可见光通信应用前景与发展挑战

合集下载

可见光通信系统设计与应用研究

可见光通信系统设计与应用研究

可见光通信系统设计与应用研究随着无线通信的发展,人们对于更快速、更安全的数据传输有着日益增长的需求。

在这种需求下,可见光通信系统作为一种新兴的无线通信技术受到了越来越多的关注。

本文将就可见光通信系统的设计与应用进行研究,介绍其基本原理、系统设计要点以及各种应用场景。

可见光通信系统是利用可见光波段进行数据传输的一种技术。

与传统的无线通信技术相比,它具有以下优势:不会受限于频谱资源,免受电磁干扰的影响,具有较高的安全性。

同时,可见光通信系统还可以利用环境光进行通信,减少了对设备的依赖性,具有较低的成本。

在可见光通信系统的设计过程中,主要需要考虑以下几个要点:传输速率、传输距离、功率控制、多用户接入以及抗干扰能力。

传输速率是衡量系统性能的一个重要指标,需要根据实际需求和条件来确定。

传输距离受限于光的传播特性,需要优化调整发送功率以及接收灵敏度来保证通信质量。

功率控制是为了避免光强过大或过小而导致的误码率上升或传输距离不足等问题。

多用户接入是指如何实现多个用户同时进行通信而不相互干扰。

抗干扰能力则是为了保证通信质量在其他电磁波或光源干扰的情况下依然能够正常进行。

可见光通信系统的应用场景广泛,涉及到室内通信、室外通信以及特定场合的通信。

在室内通信方面,可见光通信系统可以作为Wi-Fi信号的补充,避免了频谱资源的竞争,提供了更高速、更安全的数据传输方式。

在室外通信方面,可见光通信系统可以应用于城市中的街道照明灯杆,通过调制控制灯光的亮暗来进行数据传输,实现城市智慧照明。

此外,可见光通信系统还可以在特定场合如地铁站、医院等场所进行应用,以提供更快速、更安全的无线通信服务。

尽管可见光通信系统在各个方面都具有许多优势,但它也存在一些挑战。

首先是可见光通信系统对于视线的要求较高,遮挡和障碍物会影响通信质量;其次是系统设计复杂,需要考虑到光的传播特性、多径效应等因素;此外,可见光通信系统的设备成本还相对较高,需要进一步的研究和开发来改善。

可见光通信技术新一代高速数据传输

可见光通信技术新一代高速数据传输

可见光通信技术新一代高速数据传输随着信息技术的快速发展,人们日常生活中对高速、稳定的数据传输需求不断增加。

而在广泛使用的无线通信技术中,可见光通信技术被认为是新一代高速数据传输的关键技术之一。

可见光通信技术利用可见光的传输特性,将信息编码成光信号,通过光的传输进行数据传输。

本文将重点介绍可见光通信技术的特点、应用以及未来发展。

可见光通信技术是利用可见光作为传输媒介的一种无线通信技术。

可见光通信技术具有以下几个特点。

首先,可见光通信技术具有广泛的应用场景。

无线通信技术通常使用的频段受到限制,在高密度信号区域,无线电频段可能很容易出现干扰。

但是,可见光通信技术的传输频率位于可见光频段,不会受到无线电频段的干扰,因此可见光通信技术在高密度信号区域具有明显的优势。

此外,可见光通信技术也可以应用于狭窄、有线电波无法覆盖的地方,如水下通信、太空通信等领域。

其次,可见光通信技术的传输速度非常高。

光信号的频带宽度很大,可以提供较高的传输速度。

一般来说,可见光通信技术的传输速度可以达到 10 Gbps 甚至更高。

相对于现有的无线通信技术,可见光通信技术能够提供更快的数据传输速度,满足人们对高速数据传输的需求。

另外,可见光通信技术还具有较低的功耗和较低的辐射强度。

可见光通信技术主要利用 LED 灯进行数据传输,而 LED 灯的功耗相比传统的光纤通信较低。

此外,可见光通信技术的辐射强度较低,对人体健康没有显著的危害。

因此,可见光通信技术在实际应用中更加安全可靠。

可见光通信技术在实际应用中具有广泛的前景。

以室内灯具为例,传统的室内灯具仅用于照明,而可见光通信技术可以使灯具不仅仅用于照明,还能作为数据传输的设备。

通过灯具传输数据,不仅可以提供高速的互联网接入服务,还可以用于室内定位、环境监测等应用。

此外,可见光通信技术还可以应用于车辆通信、机器人通信、智能家居等领域,为人们的生活提供更加智能化的服务。

未来,可见光通信技术还面临一些挑战和发展机遇。

电力通信网络中的可见光通信技术研究

电力通信网络中的可见光通信技术研究

电力通信网络中的可见光通信技术研究近年来,随着电力通信网络的迅速发展,传统的有线通信已经不能满足日益增长的通信需求。

在这种情况下,可见光通信技术成为了一种备受关注的解决方案。

本文将对电力通信网络中可见光通信技术的研究进行探讨,并分析其在实际应用中的优势和挑战。

可见光通信技术是一种利用可见光频段进行通信的技术。

与传统的无线通信技术相比,可见光通信技术具有多个优势。

首先,可见光通信技术的频谱资源非常丰富,可使用的频段广泛,不会受到频谱压力的限制。

其次,可见光通信技术具有较高的安全性,由于可见光无法穿透固体物体,因此窃听和干扰的风险较低。

此外,可见光通信技术在室内环境中具有较好的适应性,可以利用室内灯具和光源进行通信,无需额外安装设备。

在电力通信网络中,可见光通信技术可以应用于多个方面。

首先,可见光通信技术可以用于电力设备之间的数据传输。

例如,在电力变电站设备之间传输实时监测数据和控制命令,以实现设备之间的互联互通。

其次,可见光通信技术还可以应用于电力消费者之间的通信。

例如,在智能电网中,可见光通信技术可以用于电力用户之间的通信,实现智能家居设备之间的互联互通。

此外,可见光通信技术还可以用于电力通信网的后端管理和监控,实现对电力设备和网络状态的实时监测和管理。

然而,尽管可见光通信技术具有许多优势,但在实际应用中仍存在一些挑战。

首先,由于可见光通信技术受到光照条件的限制,其通信距离较短。

目前,可见光通信技术的通信距离一般在几十米到几百米之间。

其次,可见光通信技术还存在受阻挡影响的问题。

由于可见光具有直线传播的特点,遮挡物会对通信质量产生严重影响。

此外,可见光通信技术还需要解决多用户接入和干扰抑制等技术难题。

为了解决可见光通信技术的挑战,研究者们在不断努力。

目前,可见光通信技术的研究重点主要集中在几个方面。

首先,研究者们正在探索新的调制和解调技术,以提升可见光通信系统的数据传输速率和可靠性。

例如,采用多载波调制和正交频分复用等技术,实现多路复用和抗干扰能力的提升。

可见光通信原理

可见光通信原理

可见光通信原理可见光通信是一种利用可见光进行数据传输的技术,它是一种无线通信方式。

相比于传统的无线电通信,可见光通信具有更高的传输速率和更低的干扰性。

可见光通信利用光波的传输特性,将数据转换为光信号,通过光波的传输实现信息的传输。

本文将介绍可见光通信的原理,并讨论其应用前景。

一、光的传输特性光是一种电磁波,它被人眼所感知,具有特定的波长和频率。

人眼可见的光波长范围是380nm到740nm。

在这个范围内的光波传输受到大气、障碍物和干扰的影响较小,适合用于通信。

光的传输速度非常快,理论上光速可以达到每秒约30万公里。

由于速度快,可见光通信可以实现更高的传输速率,从而满足大量数据传输的需求。

二、可见光通信技术可见光通信技术主要包括发送端、传输介质和接收端三个部分。

1. 发送端发送端是通过将数据转换为可见光信号进行传输的装置。

最常见的发送装置是发光二极管(LED)。

LED具有高效、低功耗和寿命长的特点,非常适合用于可见光通信。

发送端将电子信号转换为光信号,并进行调制,以便可以在信号中携带数据。

2. 传输介质传输介质是可见光通信中的光波传播路径。

空气是最常见的传输介质,光可以在空气中传播一段距离。

此外,光可以通过光纤进行传输,光纤可以将光信号沿着纤芯传输到接收端。

3. 接收端接收端接收来自发送端的光信号,并将光信号转换为电信号,以便对数据进行处理。

接收端常用的装置是光电二极管或光传感器。

三、可见光通信的优势可见光通信相较于传统的无线通信有以下优势:1. 高速传输:光的传输速度非常快,可见光通信可以实现更高的传输速率,满足大数据传输的需求。

2. 低干扰:可见光通信使用的频段与无线电通信不同,减少了与其他无线设备之间的干扰。

3. 安全性:光波传输范围有限,因此难以被窃听和干扰,提高数据传输的安全性。

4. 环保节能:由于使用LED等低功耗设备,可见光通信具有较低的能耗和较小的环境影响。

四、可见光通信的应用可见光通信具有广泛的应用前景,尤其是在以下领域:1. 室内定位:通过在室内设置可见光通信基站,可以实现室内定位功能,提供更精确的定位服务。

可见光通信的原理应用

可见光通信的原理应用

可见光通信的原理应用1. 可见光通信简介可见光通信是一种利用可见光波段进行数据传输的无线通信技术,其原理是通过调制和解调光的强弱或闪烁频率来实现信号的传输。

这种技术能够利用现有的照明设备进行通信,具有低成本、高带宽、安全、环保等优点。

本文将介绍可见光通信的原理及其应用。

2. 可见光通信的原理可见光通信的原理是基于光的调制和解调。

调制是指将要传输的数据信号转换成光信号,而解调则是将接收到的光信号转换成原始的数据信号。

2.1 调制技术可见光通信中常用的调制技术有两种:强度调制和频率调制。

•强度调制:利用改变光的强度来传输信息。

一般使用脉冲宽度调制(PWM)或脉冲位置调制(PPM)来调制信号,通过改变光的亮度或闪烁频率来表示不同的信号。

•频率调制:利用改变光的频率来传输信息。

一般使用正交频分多路复用(OFDM)技术,在不同的频率上同时传输多个子载波,以实现高速数据传输。

2.2 解调技术解调技术是将接收到的光信号转换成原始的数据信号。

常用的解调技术主要有两种:直接检测和相干检测。

•直接检测:即根据光的强度变化来解调信号。

使用此技术时,需要在接收端添加一个光电二极管或光敏电阻来检测光的强度变化。

•相干检测:通过将接收到的光信号与本地光信号进行干涉,从而解调信号。

相较于直接检测技术,相干检测技术具有更高的灵敏度和抗干扰能力。

3. 可见光通信的应用可见光通信具有广泛的应用前景,主要应用于以下领域:3.1 室内定位可见光通信技术可以通过光信号的强弱和波束的方向来实现室内定位。

通过安装多个发光二极管(LED)灯泡,利用其发射的可见光信号进行定位,可以实现高精度的室内定位。

3.2 照明控制可见光通信技术可以利用现有的照明设备进行数据传输,因此可以通过光信号来进行照明控制。

通过调整光的亮度和颜色,可以实现灯光的开关、亮度调节、颜色变换等功能。

3.3 数据传输可见光通信技术的高带宽特点使其在数据传输领域具有广泛的应用前景。

可见光通信技术处理

可见光通信技术处理

可见光通信技术处理1. 可见光通信技术:介绍与应用现状近年来,随着智能手机、可穿戴设备和物联网的快速发展,对无线通信技术的需求越来越高。

传统无线通信技术如蓝牙、Wi-Fi、4G等已经不能满足人们的需求。

其中,可见光通信技术(Visible Light Communication,简称VLC)成为一个备受关注的新兴技术,其原理是通过LED等光源进行通信,具有宽带、安全、可靠、环保等特点,被视为未来无线通信的重要方向之一。

本文将介绍VLC技术的基本原理、应用现状及未来发展趋势。

2. 可见光通信技术的基本原理VLC技术是利用LED等光源进行数据传输的方法,通过相位、频率、波长等调制技术将数字信息转换为光信号,并将其发送到接收器进行解调。

相比传统的无线通信技术,VLC技术具有以下几个显著特点:- 宽带:VLC技术可以利用可见光的巨大频谱,实现高速率的数据传输。

目前的VLC技术已经可以达到数百Mbps的速率,甚至可以达到Gbps级别。

- 安全:由于可见光无法穿透建筑物和障碍物,因此VLC技术可以有效避免数据泄露的风险。

此外,由于光信号的传输距离有限,也可以减少对无关设备的干扰。

- 环保:VLC技术使用的是LED等绿色光源,不仅可以大大降低能源消耗,还可以避免电磁污染。

3. 可见光通信技术的应用现状目前,VLC技术已经在多个领域得到了应用,尤其是在室内定位、车联网、医疗和室内导航等方面表现突出。

- 室内定位:VLC技术可以利用灯光进行定位,通过灯光的强度和位置等信息,可以精确地确定人员和设备的位置,为室内导航和安全监控提供支持。

- 车联网:VLC技术可以通过车灯进行通信,实现车辆之间的数据交换和信息传输,可以提高车辆之间的交通安全,并帮助用户更加智能地管理车辆。

- 医疗:VLC技术可以通过照明进行医疗监测,可以实现对病人的心率、血压等重要指标进行实时监测,并及时报送医生,为患者提供更好的医疗服务。

- 室内导航:VLC技术可以通过灯光进行导航,通过灯光的闪烁和颜色变化等信号,可以引导用户到达目的地。

可见光通信技术研究报告

可见光通信技术研究报告

可见光通信技术研究报告摘要:本文对可见光通信技术进行了研究和分析。

首先介绍了可见光通信技术的基本原理和发展历程,接着讨论了其在室内通信、无线通信和数据传输等领域的应用。

进一步,探讨了可见光通信技术的优势和挑战,并提出了未来发展的方向和潜在应用场景。

1. 引言可见光通信技术是一种基于可见光波段的无线通信技术,利用可见光的特性进行信息传输。

随着LED技术的快速发展和智能化应用的兴起,可见光通信技术逐渐引起了广泛关注。

本节将介绍可见光通信技术的基本原理和发展历程。

2. 可见光通信技术的基本原理可见光通信技术利用可见光波段的光信号进行数据传输。

它基于光的调制和解调技术,通过改变光的亮度或频率来传输二进制数据。

具体而言,发送端将电信号转换为光信号,接收端将光信号转换为电信号。

这种通信方式可以利用现有的照明设备,无需额外的设备成本。

3. 可见光通信技术的应用可见光通信技术在室内通信、无线通信和数据传输等领域具有广泛的应用前景。

3.1 室内通信可见光通信技术可以利用室内的照明设备进行数据传输,实现室内定位、室内导航和室内通信等功能。

相比传统的无线通信技术,可见光通信技术具有更高的安全性和抗干扰能力。

3.2 无线通信可见光通信技术可以作为无线通信的一种补充,提供更高的带宽和更低的功耗。

它可以应用于高密度的无线通信场景,如机场、体育场馆和会议室等,以满足用户对大数据传输和高速通信的需求。

3.3 数据传输可见光通信技术可以用于数据传输,特别是在无线传感器网络和物联网等领域。

通过利用可见光通信技术,可以实现低功耗、高速率和安全的数据传输,为各种应用场景提供支持。

4. 可见光通信技术的优势和挑战可见光通信技术相比传统的无线通信技术具有一些明显的优势,如高带宽、低功耗和高安全性。

然而,它也面临着一些挑战,如传输距离受限、光线衰减和多径效应等。

为了进一步推动可见光通信技术的发展,需要解决这些挑战并提出相应的解决方案。

5. 可见光通信技术的未来发展和应用场景可见光通信技术在未来有着广阔的发展前景。

2024年可见光通信市场前景分析

2024年可见光通信市场前景分析

2024年可见光通信市场前景分析引言可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是一种基于可见光波段的无线通信技术,通过利用可见光进行数据传输。

随着无线通信和物联网技术的不断发展,可见光通信成为一种备受关注的新兴通信技术。

本文将就可见光通信市场的潜力以及前景进行分析。

可见光通信市场概况可见光通信市场是一个新兴市场,在过去几年中取得了巨大的发展。

市场研究显示,可见光通信的市场规模正在迅速增长,并有望在未来几年内继续保持高速增长。

可见光通信的主要应用领域包括室内定位导航、智能照明、数据传输等方面。

市场发展驱动因素1. 高速数据传输需求的增加随着物联网的普及和大数据的迅速发展,人们对数据传输速度的需求越来越高。

可见光通信作为一种高速、可靠的通信技术,可以满足人们对高速数据传输的需求。

2. 电磁频谱资源的日益紧张电磁频谱资源是一种有限的资源,无线通信技术的快速发展导致电磁频谱资源的日益紧张。

可见光通信利用可见光波段进行数据传输,不会对电磁频谱资源造成进一步压力,因此备受关注。

3. 环境友好性和抗干扰能力优越可见光通信采用的是可见光波段,不会对人体健康产生危害,具有较高的环境友好性。

与其他无线通信技术相比,可见光通信在抗干扰能力方面更加优越,能够在复杂环境下提供更可靠的通信服务。

市场前景分析1. 可见光通信在室内定位导航领域的前景广阔室内定位导航是近年来快速发展的领域之一,可见光通信作为一种能够提供高精度定位的技术,具有广阔的应用前景。

可见光通信可以通过灯光进行定位导航,不受GPS等限制,适用于各种室内环境,有望成为室内定位导航的主流技术。

2. 可见光通信在智能照明领域的市场潜力巨大智能照明是另一个可见光通信应用的重要领域。

可见光通信可以将灯光用作数据传输的媒介,实现智能照明和数据传输的双重功能。

智能照明市场的规模庞大,可见光通信作为一种新兴的技术,有望在这个领域起到重要作用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

通信技术· 217 ·doi:10.19399/ki.tpt.2019.02.095可见光通信应用前景与发展挑战朱振坤(湖北经济学院 信息与通信工程学院,湖北 武汉 430000)摘要:传输介质创新往往会掀起新通信技术革新的浪潮。

自从可见光被尝试用作信息传输媒介起,可见光通信技术(Visible Light Communication,VLC)在短短数年间迅速成为无线通信技术领域的研究热门课题。

可见光通信继承了LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点,在照明的同时实现了无线通信。

基于此,在系统介绍可见光通信结构和特点的基础上,重点介绍了可见光通信的应用前景,并分析讨论了可见光通信的一些关键技术和可见光通信未来的发展挑战。

关键词:可见光通信;白光LED;uplinkApplication Prospects and Development Challenges of Visible Light CommunicationZHU Zhen-kun(College of Information and Communication Engineering,Hubei University of Economics,Wuhan 430000,China)Abstract :The innovation of transmission media often leads to the wave of innovation of new communication technology. Since visible light has been tried as an information transmission medium ,Visible Light Communication (VLC ) has rapidly become a hot research topic in the field of wireless communication technology in a few years.Visible light communication inherits the advantages of fast response speed ,no electromagnetic interference and high reliability of LED ,and achieves wireless communication while illuminating.Based on this ,the structure and characteristics of visible light communication are introduced systematically.The application prospects of visible light communication are emphasized.Some key technologies of visible light communication and the development challenges of visible light communication in the future are analyzed and discussed.Key words :visible light communication ;white LED ;uplink0 引 言受益于半导体技术的高速发展和LED 照明的广泛应用,VLC 使用LED 作为可见光光源,拥有LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点,在照明的同时实现了无线通信[1]。

从一百多年前贝尔提出photophone 起,经过各类激光器与LED 的逐步发明与应用,VLC 的概念在21世纪初被正式提出,并很快成为了欧、美、日等国家角逐通信技术的前沿阵地,国内以中国科学技术大学为代表的高校和研究机构在VLC 理论与实验方面取得了诸多突出成果。

但是,VLC 现阶段还未趋于成熟,在生活与工业中的推广应用尚有许多技术难点需要解决。

1 基本结构及其特点无线通信系统逻辑上一般都由下行链路(downlink ) 和上行链路(uplink )两部分组成,VLC 作为无线通信的一种也同样如此。

以典型的室内可见光通信系统为例,VLC 基本结构如下。

1.1 下行链路下行链路由LED 光源、光电检测器(PD )及信号处理单元组成。

其中,LED 光源与信号处理单元组合可发射调制可见光,构成发射部分;PD 与信号处理单元接收发射光并转换处理获得原始信息,构成接收部分。

由于两部分间存在多条光路径,每种路径上从发射到接收耗时不同,因而存在码间干扰(ISI )。

1.2 上行链路相较于下行链路,uplink 的LED 光源发射面积和发射角要小得多,同时uplink 的PD 安装在吊顶上,用来接收用户光信号。

除去上述区别外,uplink 和downlink 的组成结构基本相同。

实际使用的可见光网络是由全双工VLC 系统组成的网络,全双工VLC 系统通过在通信双方对称配置上述uplink 和downlink 实现双向同时工作。

由于VLC 系统中LED 光源高速调制,人眼察觉不到灯光的明暗交错,因而其通信功能对LED 照明没有影响。

VLC 系统一般设计采用强度调制直接检测(IM-DD ),这种方式的特征在于Optical receiver 所接收到的光信号来自多个光源,即使部分光路径被遮挡仍旧可以实现通信,大大提高了系统可靠性。

VLC 由于光源的特殊性,表现出许多优于传统光通信(Optical Communication )和射频通信(RF Communication )的特点。

第一,不受许可证限制。

可见光不在无线电频谱管制范围内,因而不受许可证限制。

第二,安全性。

可见光对人基本没有伤害,将照明使用的可见光作为通信介质安全性极高。

第三,保密性。

在封闭空间内,可见光无法穿越砖墙,因而外界无法获取通信内容,可以有效防止信息外泄。

第四,不会产生电磁干扰。

这一点对于飞机和医院极为重要,因为这些场合对于电磁干扰有着严格限制。

此外,可见光资源丰富、发射功率高等均为VLC 优势。

然而,由于VLC 通信路径损失较大,性能受温度影响较明显,因而目前无法取代RF Communication 。

因此,如何克服这些劣势成为了VLC 研究的热门课题。

收稿日期:2018-11-14作者简介:朱振坤(1997-),男,湖北黄冈人,本科,主要研究方向为电子信息工程。

· 218 ·2 可见光通信应用前景2.1 智能交通应用智能交通是交通的物联化体现,通过将交通系统内所有的信息采集与管理系统有机结合成一个整体,可以大幅提高运输效率,降低交通负荷,智能交通系统(ITS )是未来交通系统的发展方向[2]。

ITS 中用于辅助驾驶员路况识别的图像处理技术属于核心技术之一,这也是VLC 技术应用的一个新领域,VLC 配合高分辨率、高速摄像机可以实现车辆与路边预设装置的通信,进而让车主及时获取障碍物、交通灯及其他车辆信息,以便做出适当行车调整,提高交通质量与效率。

目前制约VLC 在ITS 中推广应用的主要因素是硬件设施成本过高,通信速度也有待进一步提高。

2.2 航空应用VLC 安全性与不会产生电磁干扰这两大优势使其在航空应用中大放异彩,最新的商用飞机上应用VLC 后,进一步降低了通信设备设施的重量和成本,波音公司已将VLC 推广应用纳入到了长远规划中。

航空应用中,VLC 可以在照明的同时辅助乘客进行阅读,并可以通过座位间的VLC 网络实现对讲和娱乐交互。

2.3 室内定位应用目前,室内定位系统主要采用的是Bluetooth 、RF 和Ultrasonic ,这些方式的通病在于会产生较大电磁干扰,稳定性不高,且难以实现搞定度定位。

VLC 的诸多优势克服了这些不利因素。

有专家称,未来VLC 将应用在购物中心、机场及博物馆等场所,指导顾客可以利用手机端接收墙面固定位置LED 光源发射的信号,快速寻找想要的商品和想去的地方,大大提升相关场所的人性化水平。

文献[3]中设计的基于RRS 室内定位系统,在59 mm 范围进行测试,精确定位水平高达95%。

2.4 水下应用无线电波在水下传播会大幅衰减,并且会对许多海洋生物造成干扰。

因此,需要开发一种通信方式克服水下衰减和电磁干扰。

NUS 和MIT 等高等院校已联合开展了水下可见光通信研究,并已获得了初步成果,在30 m 距离内达到了1.2 Mb/s 的传输速度。

3 可见光通信发展挑战3.1 克服光源自身不足市面上大多数LED 光源调制带宽较窄,幅频响应呈低通特性,尤其是非线性的电光功率转换,成为制约VLC 高速传输的最大短板。

虽然已经研发出了高性能RGB LED ,可以在一定程度上克服VLC 光源自身不足。

但是,造价过高、控制复杂等问题依然无法使RGB LED 在VLC 大规模推广使用。

3.2 MIMO 模型改进多输入多输出系统(MIMO )是下一代移动通信的核心技术,MIMO 可以克服VLC 调频带宽有限的短板,大幅提高系统容量。

目前,MIMO 研究主要集中在自由空间光通信中。

与自由空间光通信不同,VLC 核心应用领域在室内,与光链路高度相关,VLC 能否与MIMO 完美融合有待进一步论证,VLC 的MIMO 模型优化和改进课题也由此而来。

3.3 光电探测器研发高质量的光接收端探测器是增大VLC 系统传输距离的前提条件,目前广泛使用的多是红外光电探测器,如APD 、PIN 等。

而VLC 无法使用这类探测器,需要针对性的开发新型高质量光电探测器。

3.4 uplinkDownlink 是当前VLC 研究的热门,对于uplink 相关研究较少,作为VLC 系统基本组成结构的一部分,uplink 是VLC 技术推广应用不可越过的一道坎。

目前,存在的三种uplink 方案都有不利因素:红外方向性过强,射频通信要求发射端与接收端都具备无线接收机,可见光通信过程中照明可能会对用户造成干扰,且对准较为困难。

3.5 完善可见光信道模型分析与设计VLC 系统时,首先应建立可见光信道模型,完善模型可以辅助选择最佳LED 光源布局和光亮度,以减少盲区,降低ISI 。

对于许多对数据传输速率要求较高的应用领域,完善可见光信道模型显得极其重要。

4 结 论在新一代的光通信领域中VLC 必然会占有重要一席,因而欧美、日本、中国的许多科研院所都投入了巨大资源进行VLC 关键技术研究,也取得了一些模拟仿真的阶段性成果;但是,距离实际应用还有很长的一段距离。

相关文档
最新文档