VLC可见光通信国内外发展和研究现状
时间:2018-03-03 22:09 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 由于VLC广阔的市场前景，世界主要国家都已经在对其进行研究了，十几年来取得了许多成果[3]。日本在这个领域走在了前面，2000年日本中川实验室就有几位科学家提出了可见光通信的想法，2002年就对整个系统的各个方面做出了具体的分析，觉得它有很好的发展潜力，很重视VLC的研究。直到2009年的时候，完成了基于CSMA/CD的可见光通信系统，并实现了100Mbit/s的高速数据通信。2008年，美国政府成立了一个名为“智能照明”的项目，与可见光通信挂钩，立志于实现照明设备的高速通信与定位[1]。在欧洲，有OMEGA计划，多个国家参与，对光通信进行具体研究。2009年实现了100Mbit/s的速率，到2010年实现了220Mbit/s的速率，到2011年的时候，利用三原色型白光LED灯，达到了800Mbit/s的通信速率[4]。同年由美国、以色列、德国和挪威等国家共同组建的Li-Fi联盟开始进行航天过程中无线传输的研究。2010年，西门子公司实现了基于白光LED 500Mbit/s的VLC系统，图1.1为该系统的发射端。2012年，英美科学家在英国工程与自然研究理事会的投资下，开始了“超并行可见光通信”的研究。19118 西门子500Mbit/s VLC发射端 相对于国外来说，我国国内对于可见光通信的研究开始的比较晚，但国家的大力支持也得到了一定的成果。初期我们的研究多在于设计20cm的点对点通信和2.5m的数字视频传输系统，但随着研究的深入，我们国家也获得了许多新的进展。2008年江苏大学的小组利用理论研究和电脑仿真证明了MPPM 调制比OOK、PPM更适合VLC，并且对接收端部分进行了研究，发现空间、时间分集接收技术对ISI及信道衰落的应对效果很好。暨南大学研究小组对LED的光源特性等方面展开了分析研究，同时利用电脑软件仿真的方法对室内无线通信的理论部分展开了论证。长春理工大学课题组对OFDM 调制技术开展了探索，最终得出了自适应OFDM 调制这种方法，它能根据信道的具体情况决定调制解调的方式。浙江大学研究组对白光LED进行仿真得到具体的照明情况，再根据仿真的结果得出了合适的LED光源布局[5]。 不仅如此，在应用方面我国也有许多成果。2012年，哈工大的电脑与可见光通信设备的传输技术获得了专利批准[6]；2013年中国矿大基于可见光通信的煤矿通信系统的专利也申请成功。长春理工大学经过多年的研究，实现了可见光在空间站舱内通信的论证，并有望于近几年实际应用[7]。在2013年，深圳灯光环境管理中心实现了LED路灯通信的现场测试。可以说这几年，我国的可见光通信技术，不管是在理论方面还是在实际应用方面都有了长足的进步。 随着VLC的提出和研发，标准化工作也随之展开了。IEEE在2003年开始制定标准，在2011年发布了IEEE802.15.7作为VLC的标准。它是VLC的第一个标准，其中有3个物理层类型，分别对应了高、中、低速[4]。但由于没有考虑LED照明方面的内容，IEEE802.15.7不会成为VLC最终的标准。日本不仅在理论和研究方面是先行者，在标准制定上日本可见光通信联合体(VLCC)也进行了多年的努力。最近几年，红外数据协会（IrDA）和VLCC开始联合发展VLC标准。在2009年，他们通过改编IrDA规范发布了第一个规范标准。使现有的红外线光模块只要稍微修改就能用于VLCC数据传输。 对于近年来VLC相关实验的突破性成果，全面的统计在下面给出[3]，见表1.1。 表1.1 VLC实验成果总结 均衡 调制方案 实验速率 接收机 传输距离 研究机构 (责任编辑：qin) |