美国陆军目前在战术指挥所 (TCP) 中使用以太网电缆进行局域网 (LAN) 连接。安装和拆卸这种电缆需要大量的时间和人力。使用无线保真(Wi-Fi)等基于无线电的连接方式并不可取,因为这种连接方式不易控制,增加了网络传输被敌军发现或操纵的几率。一个潜在的解决方案是使用可见光通信(VLC)或光保真(LiFi)在 TCP 中提供局域网连接。本文认为,虽然目前可见光通信的性能有限,但它可以成为 TCPs 中有线网络的可行替代方案。
在建立美国陆军战术指挥所(TCP)所需的全部时间中,有线网络基础设施的布置占了很大一部分。用无线网络取代有线网络可以大大减少建立战术指挥所所需的时间和人力。这将赋予部队指挥官更大的机动性和灵活性。
传统的无线网络,如使用无线电频率传输数据的无线保真(Wi-Fi),由于不容易被控制,增加了网络传输被敌军发现或操纵的几率,因此并不可取。一个潜在的解决方案是使用可见光通信(VLC)或 LiFi 在 TCPs 中提供局域网(LAN)连接。本论文试图根据美国陆军指挥所的作战要求和环境,确定 VLC 是否是有线网络的可行替代方案。
虽然目前市售产品的性能似乎无法达到其宣传的速度或覆盖范围,但基于所需的低带宽,LiFi 仍可用于较小的 TCP。事实还表明,LiFi 技术可以很容易地集成到现有的战术照明解决方案中。根据所进行的模拟,接入点(AP)可以通过菊花链连接回网络核心,在一定长度内不会产生不利影响,具体长度取决于骨干网络的速度。为进一步验证 LiFi 作为 TCP 解决方案的可行性,未来的工作可能包括将 LiFi 集成到 VoIP 电话中、在一个网络上运行多个安全域以及测试其他市售 LiFi 产品。
结构如下。第二章概述了 VLC 和 LiFi 技术。第三章介绍为回答研究问题而进行的各项测试的实验设计。第四章是各项测试的性能评估。第五章是结论和未来研究机会。