水下無線通信是指在水環境中通過無線載波傳輸數據，載波可以是電磁波、聲波和光波。

海洋覆蓋著地球三分之二的表面積，它是人類探索和研究的最前沿的領域之一。水下無線通信是研制海洋觀測系統的關鍵技術，借助海洋觀測系統，可以采集有關海洋學的數據、監測環境污染、氣候變化海底異常地震火山活動、探查海底目標以及遠距離圖像傳輸。同時，它在軍事中也起到至關重要的作用。

水下無線通信主要可以分成三大類：水聲通信、水下電磁波通信和水下量子通信，它們具有不同的特性及應用場合。

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水聲通信的最吸引人的優點是它可以實現長達幾十公里的遠距離鏈路。但它也具有一定的內在技術局限性：

●聲鏈路的傳輸數據速率相對較低（通常是kbps級別）。

●聲波在水中的傳播速度很慢，聲學鏈路遭受嚴重的通信延遲(通常以秒為單位)。它無法支持需要實時大容量數據交換的應用。

●聲波收發器通常體積大、成本高、耗能大，對于大規模的UWSNs實現不經濟。此外，聲學技術還會影響到利用聲波進行通信和導航的海洋生物。

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●射頻通信與聲波和光波相比，可以實現地面射頻通信系統和水下通信系統相結合的跨界通信。由于含有大量鹽的海水是導電傳輸介質，所以射頻波在超低頻（30-300Hz）下只能傳播幾米。

●水下RF-EM系統還需要巨大的發射天線和昂貴、耗能的收發器，成本太高。

水下光通信優勢

●更高的數據速率：可以在幾十米的中等距離上實現Gbps級別的數據傳輸速率。這種高速的優勢將保證許多實時應用的實現，例如水下視頻傳輸。

●更低的鏈路延時：在水中，光的傳播要遠高于聲波，因此水下通信的鏈路不會受到鏈路延遲的影響。

●安全性高：大多數的水下通信系統都是密閉結構，難以進行竊聽。

●成本低：激光二極管和光電二極管作為光學水下收發器，成本低。

水下無線光通信應用：環境監測、近海勘探、軍事行動等