LiFi系统的光源布局 - Lifi LED光源踢掉WiFi将引领可见光通信技术？

　　LiFi系统的光源布局

　　LiFi以其独特的优点可以广泛地应用于：智能照明、车辆交通、医院、办公室、飞机上、国防安全、水下通信、室内定位和危险环境中（如矿井、电厂和加油站等）。尤其是室内定位，美国的ByteLight公司和国内的华策光通信都已经开发出基于白光LED的室内定位系统，能够实现LiFi的单向传输，用于室内的信息推送和定位服务。

　　但是室内LiFi系统面临着许多的技术难题，比如在带来安全性的同时如果光线被挡住了，信号就会断掉；LiFi的双向数据传输问题等。HardalHass教授也认为LiFi不会取代WiFi，对于室内通信，LiFi可以作为WiFi的良好补充，只是在某些无线电波受限的场所，LiFi有其不错的应用空间。由于照明和防止阴影效应影响等原因，需要在室内安装多个LED灯，因而光源的合理布局是影响照明和系统性能的关键因素。

　　为了满足室内照明的要求，光源的布局不仅要使得室内的照度和照度均匀度满足相应的标准要求，而且要有利于人的活动安全和舒适。光源要选择高光效、合适色温、长寿命和可靠性的产品。室内的照明布局需要考虑基础照明、重点照明、装饰照明和应急照明的要求。

　　考虑到LiFi系统中不同路径引起的码间干扰、室内人员走动和物理阴影效应对通信系统的影响，在照顾到重点照明部分的LiFi通信的同时，可以采用 OFDM（正交频分复用）方案提高LiFi系统的整体性能和实现带宽资源的有效利用。比如基于PC-LED的LiFi系统，采用OFDM调制技术可以通过滤除响应速度较慢的荧光成分，拓展了调制带宽，还可以对抗多径效应，实现高速数据传播和通信，但是这样的系统是否满足照明的均匀性还尚未得到证实。

　　总结

　　作为相对于WiFi的一种通信技术，LiFi也受到人们越来越多的关注和研究。本文从LiFi的光源要求出发，分别从当前光源选择、光源的颜色和光源布局3个方面来阐述LiFi光源的研究情况。

　　在LiFi的光源选择上，从LED器件的载流子注入角度分析了影响LED调制特性的因素。目前来看，RGB-LED相对于PC-LED有很好的数据传输速率，但是需要降低成本，简化电路设计。对于激光二极管用于LiFi光源的情况，从阈值电流以上的工作区方面分析了半导体激光器的调制特性。

　　在LiFi的光源颜色上，分析了SPD模型和CSK调制对LiFi光源颜色质量的影响。在LiFi光源的布局上，不仅要通过OFDM调制来降低LiFi系统码间干扰，提升数据传输速率，而且要注意室内照明的均匀性问题。

　　随着高亮度、高效率和高速调制的LED器件的研发深入，基于白光LED的LiFi技术会越来越成熟，这会给LED带来新的发展机遇，正如中村修二所说，LiFi可能会成为LED的又一杀手锏。另外随着激光照明的研究不断推进，未来是否激光照明会在LiFi技术中取代LED，也非常值得人们期待。
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