1.2 可見光通信的技術特點

基于 LED，特別是白光 LED 的可見光通信，作為一種高速靈活、綠色環保的新型寬帶接入技術，符合國家寬帶通信、綠色通信的發展需求。近年來，信息技術飛速發展，新業務、新終端不斷涌現，對通信帶寬的需求愈來愈大。基于白光LED的室內可見光通信技術以可見光作為載波，以室內自由空間作為信道，融合了光通信和無線通信二者的優點，同時順應了白光LED器件作為下一代綠色固體照明光源的發展趨勢，是一種高速靈活、綠色環保的新型通信技術，具有重要的研究意義和應用價值。隨著移動接入終端用戶數量的增多，基于頻率、帶寬共享原則的 Wi-Fi技術在人口密集區已經很難給無線用戶提供滿意的用戶體驗。Wi-Fi 技術因為存在同頻干擾，總的接入帶寬受限，無法保證人口密集區無線用戶的通信速率。可見光通信技術則可以非常方便地實現空間復用，能在人口密集區為用戶提供獨享的高帶寬通信鏈路。所以，和傳統的無線射頻通信技術相比，可見光通信具有如圖1-1所示的高速、大容量、安全放心的技術特點。

圖1-1 可見光通信的技術特點

可見光的光波頻率約為百THz量級，Wi-Fi的電波頻率約為GHz量級。一般來說，光通信比電通信要快，且因為頻率相差很大，光通信也不容易受到電磁信號干擾。Wi-Fi使用的IEEE 802.11b/g標準的工作頻段為2.4 GHz，而日常生活中許多電氣設備輻射的射頻信號正好工作在這一頻段，如微波爐、藍牙設備、無繩電話、電冰箱等，所以Wi-Fi無線網絡肯定會受到影響。如果在無線環境中存在多臺無線設備，則還有可能產生頻道沖突、無線信號串擾的問題。如果距離無線設備及電纜線路100 m內有無線電發射塔、電焊機、電車或高壓電力變壓器等強信號干擾源，則也有可能會對無線信號或設備產生強干擾。與無線電通信技術相比，基于可見光的無線光通信技術的速率優勢正在逐漸顯示，可見光通信的單點高速率已經初步實現。

為了實現寬帶大容量的無線通信，無線基站技術的發展方向是提高蜂窩小區的復用度。因為光的空間復用性比電的空間復用性要好，能建立比無線電更小的無線光小區，故可以在給單個用戶提供高速實時通信的同時，通過眾多非常小的無線光通信小區組網實現無線光網絡系統的超大容量。射頻信號不容易局限信號的覆蓋范圍，故多個路由器的信號會交疊，產生鄰頻干擾，嚴重影響上網速度。可見光通信利用LED的透鏡或燈罩可以把光局限在很小的區域，故可以通過分割非常多的熱點小區來提高整個系統的通信總容量，在一個幾十平方米的房間內實現數十Gbit/s的無線容量沒有任何問題。

可見光通信的信號可見易控，靠燈珠的透鏡、燈具的燈罩和使用場景的窗簾等遮擋物就可以靈活控制信號覆蓋區域，同時能通過肉眼觀察信號覆蓋區域，并能有效防止信息泄露。一般現在的無線路由器能穿過兩扇混凝土墻，輻射功率大的路由器信號穿墻則更厲害。雖然銀行賬號和密碼等信息會經過加密后傳輸，但是只要數據分組能被人截獲，就有可能被破解。倘若黑客搭建一個Wi-Fi釣魚熱點，你以為連接的是自己家路由器，實際上連接的是別人的釣魚熱點，通信數據很容易就被抓，而加密數據被破解只是時間長短的問題。而燈光不會穿墻（穿窗簾都不行），光沒有外泄，再厲害的黑客也沒辦法抓，用戶不再擔心“第三只耳朵”，能享受前所未有的心理安全感，能滿足大家日益增長的通信安全需求。

隨著未來大家對無線通信速率要求的提高，以及無線用戶數量的增加，可見光通信高速、大容量的技術優勢就能得到體現。隨著大家對通信安全性的關注度不斷增加，可見光通信抗電磁干擾以及防信號泄露的技術優勢也會更加得到重視。