)混沌理论和光保密通信技术方面及光纤传感器的研究领域也进行了深入、扎实的研究,取得了阶段性的成果. 一、研究团队 黄宏嘉院士、黄肇明教授、王子华教授、王廷云教授、姚寿铨教授、季敏宁教授等. 二、研究方向 (1)特种光纤技术.在新型特种光纤方面,开展力求在国际上领先、并拥有自主知识产权的原创性研究.完善特种光纤和光纤偏振光学的基础理论,研制学术价值高和应用前景好的新型特种光纤;进一步优化特种光纤制作工艺、提高特种光纤的性能指标.以特种光纤为研究主题,以应用该类光纤构成的器件和系统为研究开发对象,研究的特种光纤包括:波片光纤、保圆光纤、纳米放大光纤、光子晶体光纤、紫外光纤、抗辐射光纤等. (2)光纤传感器及传感网络.本方向主要利用光电技术研究工业、农业、国防、环境、生物等领域的光纤传感器与网络.利用研制的特种光纤。研制和开发能应用于电力系统的光纤高压大电流传感器.利用光纤的二次加工技术,研究光纤渐逝波温度传感器和系统的网络检测技术,研究渐逝波声发射技术.研究光纤陀螺、光纤弱磁场传感器、光纤浓度检测技术等使其在机械、热工、电磁、生物等领域得到应用.在信号处理方面,研究光电信号的谱分析方法、虚拟化的LabView信息采集以及弱光电信号检测技术. (3)光子器件与光网络传输系统.深入研究光纤拉曼放大器和SOA波长变换器,寻求低价位的实现方法与途径.在进一步研究晶体器件、光子晶体光纤及器件的同时,开展光逻辑开关器件以及双包层有源光纤等方面的理论研究.以超净实验室为基础,使其作为无源光子器件的研发平台与测试平台.逐步完善光子器件研究的仿真测试平台.深入研究激光(偏振)混沌理论和光保密通信技术以及光孤子通信等. 三、主要研究项目 国家自然科学基金项目:光纤波片的宽带特性和抗温度微扰特性的实验研究、具有高双折射率的光子晶体光纤的研制与保偏特性的研究、双包层光纤激光器泵浦吸收效率的波动分析、半导体薄膜内包层光纤放大机理与传输的研究、抗辐射光纤的材料辐射特性及制备技术研究、混沌光通信技术. 教育部博士点基金项目:纳米半导体光纤渐逝波放大技术研究. 教育部重点科研项目:高性能紫外光纤免疫制作技术研究. 上海市科委重点项目:宽带光纤波片制造技术及其应用、自动化港口运动无线光通信关键技术. 上海市重点基础项目:耦合式高灵敏度光纤渐逝波传感机理的研究. 万方数据

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