基于白光LED可见光与wifi的混合通信系统的设计与研究

姜瑞杰

【摘要】 可见光通信技术主要是立足于白光LED照明光源的一种无线光通信技术，在我国各个领域当中广泛使用，尤其针对于机场以及医院等一些较为严格限制电磁干扰的场合当中，很好的替代于射频通信，本文主要立足于白光LED可见光与WiFi的混合系统的设计展开了深入的研究与分析。

【关键词】 白光LED 可见光 WiFi 混合系统 有效设计 分析研究

20世纪90年代后期，随着全光接入技术的发展和人们对无线宽带通信的要求，一种信息容量大和部署灵活、维护方便、安全保密的无线光通信技术得到了人们的极大关注，它为无线宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案，其应用范围已从军用和航天领域迈入民用领域。无线光通信技术是一种宽带无线接入技术，是光通信技术和无线通信技术相结合的产物，它以光信号为载体，以大气作为传输媒质来进行光信号传送。下文将重点阐述关于可见光通信在此基础上，在与着MT7681wifi芯片的电磁信号混合通信系统的设计。

一、可见光通信VLC概述

随着我国LED的半导体照明技术不断的发展进步，也使得LED正是迈入了全彩应用以及普通照明领域当中，在作为一种固态的冷光源上，LED自身具有良好的体积小、寿命长、显色性强、环保等优势特点，不光如此，在LED自身还具有非常良好的高速点灭的发光相应特征，所以更是出现了一些眼光较为长远的科学家提出了一种更加具有大胆创新的思路：让LED在点亮以及熄灭过程时能够更加快速。在基于这种构想之下，也是作为可见光通信理论的主要可信依据，在将可见光用作与照明或者显示的过程当中，在对其进行数据上的传输，从而真正的将可见光通信与LED照明之间真正融合，并将LED照明光源被真正的用作为无线局与网络的信号发射机[1]。在对于可见光通信VLC技术上，主要是立足于在白光LED技术之上，才逐渐发展起来的一种较为全新有效的无线光通信技术，其主要的运作原理，就是充分的利用好白光LED自身所发出人类肉眼不能够分辨的信号来进行信息的传输，以此真正的构建出VLC无线网络。例如：在将高速互联网当中的一些电箱装置，于LED照明装置进行连接的过程当中，只需要简单的插上电源插头，就能够很好的满足于无线网络覆盖所对其提出的各种要求来，那么可见光信号就能够很好的覆盖光照所能够到达的所有范围之内。个人电脑等终端上也是不需要在进行有线的连接的，可以做到通过收发可见光信号，就能够很好的满足于网络技术所对其提出的各种需求[2]。在同比于FSO自由空间光通信技术以及室内无限红外通信技术上，VLC自身是存在着非常多的优势特点，例如：可见光对人类的研究零伤害以及自身的信号光源发射的功率水平较高。这里主要是因为，没有一系列相关的电磁来对其进行干扰，所以VCL也是能够很好的应用在我国医院以及机场领域当中[3]。

二、基于白光LED可见光与wifi的混合通信系统的总体设计

2.1接入系统应用场景

在白光LED于外部网络进行连接的过程当中，为其安装上了光无线收发装置，同样的，也是需要在相关用户自身的设备上，也安装光无线收发装置，这里也主要是包括了发射光源，在相关用户进行互联网访问的过程当中，只需要简单的将自身的LED设备的光源打开，就能够很好的通过与外部网络通信进行连接，这样做的目的也是为了方便于后续实现相关环节操作的展开。在基于白光LED可见光与WiFi的混合系统当中，可以充分的引入一个全新的MT7681wifi芯片的电磁信号装置，可与白光LED进行通信，只需要相关用户在通过将自身设备的WiFi终端接入到WiFi路由器当中，就能够很好的访问外部网络[4]。在将以太网接入到WiFi控制器当中，在将其与外部网络通过RJ45双绞线之间进行有效的连接，在基于以太网所发来的数据帧首先在数据帧转换模块当中，拆装为光链路帧之后，在对其进行合理的调制，将其转换变为光信号，从而在发送至光链路当中重新进行传输，在对端的可见光收发器在通过及时的检测以及接收到光信号以后，就能够马上将会恢复成为电信号，在有效的满足于解调以及拆封所对其提出的各种要求，然后将所收得到的光链路帧在重新穿法到数据帧当中转换模块，然后在将以太网接入到侧类似当中去，WiFi接入侧的数据帧在转换模块之后，重新在将光链路帧逐渐组成为WiFi帧以后，在将其交还给WiFi接入模块来进行处理。

结论：只有真正增强对于白光LED可见光与WiFi的混合系统的设计的重视度，才能够更好的推动我国可见光无线通信的发展进程。

参 考 文 献

[1]费棣. 全双工可见光通信系统MAC层研究[J]. 科技传播，2014，07：231-233.

[2]邓健志，程小辉. 基于可见光通信的溶洞景区照明控制方法研究[J]. 电视技术，2014，09：193-196.

[3]沈年凤，张洪明，姚敏玉. 基于无线可见光通信的双向语音对讲系统[J]. 光電子.激光，2014，10：1900-1905.

[4]丁德强，柯熙政. 一种基于可见光通信的无线局域网系统设计与仿真[J]. 西安理工大学学报，2007，01：29-32.