室內(nèi)熱點場景RF/VLC混合組網(wǎng)研究分析

張歡歡

1 引言

急劇增加的智能終端數(shù)量和飛速增長的數(shù)據(jù)業(yè)務需求促使移動業(yè)務的種類和應用場景都發(fā)生了深刻變化。一方面，室內(nèi)熱點場景的數(shù)據(jù)需求越來越大，大約占整個數(shù)據(jù)業(yè)務的80%以上；另一方面，多媒體等業(yè)務的普及，極大提升用戶對高速數(shù)據(jù)業(yè)務的需求。由于頻譜資源不可再生，如何應對室內(nèi)熱點場景網(wǎng)絡快速增長的流量壓力和移動業(yè)務的體驗需求，已經(jīng)成為研究者普遍關注的焦點問題。依托室內(nèi)配置的發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）照明設備的室內(nèi)可見光通信（visible light communication，VLC）系統(tǒng)除了具備實現(xiàn)成本低、與原有的無線電磁（Radio Frequency，RF）通信系統(tǒng)互不干擾等優(yōu)點外，還具備保密性高、帶寬不受限等特點，具有非常廣闊的應用前景，被認為是現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡的有益補充[1，2]。

可見光通信的想法由來已久，貝爾早在1880年便提出通過調(diào)節(jié)光束變化傳遞語音信號來進行無線通話[3]。然而，受限于當時的技術，可見光通信僅停留在概念上，并未走向?qū)嵱没ｋS著LED燈的普及，以及無線通信技術的進步，可見光通信近幾十年再度興起，并且不斷取得了新的突破。在2000年，日本研究人員提出了利用LED照明燈作為通信基站進行信息無線傳輸?shù)氖覂?nèi)通信系統(tǒng)[4]，并對LED可見光無線通信系統(tǒng)展開了具體分析[5]。此后短短十幾年，VLC相關的通信技術迅速發(fā)展，并且在信道測量與建模、調(diào)制技術、編碼技術、信道容量分析、數(shù)字均衡技術、收發(fā)機設計等鏈路級通信方面取得了大量的研究成果[6，7]。……