可见光无线通信又称“光保真技术”,英文名Light Fidelity(简称LiFi)是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术,由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass(哈拉尔德·哈斯)教授发明。接下来,详细为你说下可见光无线通信的技术难点 可见光无线通信的发展方向

1.可见光无线通信的技术难点

新技术研发及其产业化并不可能每个环节都顺利,可见光通信技术有很多优点,却也面临很多技术难题。

1、传输速度难提高

虽然白光LED的发光效率高,其有限的调制带宽却限制通信的传输速度。

2、信号易被环境干扰

虽然LIFI可以不像WIFI那样被无线电信号所干扰,但从某种程度上来说,它可能受干扰的因素比WIFI还要多。比如,可见光无法穿透墙壁、穿透物体,因此如果接收器被阻挡,那么信号将被切断,但WIFI可以穿透墙壁。虽然这种特性提高了安全性,但是人们目前并不清楚接收LIFI的最小距离。在这种情况下,利用光学传感器甚至是长焦镜头都极有可能截获光学信号。

3、数据难回传

数据线与电力线不能很好融合,反向链路受干扰导致数据无法回传。

4、双向传输难

用户上网不仅需要下载功能,还需要上传文件。灯光照射在终端并不难,但手机和电脑反向传输数据是个难题。毕竟,没有人希望自己的设备上为了传输数据而安装一个大灯泡。虽然LIFI的下行传输速率已超过WIFI,但LIFI缺乏对移动性、非视线传输和上行高速数据传输的有效支持。

5、无专用探测器

光线散乱而多方向,在光源和探测器间存在不同光路。现广泛使用的硅基探测器灵敏度差不能准确地接收,导致用户使用时无法准确接入,也不能准确切换等。

6、码间干扰

为了达到较好的照明和通信效果,一个房间通常要安装多个LED光源,由于LED单元分布位置的不同,不同光路径到接收端的时间不一样,在传输过程中会有码间干扰。

可见光无线通信的技术难点

2.可见光无线通信的发展方向

1、提升白光LED的频率响应,拓展宽带

白光LED用作为通信光源,它的电信号则务必要调制于白光LED上,再由内向外进行发射。其中,白光LED的响应频率很大程度上决定了通信系统的可用宽带。为此,我们不仅应当努力提升功率的输出量,还要将白光LED的频率响应进行提升,以有效拓展其带宽,而这也逐渐发展成为了实现高速可见光通信所必须要解决的一个重要难题。

2、电力线通信技术与VLC技术有机融合的PLC技术

一般情况下,LED照明基站灯都是安装于公路两侧、天花板以及交通枢纽上的,其在通信电缆方面的使用成本上往往过高,运营效益也有待于进一步的提升。而如若把LED照明系统与电力线载波通信结合在一起,通过电力线的利用来进行通信信号的传播,则可以将投资成本进行有效降低。电力线通信技术与VLC技术有机融合成的PLC技术,是利用电力线传输数据及话音信号的一种通信方式。而从无线通信技术的发展趋势来看,PLC技术已日益显现出了它强大的生命力,为通信打下了坚实的基础。

3、对LED可见光信道进行深入分析

可见光通信系统在信道的冲激响应方面与红外无线通信有所不同,同时,这两种不同系统中引起的码间串扰(ISI)的原因也有所差异。因此,要想有效解决ISI带来的影响,就务必要对多光源,时变信道环境下的可见光无线通信(VLC)系统的信道冲激响应以及不同光路径引起的ISI进行深入的研究。另外,要想实现VLC系统的全双工通信方式,则需要对下行链路以及上行链路进行同样的分析与研究。

可见光无线通信的发展方向