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可见光无线通信通信技术 01简介技术特点技术原理关键技术目录030204 05优缺点发展方向技术难题应用领域目录070608 基本信息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。 Li-Fi (Light Fidelity)是一种基于可见光通讯 (visible light communication，简称 VLC)技术，能达到双向、高速无线络传输的科技，属于光学无线通信 (Optical wireless communication，简称 OWC)中的一种。 简介 简介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。 ?可见光无线通信是利用快速的光脉冲无线传输信息。根据不同速率在光中编码信息完全可行，例如LED开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。由于LED的发光强度，人眼不会注意到光的快速变化。LiFi技术目前还处在于实验室阶段，由Haas和爱丁堡大学的团队发明的一项专利技术。 ?与光纤通信拥有同样的优点，高带宽，高速率，不同的是，LiFi是使光传播在我们周围的环境中，自然光能到达的任何地方，就有LiFi的信号。LiFi技术是运用已铺设好的设备（无处不在的灯泡），只要在灯泡上植入一个微小的芯片，就能变成了类似于AP（WiFi热点）的设备，使终端随时能接入络。 ?2023年7月，电气和电子工程师协会 (IEEE)现已通过 802.11bb并将其添加为基于光的无线通信标准。该标准一经发布便得到了全球 Li-Fi企业的欢迎，因为它将有助于加快数据传输技术标准的推广和采用。 ? 技术原理 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。 ? 技术特点 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3.85×106GHz到7.89×106GHz，频谱宽度大于4×106GHz，为现有通信频谱的倍。 关键技术 关键技术1、新型光源的研制多数高级LED灯的能耗虽可以低至普通灯泡的不到1/20，但耐久度却分别是荧光灯和白炽灯的10倍和100倍，且照明效果更加稳定。LED与白炽灯等气体照明基于的是不同的发光机理，节能绿色的LED灯是一种固态照明技术。 ?目前，为了突破LED的调制带宽和能效，美国、欧洲均在开展研究下一代的新型固态照明和新型能源驱动的发光器件。可见光源如何能够在室外环境下稳定工作，克服恶劣天气下的大气信道环境恶化也是一大难题。 ?2、调制与复用技术研究调制与复用技术研究包括基于LED的新型脉冲位置调制、OFDM调制、波分复用调制、空间复用、线性化与通信质量的提高、MIMO发送与接收阵列等都是十分重要的研究课题。调制与复用技术是决定通信质量、通信容量的关键问题。