当今面临日益增多的通讯设备,不断增长的高速传输,多种网络全覆盖的需求,同时又面临着频谱资源的匮乏。其中世界上关于5G的研究中,讨论的重点方向是否构建各种接入方式的同一网络架构的问题,其中涉及到多元化接入,以及设备终端的各类接收属性的适应配置。通俗点来说,就是你在室外、高速列车上可以使用通信服务商广泛覆盖的3G,4G网络。在地铁,机场,大型商场里,你可以使用WIFI来实现高速上网,同时也可以使用LIFI或者蓝牙网络来实现室内定位,引导你到达目的地。在采矿、水下作业、甚至各种工作场景,均能有对应的频谱和收发装置来实现网络互联和实时通信。在移动通讯中,关键的两个环节其中一个是定位服务的精度要求,一个是广谱性质的网络资源的覆盖和补充。
LED如何实现可见光通信
可见光通信技术(Visible Light Communication,VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体,不使用光纤等有线信道的传输介质,而在空气、水等各类条件下直接传输光信号的通信方式。由于发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为半导体器件,利用其脉冲电流响应速度快的特点,可将调制信号转化为基础的点亮、熄灭,通过高频的点亮、熄灭来实现高速光信号调制和传输。然后利用光电二极管等光电转换器件接收光载波信号并获得信息。其物理结构上都包含光信号发射和光信号接收两部分。可广泛利用现有配备LED的室内外大型显示屏、信号灯、照明灯具、指示器和汽车前尾灯等实现高速信号传输,接收装置可利用现有的光电器件(如手机摄像头)来实现接收。
LED灯拥有广泛的可见光频谱资源以及带来的高速带宽。最新的数据显示,中国信息工程大学利用现有批量化的LED灯,通过带宽扩展至230MHz。并采用MP-OOK方法,可实现离线传输达到3.25Gbps。可以参考的数据是:现在国家与国家之间的光纤网络带宽约为10Gbps,而我国城市主干网络带宽通常为1Gbps。同时,复旦大学研制的可见光通信系统,可实现150MB的实时速率,可供电脑、手机实现高速的高清视频传输。