文档介绍：可见光无线通信在未来的发展摘要: 随着智能无线设备的高速普及、用户量迅速的增加以及人们对高速宽带多媒体通信的需求, 导致无线接入网频谱资源越发紧张, 加之电磁辐射干扰等因素的局限, 以及光载波无线通信技术的不成熟, 使传统网络通信技术面临着挑战。本文介绍了可见光通信技术的产生背景并深入剖析其技术原理与系统优势及存在的问题,并介绍可见光通信在室内导航、智能交通、航空、医院等传统网络通信无法覆盖领域的创新应用及前景。关键词: LIFI ;可见光通信; LED 随着科技的进步和生活水平的日益提高, 智能无线设备在人们的生活中扮演着越来越重要的地位。智能无线设备的高速普及、用户量迅速的增加以及人们对高速宽带多媒体通信的需求, 导致无线接入网频谱资源越发紧张。虽然 WIFI 技术已越来越普及,但同时 WIFI 所暴露出的缺点,如: 无线信号不稳定、存在信号盲区、上网速度慢、 WIFI 热点太少也越发明显。为了弥补这些缺点,一项新的技术 LIFI 应运而生。一、 LIFI 概述 LIFI ( Light Fidelity )光保真技术,又称为可见光无线通信,该技术是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术。 LIFI 通过在 LED 上植入一个微小的芯片, 利用电信号控制发光二极管( LED ) 发出肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息, 这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围,电脑不需要电线连接只要在室内开启电灯,无需 WIFI 也可接入互联网。二、技术原理可见光无线通信是以 LED 为载体, 在不影响正常照明前提下, 将信息通过调制器进行调制后, 将数字信号载频到 LED 灯具上, 利用 LED 发出快速的光脉冲无线传输信息。接收端利用光电转换器( PD) 接收含有信息的可见光, 并转换为电信号, 然后进行滤波、整形和放大, 并从中解调出相应的模拟信息。如果需要双向传输( 即下行和上行) 或多路传输, 则需要进行频谱区分或多路取样调制,并加入同步识别信号和同步检测信号。对于可见光通信基站, 通过信号源连接线将各个基站并联连接, 在只有下行信号传输系统中,无“信息接收部分”,只能通过“信息发射部分”将光信号下行,由带有光电接收器/ 信号解调器的电脑或手机接收。三、 LIFI 技术特点①广泛性: LED 的响应时间短、寿命长、无辐射,所有的 LED 灯都可成为互联网的基站。②成本低廉和节能: 现在广泛使用的无线电数据传输方式, 最显著的使用领域即无线移动通信(手机) ,为了满足对通信效果的需求,要建立大量的基站以增强通信信号。现在仅我国就有 140 万个基站用以增强信号, 但其能源利用效率只 5% 左右, 大部分能量都用在冷却上。可见光通信具有极高的能源利用效率,其通信功率仅占照明功率的 5% 左右,其信号通过 LED 照明灯具所发出,传输简单设备成本低廉。③高速率性:目前可见光通信速度可以达到每秒数十兆甚至数百兆, 未来的传输速度还有可能超过光纤的传输速度。④频谱资源丰富: 目前用于通信、导航、雷达、广播及无线电视的电磁波从长波到毫米波全波段的频率范围是从 10kHz 到 300GHz , 全部频谱宽度不大于 3× 102GHz ;而可见光的波长范围为 380nm 至 780nm ,频率范围为 × 106GHz 到 × 106G