“LED燈光上網(wǎng)”項(xiàng)目落戶南京 應(yīng)用前景非?？春?—— 文章正文2015-06-02

    LED屏網(wǎng)報(bào)道 　  

責(zé)任編輯：何世文

　　近日，復(fù)旦大學(xué)遲楠教授技術(shù)團(tuán)隊(duì)與秣陵科創(chuàng)中心簽訂企業(yè)入駐協(xié)議，這標(biāo)志著由遲楠教授率領(lǐng)的LED可見光通信項(xiàng)目正式入駐南京市秣陵街道，并將開啟產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

　　遲楠教授的LED可見光通信技術(shù)是一種利用屋內(nèi)可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的國際前沿?zé)o線通訊技術(shù)，目前歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)都在對(duì)該技術(shù)加緊研發(fā)，是可見光傳輸?shù)囊豁?xiàng)技術(shù)革命。據(jù)秣陵人才辦相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該技術(shù)的操作運(yùn)行十分便捷，只要將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng)，最高速率可達(dá)3.25G，平均上網(wǎng)速率也將達(dá)到150M，堪稱世界最快的“燈光上網(wǎng)”，如今已被網(wǎng)友親切地稱為“LiFi”。這次入住讓LED可見光通信項(xiàng)目在江寧生根發(fā)芽。

　　LED可見光通信技術(shù)發(fā)展前景

　　目前室內(nèi)無線通信能滿足要求的最好選擇就是白光LED。白光 LED在提供室內(nèi)照明的同時(shí)，被用作通信光源有望實(shí)現(xiàn)室內(nèi)無線高速數(shù)據(jù)接入。目前，商品化的大功率白光LED功率已經(jīng)達(dá)到5W，發(fā)光效率也已經(jīng)達(dá)到90lm/W，其發(fā)光效率(流明效率)已經(jīng)超過白熾燈，接近熒光燈。白光LED的光效超過100lm/W并達(dá)到200lm/W(可以完全取代現(xiàn)有的照明設(shè)備)在不久的將來即可實(shí)現(xiàn)。因而LED照明光通信技術(shù)具有極大的發(fā)展前景，已引起人們的廣泛關(guān)注和研究。

　　LED無線通信的研究在日本首先開展

　　將LED照明燈組成可見光無線通信系統(tǒng)的研究工作，在日本首先開展，并得到日本政府的重視。在2006-11-28發(fā)布的科技日?qǐng)?bào)報(bào)道：“日本總務(wù)省計(jì)劃與NTT研究所及NEC公司等聯(lián)手，共同開發(fā)一種利用照明燈光傳輸高速信息的“可見光通信”系統(tǒng)。日本政府將把這一技術(shù)作為下一代寬帶網(wǎng)普及，預(yù)計(jì)在5年內(nèi)實(shí)用化“。

　　室內(nèi)白光LED無線通信的研究在日本首先開展。日本大學(xué)的日本KEIO大學(xué)的Tanaka等人和SONY計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所的Haruyama在2000年提出了利用LED照明燈作為通信基站進(jìn)行信息無線傳輸?shù)氖覂?nèi)通信系統(tǒng)。他們以Gfeller和Bapst的室內(nèi)光傳輸信道為傳輸模型，將信道分為直接信道和反射信道兩部分，并認(rèn)為LED光源滿足朗伯(Lambertian)照射形式,且以強(qiáng)度調(diào)制直接檢測(IM-DD)為光調(diào)制形式進(jìn)行了建模仿真，獲得了數(shù)據(jù)率、誤碼率以及接收功率等之間的關(guān)系。認(rèn)為當(dāng)傳送數(shù)據(jù)率在10Mbps以下的系統(tǒng)是可行的，碼間干擾(InterSymbol Interference, ISI)和多徑效應(yīng)是影響系統(tǒng)性能的兩大因素。2001年,Tanaka等人在原來的基礎(chǔ)上分別采用OOK_RZ調(diào)制方式與OFDM調(diào)制方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明：:當(dāng)傳送數(shù)據(jù)率在100Mbps以下時(shí)這兩種調(diào)制技術(shù)都是可行的，當(dāng)數(shù)據(jù)率大于100Mbps時(shí)，OFDM調(diào)制技術(shù)優(yōu)于OOK_RZ調(diào)制技術(shù)。

　　Tanaka和Komine等人的具體分析

　　2002年, Tanaka和Komine等人對(duì)LED可見光無線通信系統(tǒng)展開了具體分析，包括光源屬性信道模型、噪聲模型、室內(nèi)不同位置的信噪比分布等，求出了系統(tǒng)所需的LED單元燈的基本功率要求，并分別以O(shè)OK_RZ、OOK_NRZ、m-PPM調(diào)制方式進(jìn)行仿真分析,得到了不同條件下的誤碼率大小。同年Komine等研究了由墻壁反射引起的多徑效應(yīng)對(duì)可見光無線系統(tǒng)造成的影響，分別以O(shè)OK、2-PPM、4-PPM、8-PPM調(diào)制方式進(jìn)行仿真，結(jié)果表明：在數(shù)據(jù)率小于60Mbps，接收視場角小于50度的條件下，采用8-PPM調(diào)制方式可有效克服墻壁反射引起的多徑效應(yīng)。以后, Komine等繼續(xù)對(duì)LED單元燈的設(shè)計(jì)布局、可見光傳播信道(分直達(dá)信道和反射信道兩部分)、室內(nèi)人員走動(dòng)導(dǎo)致的反射陰影、墻壁反射光,碼間干擾對(duì)系統(tǒng)性能的影響等展開研究，并得出了不同接收視場角和不同數(shù)據(jù)傳送率下各因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響曲線。同年，Komine等提出了一套結(jié)合電力線載波通信和LED可見光通信的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。2005年, Komine等利用基于最小均方誤差算法的自適應(yīng)均衡技術(shù)來克服碼間干擾(ISI) 。仿真表明在數(shù)據(jù)率為400Mbps以下時(shí)，F(xiàn)IR均衡器和DFE均衡器都可有效減少ISI的影響，當(dāng)數(shù)據(jù)率高于400Mbps時(shí)，DFE均衡器更能有效克服ISI。

　　應(yīng)用前景非?？春?/strong>