高速可见光通信的前沿研究进展
高速可见光通信的前沿研究进展
摘要：可见光通信最大的优势是高速，目前已有的VLC实验可以实现每秒十几
吉比特的传输速率，这一优势使得可见光通信成为未来智能时代B5G/6G超高速
泛在光联网中一种不可或缺的无线通信方式。由于具有众多优势，可见光通信一
经问世便成为各国政府支持的重要科学主题。
关键词：可见光通信；机器学习；组网
1引言
随着物联网的兴起以及人工智能的迅猛发展，人类正迈向以“万物感知、万
物互联、万物智能”为特征的智能时代。在智能时代，移动数字终端和通讯媒介的范畴将会发生革命性变化，由此产生的海量数据对通信系统的高速率和低时延提
出了更高要求，这些将给传统通信接入网技术带来巨大的考验。可见光通信是一
种利用波长在380nm到790nm范围内的可见光进行数据通信的无线光传输技术。相比于传统无线通信日益匮乏的频谱资源，可见光的频谱资源丰富，频谱带宽约
为400THz，是人类有待研究的空白领域。可见光通信兼具照明、通信和控制定位
等功能，易与现有基础照明设施相融合，符合国家节能减排的战略思想。在电磁
敏感区域如核电站、矿井、加油站等和具有强电磁环境的特殊场所，如变电站、
现代军事战场等，可见光通信具有不受无线电干扰、无电磁辐射、高度保密性的
优势，是解决无法使用传统无线电通信时最有效的途径之一。本文立足于通信领
域近年来备受关注的研究热点——可见光通信，阐述了其研究背景和基础系统架构，围绕材料器件、高速系统、异构网络、水下可见光通信和机器学习等五个前
沿研究方向展开了对可见光通信研究进展的探讨，并概述了现阶段高速可见光通
信技术面临的若干挑战。最后展望了可见光通信的前景：在未来万物互联的智能
时代，可见光通信将以其高速传输的优势成为通信网络中不可缺少的一部分，与
其它通信方式合作互补共同造福人类生活。
2系统结构
可见光通信系统的基础结构一般由三个部分组成，包括可见光信号发射端、
可见光信号传输信道和可见光信号接收端，可见光信号发射端包括调制模块、驱
动电路、光发射器等。原始的二进制信号首先经过编码、调制和预均衡等变换，
得到的预处理信号经过模数转换后驱动光发射器如LED以控制其光照强度，从而
实现电信号到光信号的转换。此外，在光发射器后加上光学透镜和聚光杯可以进
一步提高接收端信号强度，从而增大传输距离。经过调制后的可见光信号在大气
或者水下等自由空间信道中传播，到达可见光信号接收端。可见光信号接收端包
括接收天线、光电检测器、解调模块等。一般使用光电二极管PIN、雪崩光电二
极管APD等光电检测器来检测光信号，实现光信号到电信号的转换。得到的电信
号经过后均衡、解调和解码等数字信号处理后，恢复出原始发射信号。
3沿研究方向
目前研究学者对可见光通信的研究主要集中于五个方面，分别是材料器件、
高速系统、异构组网、水下可见光通信以及机器学习在可见光通信中的应用。其中，材料器件主要包括新型光发射器件与光接收器件；高速系统介绍了可见光通
信传输速率的发展情况；异构组网围绕着可见光通信组网展开；水下可见光通信
和机器学习，是目前可见光通信领域发展较为迅速和热门的研究方向，也是本文
介绍的重点。
3.1机器学习
高速可见光通信的前沿研究进展
高速可见光通信的前沿研究进展 摘要：可见光通信最大的优势是高速，目前已有的VLC实验可以实现每秒十几 吉比特的传输速率，这一优势使得可见光通信成为未来智能时代B5G/6G超高速 泛在光联网中一种不可或缺的无线通信方式。由于具有众多优势，可见光通信一 经问世便成为各国政府支持的重要科学主题。 关键词：可见光通信；机器学习；组网 1引言 随着物联网的兴起以及人工智能的迅猛发展，人类正迈向以“万物感知、万 物互联、万物智能”为特征的智能时代。在智能时代，移动数字终端和通讯媒介的范畴将会发生革命性变化，由此产生的海量数据对通信系统的高速率和低时延提 出了更高要求，这些将给传统通信接入网技术带来巨大的考验。可见光通信是一 种利用波长在380nm到790nm范围内的可见光进行数据通信的无线光传输技术。相比于传统无线通信日益匮乏的频谱资源，可见光的频谱资源丰富，频谱带宽约 为400THz，是人类有待研究的空白领域。可见光通信兼具照明、通信和控制定位 等功能，易与现有基础照明设施相融合，符合国家节能减排的战略思想。在电磁 敏感区域如核电站、矿井、加油站等和具有强电磁环境的特殊场所，如变电站、 现代军事战场等，可见光通信具有不受无线电干扰、无电磁辐射、高度保密性的 优势，是解决无法使用传统无线电通信时最有效的途径之一。本文立足于通信领 域近年来备受关注的研究热点——可见光通信，阐述了其研究背景和基础系统架构，围绕材料器件、高速系统、异构网络、水下可见光通信和机器学习等五个前 沿研究方向展开了对可见光通信研究进展的探讨，并概述了现阶段高速可见光通 信技术面临的若干挑战。最后展望了可见光通信的前景：在未来万物互联的智能 时代，可见光通信将以其高速传输的优势成为通信网络中不可缺少的一部分，与 其它通信方式合作互补共同造福人类生活。 2系统结构 可见光通信系统的基础结构一般由三个部分组成，包括可见光信号发射端、 可见光信号传输信道和可见光信号接收端，可见光信号发射端包括调制模块、驱 动电路、光发射器等。原始的二进制信号首先经过编码、调制和预均衡等变换， 得到的预处理信号经过模数转换后驱动光发射器如LED以控制其光照强度，从而 实现电信号到光信号的转换。此外，在光发射器后加上光学透镜和聚光杯可以进 一步提高接收端信号强度，从而增大传输距离。经过调制后的可见光信号在大气 或者水下等自由空间信道中传播，到达可见光信号接收端。可见光信号接收端包 括接收天线、光电检测器、解调模块等。一般使用光电二极管PIN、雪崩光电二 极管APD等光电检测器来检测光信号，实现光信号到电信号的转换。得到的电信 号经过后均衡、解调和解码等数字信号处理后，恢复出原始发射信号。 3沿研究方向 目前研究学者对可见光通信的研究主要集中于五个方面，分别是材料器件、 高速系统、异构组网、水下可见光通信以及机器学习在可见光通信中的应用。其中，材料器件主要包括新型光发射器件与光接收器件；高速系统介绍了可见光通 信传输速率的发展情况；异构组网围绕着可见光通信组网展开；水下可见光通信 和机器学习，是目前可见光通信领域发展较为迅速和热门的研究方向，也是本文 介绍的重点。 3.1机器学习
可见光通信系统研究
可见光通信系统研究 摘要 目前室内无线通信能满足要求的最好选择就是白光LED。白光LED在提供室内照明的同时，被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。目前，商品化的大功率白光LED功率已经达到5W，发光效率也已经达到90lm/W，其发光效率（流明效率）已经超过白炽灯，接近荧光灯。白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W（可以完全取代现有的照明设备）在不久的将来即可实现。因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。论文主要对基于白光LED的室内可见光通信系统进行了研究。 本文在对白光LED用作通信光源时的伏安特性、光谱特性和调制特性等物理特性做深入分析的基础上，重点研究了白光LED照明光源通信系统的组成结构和系统设计，并设计出了白光LED调制和发射电路。给出了一种求LED照明灯室内布局的方法，仿真结果表明，该方法可以较好地解决可见光通信系统的室内LED照明灯的最优布局问题。采用直射式链路形式和光强度调制一直接检测技术，可以实现对白光LED的高速调制，并设计出了用于接收可见光信号和信号解调的光接收电路，完成了白光LED的可见光通信收发实验并给出了实验结果。 绪论 VLC VLC是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术。白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，特别是其响应灵敏度非常高，因此可以用来进行超高速数据通信。与传统的射频通信和FSO相比，VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点，在VLC系统中，白光LED具有通信与照明的双重作用，这是因为白光LED的亮度很高，且调制速率非常高，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，因而VLC技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。 与FSO和射频通信相比，VLC主要有一下几个优点： 1 可见光对人体相对安全，无伤害。Vlc系统主要使用室内LED照明灯来传送数据，对人体辐射小。 2 VLC无处不在。几乎生活中的每一处都有照明灯，因此用于通信的照明灯可以安装在任何地方，可以比较方便的传输无线数据。 3 发射功率较高。相比于红外通信，由于红外通信对人的眼睛损伤较大，发射功率需要压制到相当低，系统的性能因此将受到严重的限制。而对于射频通信，其射频信号对人体的损伤又比较大，也需要限制其
浅谈可见光通信及其应用
浅谈可见光通信及其应用 如今，无线通信技术已经非常发达，我们已经能够轻松地在生活中的任何地方任何时间通过无线网络接入互联网。随着网络频段资源的枯竭，以及网络干扰，网络泄密问题的日益严峻，能克服上述问题新的网络通信技术应运而生，其中最有发展前景的当属可见光通信技术。 可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的一种传输技术。将高速因特网的装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。与目前使用的无线局域网相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传数据。该系统还具有安全性高的特点：用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外。另外，可见光通信建立在照明灯的基础上，不需要额外供电系统，同时减少电磁辐射对人的影响。可见，在家庭应用领域，可见光通信相比现在的无线电波是有很大优势的。 可见光通信还将在一些对电磁信号敏感的领域发挥重要作用。例如，飞机上的通讯需求将可得到满足。目前无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰，容易影响飞行安全，所以飞机上乘客的通信愿望是要被限制的，但是有了可见光通信，只需在飞机上加装一个中央控制器，将接收到的卫星信号输送到乘客座位上的LED阅读灯上，此时的LED阅读灯作为一个网络接入点，接收并发射信息，放置在其下方的笔记本电脑就能接入互联网；再比如医院，高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害，特别是在手术中，那
LED可见光音频信号传输系统设计
LED可见光音频信号传输系统设计 摘要：LED具有调制特性良好的优点，可以使LED光源在照明的同时传输音频信号，本设计发射端利用三极管将音频信号放大后驱动LED发光，LED 的发光强度受音频的调制，接收端利用光敏二极管接收调制信号，功率放大器进行功率放大，最后将音频信号输出，实现无失真音频传输。 标签：LED;调制;放大;音频传输 引言 LED具有高亮度、低功耗、灵敏度高、调制特点好等优点，利用这些特性可以实现在照明的同时，把信号调制到LED光中进行传输。实现利用可见光为信息载体，不使用光纤等有线传输介质，在空气中直接传送光信号的通信方式，即可见光通信技术（Visible Light Communication，VLC） 利用LED高速调试的特性将音频信号调制到LED可见光上进行信息传输，这传输方式减少了电磁辐射对环境的影响，适合对电磁信号敏感的区域使用。在当前节能和环保两大主题的前提下，随着世界各国对白光照明光源的大力推广，以及其光谱特性、一特性、调制特性等性能的提高，基于白光可见光通信正在逐渐发展起来。 1 系统设计 系统整体由发射端和接收端两部分组成，发射端由MP3或音频信号发生器输入音频信号，通过三极管放大电路将音频信号放大，并驱动LED发光。接收端将光信号转化为电信经放大电路放大，再由功率放大器进行功率放大，从扬声器输出。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2 电路设计 （1）电源设计。电源输入电压为220V工频交流电，三端稳压器采用电子设备中常用的线性稳压集成电路LM7812和LM7912。电路如图2所示，电路图中LM7812和LM7912接有一大一小两个滤波电容，大电容低频滤波，小电容高频滤波。跨接于LM7812和LM7912输入输出端的二极管D4、D5可以保护三端稳压器不被反向浪涌电流的冲击而烧毁。 （2）发射端设计。发射端电路如图3所示，当音频信号由A、B端输入，经耦合电容C1的隔直作用后会在三极管的基极加上一组和音频信号一样变化的电流，在由三极管的放大作用，驱动两个LED。因LED的发光强度与电流的大小成正比，所以LED的发光强度与音频信号的幅度大小同步调制，实现音频信
可见光通信 数字通信文献综述
数字通信文献综述： 可见光通信的关键技术 和应用 第1章可见光通信概述
一、背景和概念 光通信的发展最初是从可见光通信开始的，比如旗语以及古代军事上的烽火狼烟都可以看做是可见光通信的最原始形式，但是在现代通信中，由于缺乏实用的光源和高信道衰落，所以在光纤出现后，发展方向迅速转向光纤通信。 本世纪初，随着短路无线通信的兴起和基于固态新型照明的大功率LED的不断发展，人们提出了可见光通信（Visible Light Communication，VLC），VLC的理论基础在于通过让LED 通/断切换的足够快以至于人眼无法分辨从而来传输数据。 在足够先进的技术支持下。每种新的LED灯也能以有线方式接入网络，是室内任何设备实现无所不在的无线通信，并且不增加已经拥挤不堪的射频带宽负担，形成了新的短距光无线通信的应用。 白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，特别是其响应灵敏度非常高，因此可以用来进行超高速数据通信。利用这种技术做成的系统能够覆盖灯光达到的范围，接收设备不需要电线连接，与传统的射频通信和FSO相比，VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点，在VLC系统中，白光LED具有通信与照明的双重作用，这是因为白光LED的亮度很高，且调制速率非常高，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，因而VLC技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。
二、主要发展过程 2000年，日本庆应大学的Tanaka等人和SONY计算机科学研究所的Haruyama提出利用LED灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。 2002年，Tanaka和Komine等人对LED可见光通信系统展开了具体分析，并于同年正式提出了一套结合电力线载波通信和LED可见光通信的数据传输系统。 2008年，在东京国际电子展上，日本太阳诱电公司向全世界首次现场展出了白光LED的通信系统，当时，它的最大传输距离仅20cm。 2009年，牛津大学的Brien等人利用均衡技术实现了100 Mbit/s的通信速率，并与次年展出了室内可见光通信演示系统，利用16个白光LED通信，完成了4路高清视频实时广播。 2010年，德国 Fraunhofer Henrich Hertz Institute 实验室的科研人员将这一通信速率提高到513 Mbit/s，创造了当时可见光通信速率的世界纪录。当时的可见光通信还不叫LiFi，而是VLC（Visible Light Communication）。 2011年，爱丁堡大学哈拉尔德哈斯教授演示了带有信号处理技术的LED灯泡如何将高清视频传输到电脑上，并将可见光通信命名为LiFi（Light Fidelity）。 2013年，来自英国多所高校的研究者们将LiFi的通信速率刷新到高达10Gb/s。
可见光通信
兰州交通大学本科生课程设计 中文题目:可见光通信技术的应用 英文题目: The Application of The VLC Technology 课程：现代传输技术 学院：电信学院 专业：通信工程 班级：通信1302班 组长：XXX 组员：XXX XXXXXX 指导教师：高丽 完成日期： 2016年7月 7 日 成绩：
目录 目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 可见光(VLC)通信技术概述 (2) 1.1 VLC的研究背景 (2) 1.2 VLC的简介 (2) 1.3 VLC的发展现状 (2) 1.4 VLC的特点 (4) 2.传输原理 (5) 2.1概述 (5) 2.2组成 (5) 2.3 信号调制 (5) 2.4 信号解调 (6) 2.5关键技术研究 (7) 2.5.1光源 (7) 2.5.2光源布局 (7) 2.6最佳LED灯个数 (7) 2.7接收机FOV的选择 (8) 2.8不同光路径引起的ISI (8) 3可见光通信应用 (9) 3.1创新应用 (9) 3.2存在问题 (9) 3.3 VCL的基本应用 (10) 3.3.1室内（Indoor）应用 (10) 3.3.2室外（Outdoor）应用 (11) 3.4可见光的应用延伸 (12) 3.4.1实现室内定位导航 (12) 3.4.2 灯光无线 (14) 3.4.3结束乘飞机无通信时代 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)
摘要 用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一，是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术,随着白光LED的发明及应用,可见光通信技术得到了良好的发展。白光LED不仅可以提供室内照明,而且可以应用到无线光通信系统中满足室内个人网络需求。在照明方面,白光LED的节能、环保等特点被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源,成为下一代固体照明光源。与此同时,白光LED又具有响应时间短,加之其具有高速调制特性,可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统。由此设计出的基于白光LED的室内可见光无线通信系统,与传统的红外和无线电通信相比,具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词：可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currentl y, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication int o our attention. Visible light communication technology is an emerging wireless optical communication technology. The visible light communication technology has a good development with the invention and application of LED white light. White LED can not only provide indoor lighting, but also can be applied to wireless optical communication system network to meet the individual needs of the indoor. In the lighting, white LED has energy-saving, environmental protection and other features, that fluorescent, incandescent,In this paper I introduce the current situation of visible light communication by white LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantag es and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, dev elopments
电子与通信工程前沿技术系列讲座结课论文
电子与通信工程前沿技术 系列讲座结课论文 姓名：XXX 学号：XXXXXX 院系：XXXXXX 指导老师：XXXXXX 电子与通信工程前沿技术系列讲座结课论文 第一讲先进信号处理理论及在无线通信、多媒体等领域中的应用 这次报告主要讲了四方面的内容：分数阶傅里叶变换、压缩感知理论框架、无线通信系统信号处理领域和多媒体信号与信息处理领域。陈老师结合分数阶傅里叶变换理论及压缩感知理论，介绍了这些先进信号处理理论的发展研究状况，并通过实例给出了相关理论在无线通信和多媒体领域中的应用研究。接着，他讲述了自己主持的国家自然科学基金以及郑州大学与北京理工大学等院校联合在研的国家自然科学基金重点项目的研究进展。 第二讲未来通信技术——认知无线电与协作通信 穆晓敏讲课的主要内容有：当前频谱利用现状、静态频谱分配的瓶颈及解决方案以及当前遇到的问题，同时还向我们介绍了互联网+、智慧城市、人工智能（AI)、工业4.0、
DT时代等相关内容。 认知无线电技术已经向“网络与系统”的框架转变，为增强认知能力、降低认知成本，协作手段成为必然。物理层链路技术面临进一步提升性能的“瓶颈”，通过不同网络元素间的多维度协作提高系统整体性能是下一阶段移动通信系统增强的主要途径。在这一过程中，对环境背景信息和用户业务特征的广泛感知是智能化协作与联合资源管理的重要基础。认知无线电与多维度协作通信的结合将成为技术发展的必然趋势。 第三讲智能可穿戴设备概念、基于纺织纤维的可穿戴式产品 文老师主要向我们介绍了智能可穿戴设备的概念以及文老师所创建公司研发的基于纺织纤维的可穿戴产品。 智能可穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。最早的可穿戴设备用于军事、户外运动、人体检测等。苹果手表、微软手环和谷歌眼镜是当前最热门的智能穿戴设备，国内也涌现出大量的可穿戴智能设备厂商，像小米手环等。 在不久的将来，智能可穿戴设备将成为人体的一部分，就像皮肤、手臂一样。在更远的未来，手机可能只需向人体植入芯片，而Siri将能直接通过对话帮你打电话，帮你订餐馆，了解你的一切隐私，跟你的亲密程度甚至超过你的家人——可能谷歌眼镜和苹果手表都不再是植入人体的芯片了，他们已经成为人体基因的一部分，可以参与人类的繁衍和进化。 第四讲嵌入式系统的开发
可见光通信研究现状
可见光通信技术研究现状介绍 作为一种新兴的通信技术，LED可见光通信提出的历史不算久远，早在2000年以前，就有研究人员提出利用LED发出的光来进行通信的设想，并付诸实验，实现了一些简单的通信系统[1-6]。在这些设想中，最具代表性的是香港大学的Grantham Pang于1999年提出的实现方案，他们的实验小组搭建并演示了基于可见光LED的音频信号传输系统[3]。这些设想方案提出时，LED照明技术还没有受到重视，对LED可见光通信的关键技术也没有进行深入研究，其影响力有限。 2000年，日本Keio大学M. Nakagawa教授领导的研究团队提出了一种利用白光LED实现室内可见光接入的方案，并针对室内可见光通信信道进行建模仿真和分析计算，实现了10Mbps的室内可见光通信接入方案[8]，正是这一成果被视为可见光通信领域具有影响力的开创性研究，之后，可见光通信技术开始受到世界各地研究人员的重视。 1 国外研究现状 1.1 日本方面 日本方面，在庆应义塾大学(KeioUniversity)的M. Nakagawa研究团队提出LED可见光通信的接入方案后，这种技术在日本国内非常受重视。先后有名古屋大学(Nagoya Univesity)、东京理科大学(Tokyo University of Science)、长冈技术科学大学(Nagaoka University of Technology)、日本电信电话(NTT Cooperation)的科研团队参与研究。在可见光通信的各类应用方面，日本的研究人员做了大量的工作，从局域网高速互连、LED显示器数据下载、智能交通系统、智能灯塔到测量等种类繁多。 2001年，庆应义塾大学的研究人员首先研究了利用交通灯进行可见光通信，并对系统的调制方式、所需的信噪比以及通信速率等特性[9]进行了分析。同年，他们研究了OOK调制技术和OFDM技术在室内可见光通信的应用。研究结果表明：OOK调制方式在较低速率下（如100Mbps以下）非常有效，而在高速率情况下，选择OFDM调制方式性能更佳[10]。之后，他们又进一步提出在道路照明系统中加入可见光通信功能，以减少交通事故的发生，通过用符合照明要求的LED进行实验获得成功[11]。2004年，M. Nakagawa研究团队对LED室内可见光通信系统的可行性进一步分析，对光源进行建模，仿真了在多盏灯照射下室内光照分布、信道冲激响应，并对有无反射情况下的室内信噪比分布、符号间干扰等参数进行了研究。在此基础上，他们还研究了接收端FOV(Field of View)视场角大小对系统速率的影响，并得到结论：当接收端视场角足够小时，可见光通信的
简述现代通信新技术发展趋势及应用
简述现代通信新技术发展趋势及应用 本文介绍了现代通信新技术发展现状、趋势及其未来的应用领域，重点介绍接入核心、光纤通信、第三代移动通信等新通信技术的发展。 一、通信新业务的发展 当今社会人类已步入了信息化的时代，多媒体通信业务、基于IP的业务、移动数据通信业务和智能网业务的发展速度超过话音业务慢慢成为主流业务。随着数据业务的高速发展，未来通信业务的宽带化和多媒体化是通信发展的一大趋势。在宽带业务方面，大体分为以下几种类型：1.高速数据和图文通信业务;2.人际视频通信业务;3.获取视频业务;4.广播式节目和数据传送。同时，由于IP网和移动网的迅猛发展，基于IP和第三代移动通信的业务将会有很大增长。另一方面，由于各种网络的不断演进与融合，又产生了基于网络融合的众多新业务。 二、核心网技术 通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化，能够支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网和计算机网，它们都有各自的优势和不足：电信网可高质量地支持话音业务，但带宽不够，所有的程控交换机均按传输话音的带宽设计。同时智能不够，虽有智能网业务，但仍达不到计算机网的智能;计算机网虽可以很好地支持数据业务，但实时性差，不能保障QOS，不支持电话和实时图像业务，网络管理的计费和安全性不够;有线电视网虽然实时性和宽带能力均很好，但不能双向通信，无交换和网络管理。三种网都在逐步演变，使自身具备其他两网的优点，电信网通过采用光纤、XDSL、以太网和ATM技术，提供Internet的高速接入和交互多媒体业务;有线电视网则以更换同轴电缆，采用HFC技术进行双向化改造，而网络公司则围绕Internet技术建网，力争在同一个网上，支持全业务。 基于Internet飞速发展的巨大推动作用，IP网络技术成为事实上的主流网络技术。但是，随着全业务要求的提出，IP网逐渐暴露出它在技术上的不足之处，为着重从寻址、性能和安全这三个方面对IP网进行改进，出现了IPv6协议。在现行IPv4协议的基础上，IPv6
5G通信建设工程技术前沿报告(2018年)
的标准化进展 (2) 界主要国家5G发展情况 (3) 展现状 (8) 国政府积极推动5G发展 (8) 内运营商正积极进行5G技术研究、试点验证及商用部署 (9) 国移动的5G技术研究及商用准备工作 (9) 2.中国电信的5G技术研究及网络发展情况 (10) 3.中国联通的5G技术研究及商用准备工作 (11) 四、技术预见 (13) （一）国际技术预见 (13) （二）国内技术预见 (14) 1.5G核心网云化技术 (14) 2.移动边缘计算（MEC）技术 (15) 3.5G上行覆盖增强技术 (15) 4.分布式数字室分、小微基站 (17) 5.5G语音解决方案：VoNR部署前，EPSFallback+VoLTE (17) 6.5G网络智能运维和智能优化技术 (18) 五、工程难题 (19) （一）国际工程难题 (19) （二）国内工程难题 (19) 1.网络云化带来的规划和运维挑战 (20) 2.网络演进、高密度组网、多天线、多业务等带来的规划和建设难题 (20) 3.高频率、高功耗、大带宽给基站建设带来的难题 (21) 4.5G网络数据采集和处理面临挑战 (27) 5.5G网络发展给仿真软件平台建设带来挑战 (28) 6.信息化和互联网+加速勘察设计平台的应用 (29) 六、政策建议 (30) （一）技术政策建议 (30) 1.少走弯路，尽早部署5GSA网络 (30) 2.降低建网成本，鼓励共建共享，并加强5G网络共享相关技术研究30 3.尽早开放低频重耕用于5G部署 (30) 4.鼓励并推动5G节能技术研究 (31) （二）产业政策建议 (31) 1.大力发展5G芯片、终端产业，提供更加丰富实用的5G终端类型. 31 2.大力推动基于5G的个性化业务 (31) 3.必要的强制性法令，强力努力推动5G在垂直行业的应用 (32)
电子及通信工程前沿技术系列讲座结课论文
电子与通信工程前沿技术系列讲座结课论文 姓名：XXX 学号：XXXXXX 院系：XXXXXX 指导老师：XXXXXX
电子与通信工程前沿技术系列讲座结课论文 第一讲先进信号处理理论及在无线通信、多媒体等领域中的应用 这次报告主要讲了四面的容：分数阶傅里叶变换、压缩感知理论框架、无线通信系统信号处理领域和多媒体信号与信息处理领域。老师结合分数阶傅里叶变换理论及压缩感知理论，介绍了这些先进信号处理理论的发展研究状况，并通过实例给出了相关理论在无线通信和多媒体领域中的应用研究。接着，他讲述了自己主持的自然科学基金以及大学与北京理工大学等院校联合在研的自然科学基金重点项目的研究进展。 第二讲未来通信技术——认知无线电与协作通信 穆晓敏讲课的主要容有：当前频谱利用现状、静态频谱分配的瓶颈及解决案以及当前遇到的问题，同时还向我们介绍了互联网+、智慧城市、人工智能（AI)、工业4.0、DT时代等相关容。 认知无线电技术已经向“网络与系统”的框架转变，为增强认知能力、降低认知成本，协作手段成为必然。物理层链路技术面临进一步提升性能的“瓶颈”，通过不同网络元素间的多维度协作提高系统整体性能是下一阶段移动通信系统增强的主要途径。在这一过程中，对环境背景信息和用户业务特征的广泛感知是智能化协作与联合资源管理的重要基础。认知无线电与多维度协作通信的结合将成为技术发展的必然趋势。 第三讲智能可穿戴设备概念、基于纺织纤维的可穿戴式产品 文老师主要向我们介绍了智能可穿戴设备的概念以及文老师所创建公司研发的基于纺织纤维的可穿戴产品。 智能可穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。最早的可穿戴设备用于军事、户外运动、人体检测等。苹果手表、微软手环和谷歌眼镜是当前最热门的智能穿戴设备，国也涌现出大量的可穿戴智能设备厂商，像小米手环等。 在不久的将来，智能可穿戴设备将成为人体的一部分，就像皮肤、手臂一样。在更远的未来，手机可能只需向人体植入芯片，而Siri将能直接通过对话帮你打，帮你订餐馆，了解你的一切隐私，跟你的亲密程度甚至超过你的家人——可能谷歌眼镜和苹果手表都不再是植入人体的芯片了，他们已经成为人体基因的一部分，可以参与人类的繁衍和进化。
可见光通信报告
可见光通信报告 —陈晨1.概述 可见光通信（VLC）是将可见光用于短距离（5m以内）的光无线（OW）通信系统。若干种光源，如LED/LD可作为光源。数据能够通过光通/断切换得足够快，以致于闪烁使人眼无法分辨来发送。 VLC具有如下优点：对人安全；避免了射频的限制；出于安全考虑，有些地方禁止使用射频通信，如医院和飞机；与相邻射频信号之间的互相干扰可能会限制Wi-Fi的使用，而可见光基本上不存在干扰问题，相邻光束可以交叉通过，只要它们的目的地不同就可以了。 2.结构 VLC结构由两个部分组成，一个是VLC发送部分，另一个是VLC接收部分。发送部分能使用任一类LED光照明。VLC发送部分必须具有用于照明和传输性能的PHY/MAC功能。VLC接收部分能支持任一类能避免其它光干涉的光二极管（PD）。两者的公共部分是VLC PHY和MAC。VLC PHY具有用于一种无线通信的一种调制和线路编码。VLC MAC必须支持不同的应用。
3.规范 两个与相关眼和皮肤安全规范的问题：可见光闪烁和可见光强度。 VLC的PHY调制能使光闪烁。光闪烁可能对人/动物产生有害健康的影响。光闪烁是一种视觉不稳定的印象，这种印象由一个光亮度或光谱分布随时间变动的光刺激而产生。临界闪烁频率（CFF，即闪烁融合门限）是一个观察者由间歇光感觉到完全稳定感觉的频率。 要求：甚至即便是低比特率或成组数据传输时，VLC调制频率必须高于CFF 门限： 》1 /最小闪烁频率是200HZ（=5ms） 》每个最大闪烁时间周期（MFTP）的亮度必须全部相等。 4.发送光角 光轴被设定为包含光口设备的接口：发送器：扩张角；接收器：视场。
现代通信新技术论文
现代通信新技术论文 期末报告班级姓名学号指导教师成绩报告电子与信息工程学院 信息 与通信工程系下一代网络技术辽宁工程技术大学电子与信息工程学院通信工程 08-3班摘要随着电信技术的发展电信管制的开放IP网络的飞速发展人们对新业务 的需求的增加都给电信事业的发展提出了新的挑战。本文从下一代网络的基本概念 构建以及发展现状及趋势做出了研究同时对下一代网络中所用技术一一做出解释并 由此得出下一代网络实现所需技术。关键词 NGN概况 NGN构件支撑技术发展 趋势 Next generation network conmmunication Liaoning engineering technology universityelectronic and information engineering college communication engineering class 08-3 Abstract: with the development of telecommunication technology the opening of the controlled telecommunications IP network of rapid development people of new business increased demand to the development of the cause of telecom puts forward new challenges. This article from the next generation network basic concept construction and development status and trends research at the same time for the next generation of network technology used to make one explanation which concluded that the next generation
通信学科前沿讲座
《通信学科前沿讲座》之心得 摘要：简要回顾各位老师的讲座内容，做出自己的心得体会，并论述雷达信号处理。 关键词：心得体会，雷达信号处理 1.引言 通过这七周的通信学科前沿讲座的学习，我对通信这个学科有了一个新的认识，逐渐形成了自己新的看法与见解，特别是对雷达信号处理有了更加深刻的了解。也明白了作为通信专业研究生应该掌握的知识和技能。 2.心得与体会 以前去上课总是后多或少的带着应付与应试的态度，然而毕竟自己对通信有着发自内心的热爱与非常浓厚的兴趣，去上这门课的时候，心中特别的期待，对老师即将讲到的学科前沿技术非常的好奇。老师对专业前沿和核心技术的讲授也果真没有让我失望，唯一的遗憾是这门课的周期太短，有种意犹未尽的感觉，这些优秀的老师的一言一行已深深印入我的脑海。他们，邵老师,刘老师，黄老师，陈老师，全老师，谢老师，赵老师......在每次短短的两小节课中，我都被他们研究的那些专业技术深深的吸引着。虽然以我现在的水平还不能弄懂，但我却看到了我们专业的一片大好的未来。这对我来说是一个非常强大的动力，同时这些不易弄懂的技术也给了我不小的压力，但我毫不畏惧，我会在老师正确的引导下努力的探索与学习。 由于时间限制和我们有限的知识水平，老师都只能为我们勾勒出通信专业的轮廓，他们耐心地为我们介绍了他们的研究方向和研究内容，简单地向我们描述了这些研究将来的发展前景与实际意义。总的来说，也许理论逻辑上的很专业的知识我们没有学到多少，但老师们利用这不到两个小时的时间，就基本上将一个新的技术潮流在我们脑中呈现出来，使我们这些只能在学校死啃书本的学生有机会了解与现实生活有直接联系的科学研究，使我们对一些现实生活中普通人难以琢磨的高科技有了初步的了解，心中也有了一点点谱，同时也增加了一点自信，感觉这些高科技也没有那么神秘，自己通过努力的学习也能实现这些。 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们豁然开朗，令我最有感触的是他们为我们这帮还未进入社会的书生介绍了他们在工作科研中切身的经验与心得。例如说邵玉斌老师，他不仅为我们介绍了一些专业上的技术，同时，为我们这些刚入学的研究生讲述了一些毕业研究生需要具备的专业技能与专业知识，他苦口婆心烦人教导我们该努力的方向，甚至对一些还是不太明白的学生介绍了一些该阅读的书籍。针对大家制订了一个笼统的学习计划，细致到一天学习几个小时的专业课，记多少单词，学多长时间英语等等。邵老师的这份细致与对学生的关怀深深的打动了我，我想其他学生也深受教导，因为我看见不止一个同学在这之后拿了一本邵老师推荐的《傲慢与偏见》在细细品读。还有刘云老师他让咱们真实的见证了知识的力量，他把他从大学到现在的经历一一展现给大家，介绍他的奋斗史，让大家直呼精彩。他在现实的角度给我们介绍了马云的敛财之道，作出了很精辟的点评。最后，他说了一句让大家感受深刻的话：如果你很聪明那你应该去寻找一切省钱的方法，如果你聪明绝顶你应该把这门课和社会联系起来。 最令我感兴趣的学科前沿技术是刘老师和谢老师给咱们介绍的雷达信号方面的知识，下面，我陈述一下听完讲座和查阅相关资料后，自己对这方面的一些了解。 3.雷达信号处理 雷达信号处理是为完成雷达数字信号检测和信息提取功能所采取的实施手段。物体的反射回波是微弱的高频信号,经过变频、放大和滤波等处理变成具有一定强度的模拟信号（时间上连续，幅
(完整word版)通信工程专业前沿讲座感想
专业前沿讲座听后感 前沿讲座这个课程感受颇多，带我们了解了一些从无到有的东西，也给了我们知道未来的发展方向，老师的丰富经历一举一动深深吸引着我，对我这个即将做到工作岗位ieshangde人来说，老师的亲身经历是一笔宝贵的财富通信工程专业是IT领域的关键学科，移动通信、光纤通信、因特网使人们传递和获得信息达到了前所未有的便捷。本专业本着加强基础、跟踪前沿、注重能力，培养具有扎实的理论基础和开拓创新精神，能够在通信技术、通信系统和通信网络等方面，从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。 从20 世纪90年代初以来，全球向信息密集的工作方式和生活方式的转变，推动了光纤行业的发展。在此之前，数据处理资源的性能开始有可能实现各种各样的应用，而所需成本对大众市场很有吸引力。在很大程度上能使现代大规模数字通信网络得以实现并产生对其需求的分布式计算资源这一概念并没有促成数据传输技术方面直接并行的构建。因此，除了一些值得注意的特例之外，与其说各种应用可能受计算资源缺乏的限制，倒不如说受输入输出的束缚。这个显著特点与以前几十年计算资源的速度缓慢和价格昂贵形成了鲜明对比。以前几十年的数据密度比较稀疏，应用领域也在很大程度上局限于由一个或仅仅几个CPU和数据存储器支持的LAN（局域网）。 在近10年内，数据客户的数量急速增长。从模拟方式到占主流通信模式的数字传输方式的转变将历来孤立而又不相关的系统转变为可能共享同一网络的"服务"。因此，譬如说，有线电视服务提供商可以通过传统的线路末端的电器，如电视机、电脑、手机提供视频服务、互联网服务和电话服务。这些电器在某种程度上起着专用数据终端设备的作用。甚至各类终端设备之间的差别也开始变得模糊不清，因为任何人都可用当今一代手机读电子邮件、拍照和打电话。最终用户现在能够在任何时间，从几乎任何地方使用各种服务。在用户只访问的数据只有一部分来自PAN（个人网）或LAN数据存储器的情况下，越来越大的数据流必须经由基于光纤的公用网。
可见光通信概述
可见光通信及其关键技术研究 摘要：用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一，是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词：可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Studies on the visible light communication and itskey technologies Jieyong He Optical Engineering, School of Physics, Sun Yat-sen University, User ID:15212250 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currently, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication into our attention. In this paper I introduce the current situation of visible light communication bywhite LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantages and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, developments 1可见光通信介绍 近年来，被誉为“绿色照明”的半导体（LED）照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比，白光LED 不仅功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保，更具有调制性能好、响应灵敏度高等优点。利用LED 的这种特性，它用作照明的同时，还可以把信号调制到LED 可见光束上进行传输，实现一种新兴的光无线通信技术，即可见光通信（indoor visible light communication，VLC）技术。 1.1可见光通信技术概述 一直以来，在一个人的头顶上画一个闪亮的灯泡，被用来象征一个发明家的灵光乍现，但是德国物理学家哈拉尔德·哈斯(Hass H.)由灯泡本身“点亮”了奇思妙想：依赖一盏小小的灯，将看不见的网络信号，变成“看得见”的网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队最新发明了一种专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这个过程被称为可见光通信，人们常把它亲切地称为“LIFI”，以示它能给目前以WIFI为代表的无线网络传输技术可能带来革命性的改变。 可见光通信（VLC）是将发光二极管（LED）等可见光发出的肉眼察觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的。VLC结构由两个部分组成，一个是VLC发送部分，另一个是VLC接收部分。发送部分处，将需要传输的数据加载在光载波信号上，并进行调制，然后到达接收部分，即利用光电转换器件接收光载波并解调以获取信息。 可见光通信系统能够覆盖灯光所能达到的范围，不需要电线连接。与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，可见光通信系统可以利用照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数
可见光通信
可见光通信技术前景广阔的通信新领域
目录 前言 (2) 可见光通信技术介绍 (2) 可见光通信技术的特点 (3) 光通信的发展历程 (4) 可见光通信技术的发展 (5) 应用邻域 (7) LED灯=高速网络连接 (7) 未来飞机上也能打电话 (8) “光通讯”将挺进传统通讯禁区 (8) “光通讯”运用于日常生活中 (9) 参考文献 (10)
前言 在通信技术发达的现在，网络信号的传输速度与方式已经有了大幅度的提高与改进。但在多年的应用检验下，这些网络信号传输方式仍旧存在一些众所周知的不足。以现如今流行的Wi-Fi举例：它存在地区限制，在同一时间容纳的用户数量的限制，稳定性与抗干扰能力也有待提高。 但是你可曾想过有这么一天，有灯光的地方，就有网络信号。点一盏LED灯，就能上网。只要一盏1W的LED灯珠，就能够“一拖四”，使灯光下的4台电脑同时上网，平均上网速率达到150M，这样的方便快捷到秒杀Wi-Fi的新技术你向往吗？ 而这种技术便是被称为Li-fi的可见光通信技术。 可见光通信技术介绍 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，而在空气中直接传输光信号的通信方式。它能够同时实现照明与通信的功能，具有传输数据率高，保密性强，无电磁干扰，无需频谱认证等优点，是理想的室内高速无线接入方案，在全球已经成为了研究的热点。与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度
可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。 可见光通信技术的特点 无线电信号传输设备存在很多局限性，它们稀有、昂贵、但效率不高，比如手机，全球数百万个基站帮助其增强信号，但大部分能量却消耗在冷却上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的灯泡却取之不尽，尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片，便可让灯泡变成无线网络发射器。 该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外，同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信，对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。而且，光谱比无线电频谱大10000倍，意味着更大的带宽和更高的速度，网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。