當今面臨日益增多的通訊設備,不斷增長的高速傳輸,多種網絡全覆蓋的需求,同時又面臨著頻譜資源的匱乏。其中世界上關于5G的研究中,討論的重點方向是否構建各種接入方式的同一網絡架構的問題,其中涉及到多元化接入,以及設備終端的各類接收屬性的適應配置。通俗點來說,就是你在室外、高速列車上可以使用通信服務商廣泛覆蓋的3G,4G網絡。在地鐵,機場,大型商場里,你可以使用WIFI來實現高速上網,同時也可以使用LIFI或者藍牙網絡來實現室內定位,引導你到達目的地。在采礦、水下作業、甚至各種工作場景,均能有對應的頻譜和收發裝置來實現網絡互聯和實時通信。在移動通訊中,關鍵的兩個環節其中一個是定位服務的精度要求,一個是廣譜性質的網絡資源的覆蓋和補充。
LED如何實現可見光通信
可見光通信技術(Visible Light Communication,VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體,不使用光纖等有線信道的傳輸介質,而在空氣、水等各類條件下直接傳輸光信號的通信方式。由于發光二極管(Light Emitting Diode,LED)作為半導體器件,利用其脈沖電流響應速度快的特點,可將調制信號轉化為基礎的點亮、熄滅,通過高頻的點亮、熄滅來實現高速光信號調制和傳輸。然后利用光電二極管等光電轉換器件接收光載波信號并獲得信息。其物理結構上都包含光信號發射和光信號接收兩部分。可廣泛利用現有配備LED的室內外大型顯示屏、信號燈、照明燈具、指示器和汽車前尾燈等實現高速信號傳輸,接收裝置可利用現有的光電器件(如手機攝像頭)來實現接收。
LED燈擁有廣泛的可見光頻譜資源以及帶來的高速帶寬。最新的數據顯示,中國信息工程大學利用現有批量化的LED燈,通過帶寬擴展至230MHz。并采用MP-OOK方法,可實現離線傳輸達到3.25Gbps。可以參考的數據是:現在國家與國家之間的光纖網絡帶寬約為10Gbps,而我國城市主干網絡帶寬通常為1Gbps。同時,復旦大學研制的可見光通信系統,可實現150MB的實時速率,可供電腦、手機實現高速的高清視頻傳輸。