探讨新一代信息技术中的毫米波与可见光通信

关于毫米波通信：毫米波频段位于30～300 GHz，20～30 GHz频段的传播特性相对较好。

毫米波频段一直未用于移动通信的主要原因是：该频段传播特性差，路径损失严重，受环境、气候、温度、湿度、气压等影响大，绕射能力和穿透能力差，加之严重的相位噪声和昂贵的器件成本，该频段仅用于超短距离无线传输，如在60 GHz频段构建高速WiFi——WiGiG，在28 GHz、38 GHz、71～76 GHz和80～86 GHz频段构建超短距离固定无线通信系统等。

但随着半导体技术和工艺的发展和成熟，器件成本和功耗大幅降低，充分利用毫米波频段的主要障碍仅剩下传播特性问题，通过探寻有效的传输技术也能逐渐克。服

路径损失：大尺寸传播模型（Friis公式），如式（8.1）所示。

传输距离不变，频率升高10倍（如从3 GHz升高至30 GHz），路径损失增大20 dB，此外，受气压、雨雾等影响，毫米波频段还会有15 dB/km的额外损失。其缺点是传输距离进一步缩短，优点是在高密度异构组网时，可降低对隔离度的要求。

遮挡阻塞：毫米波的反射和绕射能力差，传输环境中存在阻碍物遮挡时会形成阻塞，必须基于LOS传输 。(www.xing528.com)

实测结果表明：在LOS传输条件下，收发间距离增加10倍，路径损失增加20 dB，而在NLOS传输条件下，收发间距离增加10倍，路径损失高达40 dB，且还有15～40 dB的附加阻塞损失 。

斯坦福大学提出的毫米波路径损失模型，如式（8.2）所示。

可见光通信：用LED作为信号发射器，用本征光电二极管（PD）或雪崩光电二极管（APD）作为信号接收器。可见光通信既可用作照明，也可同时用于提供宽带无线通信连接。信息由光功率承载，OFDM光调制在发端基于强度调制（IM），在收端采用直接检测（DD）。

试验表明：单只LED能提供3.5 Gb/s的数据速率。由于可见光波长较传输距离小得多，所以可见光通信几乎不受快衰落影响。

在可见光通信中，现有的多址接入技术、干扰协调技术等是否可直接移植，尚需验证。