Page 32 - 网络电信2021年3月刊上
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光 通 信
难题。第一点，传输速度上提高有限，受调制解调器等影响， 信的可持续发展。
可见光通信的传输速度虽然能有所提升，甚至超越现在的移 3.借助于Wi-Fi穿透的功能，增强可见光通信的实用性
动通信速度，但其提高的程度有限；第二点，信号回传数据丢 在2011年之时，德国物理学家、教授哈拉尔德•哈斯在英国
失，数据传输线和现有的电力线不能很好地进行融合，容易受 爱丁堡大学TED全球公开课上，向大众科技迷们展示了一个相对
到干扰而将数据丢失甚至无法回传；第三点，在融合过程中可 奇妙的实验，实验的内容如下：在哈拉尔德•哈斯身边放置了一
见光无法穿透墙壁，信号容易被切断，使接受信号距离受到一 盏LED的台灯，而在台灯下30cm左右的地方又安放了一个小小的
定的限制；第四点，信号上传方面存在困难，用户在使用移动 设备，当哈拉尔德•哈斯教授将灯打开时，灯光刚好照向这个小
通信与可见光通信技术融合过程中不仅需要下载文件，同时需 小的设备时，教授身后的大型显示屏播放起花朵盛开的视频，
要上传文件，用户需要在传输过程中安装照明设备，造成使用 在场之人都被这一奇妙的现象所震撼，而当哈拉尔德•哈斯教授
上的不便捷；第五点，照明设备光线散乱，造成光源和探测器 将手遮挡在台灯与这个小小的设备之间时，刚刚播放花朵盛开
之间存在光路接收的困难，因而用户在使用时可能产生无法准 的视频却突然停止，视频被迫中断，而后哈拉尔德•哈斯教授又
确介入的现象，影响用户体验感；第六点，在融合过程中可能 再一次将手移开，不再遮挡台灯和设备时，视频内容又开始重
存在多个照明设备之间的互相干扰，从而导致数字信号在传输 新播放，在场之人无不起立鼓掌，为哈拉尔德•哈斯教授展示的
过程中有码间干扰现象。虽然移动通信与可见光通信技术融合 这一实验现象而惊喜，这就是可见光的雏形。但对于可见光通
过程中面临不少的挑战，但仍应该积极寻找有效的融合方法， 信技术的研究发现，可见光通信技术不能穿透墙壁，这一现象
促进可见光通信技术的不断发展。 使得Wi-Fi仍然具有很大的优势，因此现阶段的融合研究必须借
助于Wi-Fi可穿透的功能，利用长焦镜头以及光学传感器的恰当
三、移动通信与可见光通信技术的融合方法 调整，从而得以截获光学信号，使得可见光通信技术也可以进
1.提升可见光频率响应，突破移动通信与可见光通信技术 行长距离、穿透性的传输，而不受物体等外因的遮挡，增强可
融合传输速度低难题 见光通信的实用效果，从而实现可见光通信技术的有效传输。
在可见光通信技术中，日常的照明设备将作为通信光源， 4.利用可见光通信技术的安全性，构建移动通信安全空间
可见光光源元件和光敏元件是可见光通信系统的基本器件，结 传统的移动通信技术在应用的过程中，容易被其他设备的
合其中的驱动电路由内向外进行发射，发射出携带调制信息的 电磁干扰，存在电磁信息泄露的可能，因而传统移动通信技术
可见光，而后光敏元件捕捉其中的可见光信号，进行一定的信 并不适用于高保密性的信号传输场所，但同时可见光通信技术
号传输。因此，可见光通信技术中的可用宽带在一定程度上取 又恰恰可以弥补传统移动通信技术的此点不足之处，利用好可
决于照明设备的响应频率，所以，在移动通信与可见光通信技 见光通信技术的安全性，构建移动通信的安全空间。HomeGrid
术的融合中，我们不仅应当提升照明功率的基础输出量，同时 论坛主席Len Dauphinee博士在2019年的DEFCON 27骇客大会上
还需要将照明设备的响应频率进行提升，并作为融合改进的重 曾经强调可见光通信技术可以对抗网络攻击，有效避免敏感信
中之重，以期有效拓展其带宽，突破移动通信与可见光通信技 息的泄露，降低信息泄露引发的不良情况发生的概率，因此可
术融合整个传输速度低的问题，从而逐步实现可见光通信技术 用于高保密性信号传输场所，比如相关金融机构、政府内部大
的高传输，满足未来通信技术发展。 楼、国防部军事基地等关键性场所。Len Dauphinee博士曾经指
2.避免建立大量的网络基站，使得移动通信的能源利用率 出：“可见光是一种新型的无线传输技术，它具有一定的独特
更高 能力，能够支持各种各样的信号传输通信场合，并为之提供安
现在社会广泛使用的无线电数据传输方式，需要耗费大量 全支持，从而消除使用场景中的相关安全问题。”移动通信与
的人力、物力以及财力，在过程中通过建立大量的基站才能达 可见光通信技术的融合，可以为任何通信场景提供给为安全、
到增强移动通信信号的作用。而社会基础调查显示，现在仅我 可靠的信号连接解决方案，而不再需要额外的基础设施，可见
国一个国家就有140万个信号基站，这是一个十分庞大的数字。 光通信技术使用现有的照明设备，只需要添加一个调制解调器
虽然我国拥有如此庞大的信号基站数量，但其中的能源利用效 就可以，消除被视线之外的外部无关人员截取重要数据信息的
率却只有5%左右，设备都存在着发热量大、能量转化率低等不 风险，提供安全、可靠的信息传输平台。随着移动通信与可见
良问题，与信号基站的数量形成鲜明的对比，并且其中超过九 光通信技术的融合，通信技术行业发展的速度越来越快，不断
成的能量都转化成热量，往往需要引入更多的冷却设备才能保 向前发展，为每个人提供安全、舒适的移动通信空间，从而实
持网络基站的正常运行，大部分能量都用在冷却功能上，产生 现移动通信技术更大的目标，推动社会发展的不断前行。
资源浪费的现状。但通过不断的研究发现，可见光通信技术比 总结：综上所述，随着社会的高速发展，移动通信与可见
之传统的移动通信技术，其能源利用效率可以高出很多，极低 光通信的融合是一项新的通信技术突破。在融合过程中，其首
的发热量使其不需要过多的冷却设备也能稳定运行，解决极大 要目标就是明确可见光通信技术在移动通信中的作用，而后找
的问题，带来一定的便利。因而将移动通信与可见光通信技术 到移动通信与可见光通信技术融合面临的挑战，进而找到融合
进行融合，在原有移动通信网络基站的基础上，不必再耗费大 方法，使传输速度有效提升、能源利用率变高，增强融合后通
量的人力、物力以及财力，额外建立更多的网络基站，使移动 信技术的实用性，为用户构建安全的移动通信空间，真正让通
通信的能源利用率可以更高，其通信功率仅占照明功率的5%左 信技术实现质的发展，使通信技术发出璀璨的光芒。
右，避免造成资源的浪费，使问题得到有效解决，推动移动通
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