可见光通信 LiFi 标准白皮书
可见光通信产业化现状分析
2016-03-07 18:33
日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对国内可见光通信产业化现状进行了深入分析，并就可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出了针对性的建议和意见。
报告指出，可见光通信属于产业关联度高、带动能力强、应用领域广的前沿尖端技术，因此在国际上也备受关注。据国际权威机构统计，未来可见光通信技术应用的产业规模可达万亿级别。
可见光通信产业链长，涉及的环节多，未来将形成万亿级的市场规模。据保守估计，可见光通信技术预计2020年市场规模将超过1500亿元。
其中室内绿色通信网络是未来最大的市场，是目前WIFI技术、蓝牙技术等重要的补充和一定范围内的替代，预计可以形成千亿级的市场规模。
室内精确定位系统作为目前室外GPS定位系统的补充，是目前室内WIFI定位技术等的替代产品，预期可以形成数百亿产值的市场规模。旅游景点讲解网络作为传统无线电讲解系统的替代产品，预期可以形成数十亿产值的市场规模。
LIFI移动支付网络基于可见光通信的移动支付方式无疑提供了更为安全的支付方式预期可以形成数百亿产值的市场规模。
LIFI媒体广告网络将带来新的传播模式和商业模式，基于可见光通信技术的新型媒体广告网络作为一个全新的开拓型市场，电视屏幕、室外大型LED屏幕、交通信号灯、路灯乃至大型商场、超市、写字楼以及家庭内部LED照明灯具均可以作为这一新型隐式广告的发布平台，预期可形成数十亿的市场规模。
针对我国可见光通信产业的发展中的一些问题，具体将从可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出针对性的建议和意见：
（1）技术方面的建议和意见
可见光通信仍面临一些技术问题：
在高速传输方面，可见光频段带宽400THz，现有LED照明器件可用调制带宽仅35到200MHz，所以需要不断优化LED及其驱动电路，提升信息传输能力；
在系统集成方面，涉及上下行链路的设计，与现有网络融合等，此外还存在通信距离与覆盖范围扩展问题；
同时还有其它相关问题：作用距离，覆盖范围、低成本、方向对准等问题。
（2）应用方面的建议和意见
无论国外还是国内，对于可见光通信的具体应用大多数处于实验室研究阶段，并未形成规模化的试应用。
从产业结构上来看，待技术成熟到一定阶段后，早日开始可见光的试点规模化应用，可以占领应用产业链结构的上游与先机。
具体的来说，现在可以面向矿下通信与定位、地下停车场车辆定位、大型楼宇室内人员三维定位、超市物品展示与导购、博物馆展品无线讲解、手机安全支付等典型行业应用需求，充分挖掘可见光通信的核心价值，抢占通信与定位芯片上游产业链，积极培育可见光通信产业的初级市场发育。
后期在面向针对我国家庭信息网络绿色节能、高速传输、移动接入、智能物联的典型需求，以可见光通信新一代绿色信息技术为牵引，遵循绿色照明与绿色通信共生发展的原则，在室外三网融合的基础上，依托泛在的电力网与移动通信网，实现室内末端网络的深度融合，构建未来新型家庭绿色信息网络应用示范系统，促进可见光通信这一战略性新兴产业的快速发育。
（3）芯片方面的建议和意见
芯片的研究处于整个产业链的核心部分，国内外暂时还没有成熟芯片组设计出现。
针对芯片组的设计可以沿着可见光通信基础特性的研究路线，即针对低速率不同典型应用场景的专用芯片设计，再到高速率高需求应用场景下的要求。
（4）标准方面的建议和意见
应该以推动可见光通信技术产业的快速发展为定型的支持对等网络随机竞争多址方式、中心控制无竞争多址接入以及混合网络的高端芯片设计。
具体来说，按照“官产学研用”五位一体的组织模式，联合国家机构、企业公司、高等院校、研究院所、运营商及金融机构，重点推动可见光通信标准化工作。
展望：可见光通信技术标准体系建设
2016-03-08 09:28
日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对制定可见光通信标准体系的目标、制定可见光通信标准体系的研究思路、可见光通信标准体系的制定原则进行了深入阐述，最后对可见光通信标准的研制提出了建议。
1、制定可见光通信标准体系的目标
制定我国可见光通信标准体系的目标是根据可见光通信技术的特点和发展趋势，掌握国际可见光通信技术标准的发展动态，制定适合我国国情的，有利于推动我国可见光通信技术和应用的发展，有利于促进我国对外经济交往的可见光通信技术标准发展规划。
重点是：在深入分析国际可见光通信标准体系的基础上，提出制定我国可见光通信标准体系的研究思路和原则；
在分析可见光通信系统各基本要素相互关系的基础上，建立可见光通信系统架构和可见光通信标准体系；
从维护国家利益，推动我国可见光通信技术和应用的发展的角度出发，从系统的和形成有机整体角度考虑，建立我国可见光通信基础标准体系结构图，并分析标准体系中各个层次标准和各个标准的作用和相互关系；
结合我国国情和可见光通信基础标准体系的特点，给出可见光通信标准体系优先级列表，进而为国家的宏观决策和指导提供技术依据，为与可见光通信技术相关的国家标准和行业标准的立项和制定提供指南。
2、制定可见光通信标准体系的研究思路
从目前情况来看，基于可见光通信的应用系统涉及许多相关技术，需要一系列基础标准和应用标准。
制定我国可见光通信标准体系，需要把国际可见光通信应用发展动态和我国可见光通信发展战略相结合，在深入分析国际相关标准体系的基础上：
以实现我国可见光通信发展战略为前提，联合相关部门开展我国可见光通信标准体系研究；
以保证实际需要为目标，实现必要的与国际标准的互联互通和与国家标准的兼容；
结合国情和产业的实际，为促进我国可见光通信技术发展，提出需要优先制定的标准，形成可见光通信发展的标准战略和规划。
3、可见光通信标准体系的制定原则
（1）系统性
我国可见光通信标准体系是规划、指导、协调不同部门领域制定用于研究开发应用可见光通信标准技术的相关标准的重要文件，其作用是保证相关标准能够相互衔接、配套，形成一个较为完整的整体，确保连接系统的各个环节协同工作，
满足跨行业、跨地区之间可见光通信标准技术应用对标准的需求，使之有序、高效、快速运行。
因此，制定可见光通信标准体系要从系统的角度出发，根据系统的各种组成要素从多角度综合考虑，以对可见光通信标准的研究与制定起到有效指导意义。
（2）协调性
可见光通信标准涉及众多行业和领域，需要考虑各行业和部门间的协调与合作，对已经颁布的有关行业标准进行深入研究，以确保现有，正在制定和将要制定的涉及不同行业的国家标准以及行业标准之间的协调性，还要考虑与相关标准体系的协调性。
（3）衔接性
可见光通信技术应用包括信息编码、调制、传输、接收、处理等多个环节，各环节所涉及的标准之间，尤其是相互之间连接的过程中涉及的标准要充分考虑衔接性，以保证标准体系的配套性，从而发挥标准体系的综合作用。
（4）相关性
可见光通信技术应用涉及诸多领域，各行业和技术领域标准都有着不同程度的相关性，但可见光通信标准体系不能也不应涵盖所有标准，因此需要按照相关程度，选择那些和可见光通信直接相关的，互相影响，互相衔接的标准纳入到本标准体系中。
（5）自主性
建立具有自主知识产权的可见光通信标准体系，保护我国可见光通信相关产业的发展，保护国家安全，不受国外标准所左右。
（6）互联互通性
制定我国可见光通信标准体系应考虑与相关国际标准的互连互通性，与我国已有的相关标准的兼容性。
（7）开放性
制定的可见光通信标准应是一个开放的体系，能与时俱进，动态变化与扩展以适应可见光通信技术的发展趋势，保持一定的先进性。使得标准的制定可以循序渐进。
（8）符合中国国情
制定可见光通信标准在与国际标准互联互通的同时应充分考虑中国的国情，以保证标准的可行性和实用性。尤其是应用标准，应该充分考虑我国的语言文化、业务管理现状等等。
4、可见光通信标准研制建议
图1所示为可见光通信标准化技术体系。可见光通信技术标准明细表请见表1：
可见光通信技术九大发展趋势分析
2016-02-13 00:55:00来源：新兴产业战略智库作者：石海
导读：LED可见光通信技术前景广阔，依据《2014欧洲可见光通信组织市场调查报告》的乐观预测，其产业增长率可达84.9%，2018年产值约178亿美元，2022年年产值可达约
2千亿美元。解放军信息工程大学可见光通信实验室常务副主任、教授张剑详细讲述了可见光通信应用现状及其产业化前景。
OFweek光通讯网讯上帝说：“要有光”，于是人类就能连上了网络。它名字叫“LiFi”。可见光通信从诞生之日起就已备受期待，人生在世“不可一日无光”，除了满足照明的基本功能之外，假如将日光用作太阳能，灯光也可以用来上网，那就真的是物尽其用了。
去年曾有相关报道指，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得了工业和信息化部测试认证的重大突破，这一次实时通信速率提高至50Gbps(比特每秒)，相当于0.2秒就下载一部高清电影。作为典型的军民两用技术，可见光通信的应用前景是广阔的，依据《2014欧洲可见光通信组织市场调查报告》的乐观预测，其产业增长率可达84.9%，2018年产值约178亿美元，2022年年产值可达约2千亿美元。
据了解，由广东省半导体光源产业协会承担的《广东省可见光通信及标准光组件产业技术路线图(2015-2019)编制》得到广东省科技厅的高度重视。为了指引日后广东省可见光通信产业技术路线图编制工作的思路和方向，同时积极推动广东省可见光通信技术和产业的发展。1月16日，广东省可见光通信产业技术路线图编制专家研讨会在广州举行。当天的研讨会上，解放军信息工程大学可见光通信实验室常务副主任、教授张剑详细讲述了可见光通信应用现状及其产业化前景。
可见光通信高速传输原型机
国外应用转化概况
据张剑教授介绍，自1990年的10年间，日本在室内定位、室外空间通信、车联网等应用转化领域已相对活跃。2010年起，东亚、欧洲、美国等陆续进行应用示范与局部应用转化；2008年，欧盟设置家庭吉比特接入计划（OMEGA），构建家庭区域宽带通信网，集成VLC技术，实现通信速率Gbps。同年，美国国家科学基金会（NSF），建立可见光通信研究中心，计划10年时间内开发LED无线通信智能照明架构。
法国家乐福采用飞利浦LED室内定位照明系统
据悉，日本研发的灯塔可见光通信系统，通信速率达1022bps，通信距离2公里。目前正在研发用于紧急快速部署的低空可见光气球卫星。在2013年，日本LAMPSERVE LED 街灯投入实际测试，通信速度达到100Mbps，距离约200米。2014年，日本TAKAYA研发汽车间可见光通信系统，速率达到10Mbps，发射端为LED阵列，接收端为图像传感器。同年的5月，日本东洋电机研发水下可见光高速通信装置，峰值50Mbps。
美国零售巨头Target安装VLC定位导航系统
此外，英国pure LiFi用于医疗机构的Li-Fi设备，目前已实现量产并交付买房使用。法国Oledcomm可见光通信系统也已投入商业运行阶段，能够为家庭、商业场所提供可见光通信技术。时至2015年的4月份，美国零售巨头Target在其店面安装VLC定位导航系统。5月，法国最大的零售商家乐福利用飞利浦公司VLC-LED灯具，在里尔大型卖场启用室内可
见光导航系统。10月，日本举办“日本可见光通信国际会议暨展览会”，松下公司推出来“光ID服务解决方案”，富士通开发的“连接实物与信息的LED照明技术”，以及现实增强等。11月，爱沙尼亚Velmenni公司在塔林演示了一种Li-Fi原型灯泡，其数据传输速度可以达到
1Gbps；在实验室条件下，记录的Li-Fi灯泡的数据传输速率达到224Gbps。
国内应用转化近况
反观国内概况，则是从暨南大学陈长缨教授研发首套可见光通信系统起步，应用转化主要集中在近3年，以中国可见光通信联盟成员单位为主体。2013年11月，深圳光启推出的光子支付系统亮相中国国际高新技术成果交易会。次年6月，深圳光启与平安集团签署战略合作协议，推动光子支付解决方案。另外，深圳光启还推出光子门禁系统与光子覆盖系统。
光启牵手平安首推“光子支付”
除了深圳光启取得的研究成果，2014年6月，华策光通信也完成了LED白光室内定位系统（U-beacon），APP（易逛）已在江苏常州等地开展试运营及内测。以及北京全电智领公司推出了基于可见光位置标签的博物馆展品讲解方面的产品，2015年完成北京正阳门博物馆试运行。目前正在推出室内雾霾检测台灯等产品。
信大近期的主要研发工作
据张剑教授介绍，信息工程大学已形成由邬江兴院士、于宏毅教授率领下的一支可见光通信研发团队，在国家863计划项目以及郑州市重大专项的支持下，面向基础研究与应用转化开展多项工作。在基础研究方面，重点开展了超高速无线光互联试验系统、室外拓展距离无线通信试验系统的研发，在应用转化方面，先后完成矿下可见光通信与定位、可见光隐式广告、可见光精确定位等9套示范系统，其中2套在煤矿巷道进行了实地示范。
LED台灯能实现高速上网
1、室内高速接入网络
据悉，在完成可见光点播电视/可见光信息台灯/可见光家庭基站3套演示系统的基础上，2015年7月该校完成基于电力线通信（PLC）芯片的高速室内接入演示验证系统；同时在针对WiFi网络在高速高密度公共场所体验不佳的问题，实验室研发出可见光伴侣设备产品，应用层峰值速率40Mbps，并拟于本月在该校的学习资源中心进行布设。通过这些初步的工作，测试可见光通信能否进入室内应用。
张剑教授表示，郑州市拟通过政府引导，在金水区开展规模化应用示范工作。2015年7月，实验室研发的“可见光超高速无线通信试验系统”实现50Gbps传输速率，将现有国际最高速率提升5倍；10月通过工信部电信研究院第三方测试。另外，其它典型指标包括单通道调制带宽（420MHz），阵列规模（128通道），阵列间距（2.8cm）。
2、室外拓展距离无线传输
此外，针对车联网等应用需求，搭建室外可见光通信试验验证系统，传输距离≥1000米，传输速率≥1Mbps。
3、煤矿井下综合信息网络
在煤矿井下综合信息网络方面，主要做了两期工作。基于可见光通信在矿下敏感区域安全可靠、定位精度高、成本低廉等优点，实现基于可见光通信的矿下综合信息系统业务。
矿井中的矿工经过LED灯下就会被定位
据悉，2014年10月，实验室在平顶山平煤神马集团一矿实训基地，完成了基于可见光通信的煤矿井下综合信息示范系统的搭建与功能验证。该系统具有井下人员定位跟踪、井下无线报警、地面广告报警等功能，信息矿帽的可见光通信速率2Mbps，定位精度达米级。
实验室研发小型化低功耗接入卡设备，并于2015年6月在平煤集团煤矿巷道中安装测试成功，实现网页访问、煤矿井下用户导航定位、高速视频播放等功能。其中接收卡尺寸为3.5cmX5.5cmX2.5cm，UWB供电方式，速率10Mbps。
4、可见光高精度定位系统
在可见光高精度定位系统方面，实验室研发的“可见光高精度成像定位系统”，基于光源阵列测量，定位精度达到厘米级，基于VLC实现信标节点坐标系标定。拟于今年在该校的学习资源中心布设定位导航示范系统。室内定位导航通过路径规划可以解决，基于位置的信息服务与高精度定位是核心。
5、新型隐式广告系统
此外，实验室开发的“可见光隐式成像系统”，面向广告推送/信息检索等需求，已实现手机终端1Kbps的的隐式信息传输。并拟于今年6月在典型公共场所大型电子宣传屏中试应用。
可见光通信核心价值的近，远期效应
张剑教授在谈到可见光通信的核心价值时强调，可见光通信不能仅仅视为一种无线通信技术，而是激活了带宽达到300THz的可见光谱资源，是破解传统无线电频谱资源严重匮乏困局的基本途径。他指出，核心价值的近期效应，在于现阶段在电磁严苛区域（无线电通信不能做/做不好的区域），典型场景包括水下/机舱/舰船/医院/矿井/坑道/室外等。
远期效应方面，由于现阶段在非电磁严苛区域（无线电通信做得好的区域）尚不具备核心价值，只有当高速高密度的需求超出无线电频谱资源承载能力时，其核心价值才会彰显，典型场景包括家庭/办公室/大型公共场所等。当然，频谱资源紧张问题局部化存在（舰船/机舱等电子设备高度密集平台）。
可见光通信的桎梏羁绊与产业化策略
张剑教授认为，VLC≠LiFi。他指出，LiFi的概念易将VLC狭义化，易形成与WiFi对立，事实上现阶段室内接入领域LiFi核心价值难以彰显，但LiFi的问题不是整个VLC的问题，这是对VLC诸多疑议的根源之一。首先是“体系不独立”。上行链路异质化问题；超高速应用电力线通信难以支持信息流到灯的问题；与照明的强依存性问题等。上述问题的产生，还是用LiFi的视角去看待VLC。但即便如此，也并非难以解决。
其次，“技术不成熟”。照明与通信深度融合基础研究缺乏（照明通信共用器件/共用驱动等）；现有光学器件针对可见光频段缺乏针对性设计；同质异质链路组网机制研究不足等，但技术成熟是相对的，不成熟是绝对的，不妨碍应用转化。
其三，“产业化不确定”。涉及产业链绵长（通信/照明/电力/交通等），启动势必缓慢，但产业化趋势已然彰显。
他认为，可见光通信的发展在战略上要准备打持久战。当前处在产业化前夜，产业启动周期长，近期尚难形成全面爆发式增长态势。
在战术上要准备打歼灭战。按照“从低速到高速，从单向到双向，从行业到大众”的务实原则制定产业发展路线图，从专利/标准/材料/器件/芯片/方法/系统/工程等多层面“多维并举”，逐一解决产业化面临的桎梏，核心点在于良好的用户体验。
可见光通信的产业方向
可见光通信的产业方向，无疑是众多业内人士密切关注的重点。为此，张剑教授列出了九大产业化方向，以供参考：
国内可见光通信将实现产业化应用
2016-06-07 14:26:38来源：徐州日报
导读：6月5日，在徐州举行的可见光通信及舰船照明技术国际研讨会上，与会专家传达了这样的信息：国内可见光通信将实现产业化。
OFweek光通讯网讯6月5日，在徐州举行的可见光通信及舰船照明技术国际研讨会上，与会专家传达了这样的信息：国内可见光通信将实现产业化。
可见光通信（vlc），顾名思义就是用可见光来实现无线通信，主要是靠发光二极管（led）等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息。目前，可见光通信技术正从实验室走向现实并正式投入产业化生产，在各领域的应用前景也相当可观，以可见光通信技术为技术的产业化生产将有无法预估的发展空间。
有光就能上网
随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等无线设备的普及，无线上网越来越成为人们的“第一需要”，如今，一种无需wifi信号，点一盏led灯就能上网的技术来临了。
“与普通日光灯、白炽灯不同，led灯可快速明灭，闪动频率极高，可承担发送信息任务。”复旦大学信息科学与工程学院教授迟楠称，“只要在led灯泡中加入一个芯片，便具有无线路由器、通信基站、wifi接入点甚至gps卫星功能，这提供了一种全新的无线通信方式，多了一种新的上网选择。”
迟楠告诉记者，早在3年前，复旦大学计算机科学技术学院研究人员就将网络信号接入一盏1w的led灯珠，灯光下的4台电脑即可上网，最高速率可达3.25g，平均上网速率达到150m，堪称世界最快的“灯光上网”。目前，迟楠教授团队最新的实时样机进展情况是，研制的可见光会议电话系统，可与prc网络无缝融合，将一座大楼里所有房间的灯联网，只要电线是通的，灯下接上一些终端，楼里所有的手持终端都可以利用这套系统实现会议语音传输，同时实现上网。一个灯下最多可以支持256个用户。
高速通信是可见光技术最大优势
格利尔股份研发副总经理、中国矿业大学信电学院博士杨勇在研讨会上说，“大数据”时代的来临使通信“带宽”遭受到前所未有的压力，而比无线频谱带宽高1万倍的可见光通信正好可以带来更高的带宽，通过led灯即可高速上网的可见光通信技术将惠及人们生活。目前，国内外led照明正处于井喷式的发展，研究表明到2018年半导体照明普及率将达到80%，因此研发基于led的可见光通信拥有广阔的应用前景。
杨勇认为，拓展下一代宽带通信的频谱，抢占空白频谱，有效利用资源；并且加深与照明、显示产业的联系，增加通信优势，成为可见光通信发展的基本动因。可见光通信最大的优势是高速，现在led可见光最高速率预计可以达到15gb/s，而wifi最快传输速率仅为1gb/s。而且相对于wifi和4g网络，可见光通信具备更加安全、无电磁污染和频谱无需授权等优势。而且，可见光通信不仅能够完成定位和高速传输，在音频系统方面也有很大的用途。
多领域应用前景可期
本次可见光通信及舰船照明技术国际研讨会上，德国卡尔斯鲁厄理工大学微波等离子照明研究所所长kling教授介绍，由于可见光通信的高可靠性、无汞排放和无干扰等优点，可广泛应用于航天器、医院、核电站等电磁敏感区域、军工等信息安全领域、海洋等极端环境领域。在智慧城市、智慧家居等方面，可见光通信也有非常广阔的发展前景。目前，欧洲可见光通信产业，每年以87.31%的比率快速增长。
与国外相比，国内的可见光通信技术的发展则显得更具有战略意义。迟楠告诉记者：“目前，可见光通信技术将主要集中于矿业、医疗等对电磁要求较为敏感的小众领域，但作为一个万亿产值的战略新兴产业，可见光通信技术将对其上下游产业产生巨大影响，更将催生一大批与此相关的新兴产业。”
迟楠还谈到，可见光通信技术产业化也会对近年来热议的智慧城市作出巨大的贡献。以物联网为基础的智慧城市建设，将使我们的社会真正走向低碳节能，使碳排放减少15%至35%，可见光通信技术系统势必将成为智慧城市的重要组成部分
2015年光通讯行业十大关键词
2016-06-01 16:40德权光电研究院
2015年，光通信行业发展可谓机遇与挑战并存：“互联网+”行动计划持续带动融合创新，光棒反倾销措施出台保护国产光通信企业，电信联通合并传闻贯穿一整年，量子通信技术获得突破，硅光子技术也得到了云计算的青睐，国家推进三网融合的决心坚定，超宽带发展日新月异，可见光通信进入大众的视野，SDN由概念到商业部署快速演进，超100G标准稳步推进等等。
一、互联网+
“互联网+”通俗来说，就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各域之中。
2015年3月5日上午十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融（ITFIN）健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。“互联网+”战略上升至国家层面。
7月4日，国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，明确未来3年以及10年的发展目标，提出包括创业创新、协同制造、现代农业、智慧能源等在内的11项重点行动，提出到2025年，网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系基本完善，“互联网+”新经济形态初步形成，“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。
国家密集出台“互联网+”相关政策，各地各部门也纷纷响应出台指导意见，政府出台行动计划，运营商与政府签署“互联网+”战略合作协议，互联网企业、运营商、设备厂商等纷纷在智能制造、能源、农业、金融、教育、医疗等领域与政府开展合作，推动大众创业、万众创新。
2015年12月14日，工信部印发《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划》，目标是到2018年，互联网与制造业融合进一步深化，制造业数字化、网络化、智能化水平显著提高，并推出旨在推进智能制造、下一代信息基础设施等产业发展的多个行动计划。
点评：“互联网+”关键就是创新，只有创新才能让这个“+”真正有价值、有意义，所以必须走互联网融合创新之路。互联网+光通信就是充分利用其信息传输通道与相关行业进行关联并达到深度融合，从而创造出全新的产业链。未来，在需求+政策双重驱动下,光通信产业将持续分享“互联网+”红
利,骨干网高速光通信和FTTX等细分领域增长迅速，成为产业发展的“新引擎”。
二、光棒反倾销
5月18日，商务部发布2015年第15号公告，公布了对原产于日本和美国的进口光纤预制棒反倾销调查的初裁决定，美国公司所要缴纳的保证金比率高达39%，日本公司普遍在8%上下。
进口经营者在进口被调查产品时，商务部认定原产于日本和美国的进口光纤预制棒存在倾销，中国国内产业受到了实质损害威胁，而且倾销与损害之间存在因果关系，并决定对该产品实施保证金形式的临时反倾销措施。此次裁定只是初裁，各利益相关方可以在规定时间内提起书面评论和提交新证据。
国内众多光纤光缆企业大概分为两类，一类具有自主知识产权，可以研发和生产光棒；另一类不具备光棒生产能力，只能依靠进口，而此次反倾销初裁结果对前者而言是利好，而对后者来讲挑战更大。
激烈的市场竞争会加速淘汰一批技术实力较为薄弱的企业，促使国内市场加速整合，逐步规范。从而形成多个实力雄厚的全产业链企业集团，通过精细化管理和规模经营，降低企业成产成本，调整产品结构，以提高光纤光缆产品毛利率，控制产能。
商务部此次初裁认定进口光棒反倾销成立，会限制进口光棒在国内的销量，使国产光棒企业的市场份额会有进一步提升。国内光纤光缆企业因此能够争取更多的网络建设机会。
点评：在此之前，商务部曾在2003年和2010年发起对原产于美国、日本、韩国和欧盟的进口非色散位移单模光纤反倾销调查，最终对上述地区光纤厂商征收反倾销税，如今又初裁认定美、日等国进口光棒产品存在反倾销行为，从侧面表明了国家支持国产光通信企业发展的态度。随着“宽带中国”战略的持续深入，以及国家对提速降费要求的提出，运营商会持续加大4G、光网建设投资力度，市场对光纤光缆需求会进一步增加，国内光纤光缆企业或许会借力实现市场规模与质量的提升。
三、电信重组
关于电信联通合并的消息贯穿整个2015年，几乎成了“每个月总有那么几天”炒作起来的事。
今年2月有消息称，中国电信与中国联通合并，中国移动与广电网合并。受传闻影响，A股中国联通、港股中国电信和中国移动股价都大幅上涨。但很快该传闻就被打破，联通方面表示闻所未闻，电信方面也表示没听说，中国移动表示，没有接到过任何相关通知。
今年4月，电信行业将进行重组的消息又一次传出，称中国电信与中国联通合并组建中国联和电信网络公司。中国联通随后发公告否认。
今年8月，三大运营商高管变动，工信部原副部长尚冰任中国移动董事长，联通董事长常小兵与电信董事长王晓初对调，这再次引发人们对于两家即将合并的猜想。不过，这一猜想随后也并未有下文传出。
今年11月5日，工信部总工程师、新闻发言人张峰在回应“三大电信企业有无合并可能”时明确表示，“目前为止，工信部还没有对三大运营商合并整合的问题开展任何工作。”张峰还说，企业的发展和整合是根据市场需求来确定的，电信业深化改革整个的进程以及改革的方向现在正在考虑。
点评：2015年，截至11月30日，中移动4G用户数达到了2.87亿户，在三大运营商中遥遥领先。业界一直有中国联通和中国电信合并传闻，其主要原因就在于中国移动相比电信、联通过于强大，进而中国电信和中国联通的合作深度将逐步加深。不过业内人士认为，电信行业未来五年以稳定为主，三大运营商整合重组的可能性不大。
四、量子通信
量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的新型的通讯方式。相比传统通信机制,量子通信可以极大提升信息传输的安全性。用国际顶级量子专家王肇中教授的话说，量子通信就是单模光纤两端加上能代替常用光模块功能的、光量子态的发送和接收设备，实现基于物理加密的保密通信。
可见光通信系统研究
可见光通信系统研究 摘要 目前室内无线通信能满足要求的最好选择就是白光LED。白光LED在提供室内照明的同时，被用作通信光源有望实现室内无线高速数据接入。目前，商品化的大功率白光LED功率已经达到5W，发光效率也已经达到90lm/W，其发光效率（流明效率）已经超过白炽灯，接近荧光灯。白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W（可以完全取代现有的照明设备）在不久的将来即可实现。因而LED照明光通信技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。论文主要对基于白光LED的室内可见光通信系统进行了研究。 本文在对白光LED用作通信光源时的伏安特性、光谱特性和调制特性等物理特性做深入分析的基础上，重点研究了白光LED照明光源通信系统的组成结构和系统设计，并设计出了白光LED调制和发射电路。给出了一种求LED照明灯室内布局的方法，仿真结果表明，该方法可以较好地解决可见光通信系统的室内LED照明灯的最优布局问题。采用直射式链路形式和光强度调制一直接检测技术，可以实现对白光LED的高速调制，并设计出了用于接收可见光信号和信号解调的光接收电路，完成了白光LED的可见光通信收发实验并给出了实验结果。 绪论 VLC VLC是一种在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术。白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，特别是其响应灵敏度非常高，因此可以用来进行超高速数据通信。与传统的射频通信和FSO相比，VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点，在VLC系统中，白光LED具有通信与照明的双重作用，这是因为白光LED的亮度很高，且调制速率非常高，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，因而VLC技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。 与FSO和射频通信相比，VLC主要有一下几个优点： 1 可见光对人体相对安全，无伤害。Vlc系统主要使用室内LED照明灯来传送数据，对人体辐射小。 2 VLC无处不在。几乎生活中的每一处都有照明灯，因此用于通信的照明灯可以安装在任何地方，可以比较方便的传输无线数据。 3 发射功率较高。相比于红外通信，由于红外通信对人的眼睛损伤较大，发射功率需要压制到相当低，系统的性能因此将受到严重的限制。而对于射频通信，其射频信号对人体的损伤又比较大，也需要限制其
可见光通信
兰州交通大学本科生课程设计 中文题目:可见光通信技术的应用 英文题目: The Application of The VLC Technology 课程：现代传输技术 学院：电信学院 专业：通信工程 班级：通信1302班 组长：XXX 组员：XXX XXXXXX 指导教师：高丽 完成日期： 2016年7月 7 日 成绩：
目录 目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 可见光(VLC)通信技术概述 (2) 1.1 VLC的研究背景 (2) 1.2 VLC的简介 (2) 1.3 VLC的发展现状 (2) 1.4 VLC的特点 (4) 2.传输原理 (5) 2.1概述 (5) 2.2组成 (5) 2.3 信号调制 (5) 2.4 信号解调 (6) 2.5关键技术研究 (7) 2.5.1光源 (7) 2.5.2光源布局 (7) 2.6最佳LED灯个数 (7) 2.7接收机FOV的选择 (8) 2.8不同光路径引起的ISI (8) 3可见光通信应用 (9) 3.1创新应用 (9) 3.2存在问题 (9) 3.3 VCL的基本应用 (10) 3.3.1室内（Indoor）应用 (10) 3.3.2室外（Outdoor）应用 (11) 3.4可见光的应用延伸 (12) 3.4.1实现室内定位导航 (12) 3.4.2 灯光无线 (14) 3.4.3结束乘飞机无通信时代 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)
摘要 用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一，是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术,随着白光LED的发明及应用,可见光通信技术得到了良好的发展。白光LED不仅可以提供室内照明,而且可以应用到无线光通信系统中满足室内个人网络需求。在照明方面,白光LED的节能、环保等特点被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源,成为下一代固体照明光源。与此同时,白光LED又具有响应时间短,加之其具有高速调制特性,可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统。由此设计出的基于白光LED的室内可见光无线通信系统,与传统的红外和无线电通信相比,具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词：可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currentl y, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication int o our attention. Visible light communication technology is an emerging wireless optical communication technology. The visible light communication technology has a good development with the invention and application of LED white light. White LED can not only provide indoor lighting, but also can be applied to wireless optical communication system network to meet the individual needs of the indoor. In the lighting, white LED has energy-saving, environmental protection and other features, that fluorescent, incandescent,In this paper I introduce the current situation of visible light communication by white LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantag es and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, dev elopments
可见光通信 数字通信文献综述
数字通信文献综述： 可见光通信的关键技术 和应用 第1章可见光通信概述
一、背景和概念 光通信的发展最初是从可见光通信开始的，比如旗语以及古代军事上的烽火狼烟都可以看做是可见光通信的最原始形式，但是在现代通信中，由于缺乏实用的光源和高信道衰落，所以在光纤出现后，发展方向迅速转向光纤通信。 本世纪初，随着短路无线通信的兴起和基于固态新型照明的大功率LED的不断发展，人们提出了可见光通信（Visible Light Communication，VLC），VLC的理论基础在于通过让LED 通/断切换的足够快以至于人眼无法分辨从而来传输数据。 在足够先进的技术支持下。每种新的LED灯也能以有线方式接入网络，是室内任何设备实现无所不在的无线通信，并且不增加已经拥挤不堪的射频带宽负担，形成了新的短距光无线通信的应用。 白光LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，特别是其响应灵敏度非常高，因此可以用来进行超高速数据通信。利用这种技术做成的系统能够覆盖灯光达到的范围，接收设备不需要电线连接，与传统的射频通信和FSO相比，VLC具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优点，在VLC系统中，白光LED具有通信与照明的双重作用，这是因为白光LED的亮度很高，且调制速率非常高，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，因而VLC技术具有极大的发展前景，已引起人们的广泛关注和研究。
二、主要发展过程 2000年，日本庆应大学的Tanaka等人和SONY计算机科学研究所的Haruyama提出利用LED灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。 2002年，Tanaka和Komine等人对LED可见光通信系统展开了具体分析，并于同年正式提出了一套结合电力线载波通信和LED可见光通信的数据传输系统。 2008年，在东京国际电子展上，日本太阳诱电公司向全世界首次现场展出了白光LED的通信系统，当时，它的最大传输距离仅20cm。 2009年，牛津大学的Brien等人利用均衡技术实现了100 Mbit/s的通信速率，并与次年展出了室内可见光通信演示系统，利用16个白光LED通信，完成了4路高清视频实时广播。 2010年，德国 Fraunhofer Henrich Hertz Institute 实验室的科研人员将这一通信速率提高到513 Mbit/s，创造了当时可见光通信速率的世界纪录。当时的可见光通信还不叫LiFi，而是VLC（Visible Light Communication）。 2011年，爱丁堡大学哈拉尔德哈斯教授演示了带有信号处理技术的LED灯泡如何将高清视频传输到电脑上，并将可见光通信命名为LiFi（Light Fidelity）。 2013年，来自英国多所高校的研究者们将LiFi的通信速率刷新到高达10Gb/s。
浅谈可见光通信及其应用
浅谈可见光通信及其应用 如今，无线通信技术已经非常发达，我们已经能够轻松地在生活中的任何地方任何时间通过无线网络接入互联网。随着网络频段资源的枯竭，以及网络干扰，网络泄密问题的日益严峻，能克服上述问题新的网络通信技术应运而生，其中最有发展前景的当属可见光通信技术。 可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的一种传输技术。将高速因特网的装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。与目前使用的无线局域网相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传数据。该系统还具有安全性高的特点：用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外。另外，可见光通信建立在照明灯的基础上，不需要额外供电系统，同时减少电磁辐射对人的影响。可见，在家庭应用领域，可见光通信相比现在的无线电波是有很大优势的。 可见光通信还将在一些对电磁信号敏感的领域发挥重要作用。例如，飞机上的通讯需求将可得到满足。目前无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰，容易影响飞行安全，所以飞机上乘客的通信愿望是要被限制的，但是有了可见光通信，只需在飞机上加装一个中央控制器，将接收到的卫星信号输送到乘客座位上的LED阅读灯上，此时的LED阅读灯作为一个网络接入点，接收并发射信息，放置在其下方的笔记本电脑就能接入互联网；再比如医院，高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害，特别是在手术中，那
可见光通信研究现状
可见光通信技术研究现状介绍 作为一种新兴的通信技术，LED可见光通信提出的历史不算久远，早在2000年以前，就有研究人员提出利用LED发出的光来进行通信的设想，并付诸实验，实现了一些简单的通信系统[1-6]。在这些设想中，最具代表性的是香港大学的Grantham Pang于1999年提出的实现方案，他们的实验小组搭建并演示了基于可见光LED的音频信号传输系统[3]。这些设想方案提出时，LED照明技术还没有受到重视，对LED可见光通信的关键技术也没有进行深入研究，其影响力有限。 2000年，日本Keio大学M. Nakagawa教授领导的研究团队提出了一种利用白光LED实现室内可见光接入的方案，并针对室内可见光通信信道进行建模仿真和分析计算，实现了10Mbps的室内可见光通信接入方案[8]，正是这一成果被视为可见光通信领域具有影响力的开创性研究，之后，可见光通信技术开始受到世界各地研究人员的重视。 1 国外研究现状 1.1 日本方面 日本方面，在庆应义塾大学(KeioUniversity)的M. Nakagawa研究团队提出LED可见光通信的接入方案后，这种技术在日本国内非常受重视。先后有名古屋大学(Nagoya Univesity)、东京理科大学(Tokyo University of Science)、长冈技术科学大学(Nagaoka University of Technology)、日本电信电话(NTT Cooperation)的科研团队参与研究。在可见光通信的各类应用方面，日本的研究人员做了大量的工作，从局域网高速互连、LED显示器数据下载、智能交通系统、智能灯塔到测量等种类繁多。 2001年，庆应义塾大学的研究人员首先研究了利用交通灯进行可见光通信，并对系统的调制方式、所需的信噪比以及通信速率等特性[9]进行了分析。同年，他们研究了OOK调制技术和OFDM技术在室内可见光通信的应用。研究结果表明：OOK调制方式在较低速率下（如100Mbps以下）非常有效，而在高速率情况下，选择OFDM调制方式性能更佳[10]。之后，他们又进一步提出在道路照明系统中加入可见光通信功能，以减少交通事故的发生，通过用符合照明要求的LED进行实验获得成功[11]。2004年，M. Nakagawa研究团队对LED室内可见光通信系统的可行性进一步分析，对光源进行建模，仿真了在多盏灯照射下室内光照分布、信道冲激响应，并对有无反射情况下的室内信噪比分布、符号间干扰等参数进行了研究。在此基础上，他们还研究了接收端FOV(Field of View)视场角大小对系统速率的影响，并得到结论：当接收端视场角足够小时，可见光通信的
“可见光通信设计报告”
全国大学生电子设计大赛 自由空间光通信 作品类别：xxxxxxxxxxxxx 队长：队员： 指导教师：
自由空间光通信 摘要：本系统完成了自由空间光通信的设计。采用激光作为载波将手机加收到的信号发给接收端，通过TL494芯片所产生的方波对信号进行调制解调，利用硅光电池接收信号，再由功率放大器将信号输出。经过测试，我们的系统满足设计要求。 关键词：激光； TL494芯片；功率放大器 1 方案论证与比较 任务要求中明确提出，设计的系统的通讯距离要达到20m。针对题目要求，硬件主要处理的问题是信号的预处理、信号的发射、信号的调制、信号的解调与驱动和信号的接收。以下将对各方案进行分析论证。 1.1 发射部分载波方案论证与选择 方案一：非激光通信，如：红外线通信、紫外线通信。 方案二：激光通信。 方案选择论证： 方案一非激光红外线、紫外线通信的原理是一样的，就拿红外线通信来说，它可传输语言、文字、数据、图像等信息，适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。 方案二激光通信，由于激光具有相干性好、准直性好，采用激光作为通信系统中信号的载波，可使信号稳定传输，不易受外界环境的干扰。本系统采用方案二。 1.2 信号调制解调部分方案论证与选择 方案一：PWM脉宽调制，用硬件设计可调PWM脉宽调制，利用可调的脉宽信号控制载波。PWM脉宽调制的设计图如图1。 方案二：采用TL494芯片产生占空比可调的方波，用这个方波也可以控制载波。TL494的内部电路图如图2所示。
LED可见光通信开题报告
武汉工业学院学生毕业设计（论文）开题报告表
为二进制OOK(开关键控)编码。但由于OFDM可以有效地对抗多径传播所造成的符号间干扰，其实现复杂度比采用均衡器的单载波系统小很多。因此采用OFDM调制技术具有良好的发展前景。 2.LED驱动设计 因为LED正向伏安特性非常陡(即正向动态电阻特别小)，于是给LED供电不会像普通白炽灯那样直接用电压源供电，否则电压波动稍微增大，电流就会急剧增大到将LED烧毁的程度。因此为了能够稳定LED的工作电流，保证LED能够正常并稳定地工作，各种各样的LED驱动电路就应运而生。在LED可见光通信中，由于几百兆的数据传输速率，要求LED 光源急速点亮与熄灭，必需考虑LED的响应时间，这也对LED驱动电路提出了更高的要求。 3.LED伏安特性 由前节我们已经知道了LED具有普通二极管的伏安性，可分为工作区、正向死区、截止区和击穿区四个区。为了使LED能够达到正常发光的目的，就要保证能够使他的状态稳定在工作区。 4.LED调制特性 白光LED的响应时间通常在纳秒级，因此，白光LED可以达到极高的调制速率，这也是LED在可见光通信受到欢迎的原因。白光LED的最大调制速率是指在一定的调制方法下，LED 输出的光亮度降低至某一个低频参考值的二分之一时刻的频率。据实际经验知道，不同的LED调制速率是不同的，他基本由LED本身的特征决定。在LED上通过较低的电流时结电容是限制调制速率的主要原因，也就是零偏压情况下LED的电容值。而当偏置电流逐渐提高时，这时调制速率就基本由注入到有源区的载流子的寿命来确定。 LED的另一个参数值响应时间也需要我们考虑。响应时间是用来描述LED亮度随开关闭合反应快慢的。响应时间我们可以定义为LED由点亮到熄灭或由熄灭到点亮所延迟的时间的长短。上升时间t1表示LED的由熄灭到点亮时间用的时间也就是指从闭合开光从发光亮度上升到额定功率的10%开始计时直到亮度达到额定功率的90%所需要的时间。同理，下降时间t2是指LED由发亮到熄灭时间定义为LED由正常点亮，断开开关后，亮度降至额定功率
可见光通信
可见光通信技术前景广阔的通信新领域
目录 前言 (2) 可见光通信技术介绍 (2) 可见光通信技术的特点 (3) 光通信的发展历程 (4) 可见光通信技术的发展 (5) 应用邻域 (7) LED灯=高速网络连接 (7) 未来飞机上也能打电话 (8) “光通讯”将挺进传统通讯禁区 (8) “光通讯”运用于日常生活中 (9) 参考文献 (10)
前言 在通信技术发达的现在，网络信号的传输速度与方式已经有了大幅度的提高与改进。但在多年的应用检验下，这些网络信号传输方式仍旧存在一些众所周知的不足。以现如今流行的Wi-Fi举例：它存在地区限制，在同一时间容纳的用户数量的限制，稳定性与抗干扰能力也有待提高。 但是你可曾想过有这么一天，有灯光的地方，就有网络信号。点一盏LED灯，就能上网。只要一盏1W的LED灯珠，就能够“一拖四”，使灯光下的4台电脑同时上网，平均上网速率达到150M，这样的方便快捷到秒杀Wi-Fi的新技术你向往吗？ 而这种技术便是被称为Li-fi的可见光通信技术。 可见光通信技术介绍 可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式。它能够同时实现照明与通信的功能，具有传输数据率高，保密性强，无电磁干扰，无需频谱认证等优点，是理想的室内高速无线接入方案，在全球已经成为了研究的热点。与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度
可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端，只要在室内灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。 可见光通信技术的特点 无线电信号传输设备存在很多局限性，它们稀有、昂贵、但效率不高，比如手机，全球数百万个基站帮助其增强信号，但大部分能量却消耗在冷却上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的灯泡却取之不尽，尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片，便可让灯泡变成无线网络发射器。 该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外，同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信，对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。而且，光谱比无线电频谱大10000倍，意味着更大的带宽和更高的速度，网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。
可见光通信概述
可见光通信及其关键技术研究 摘要：用室内照明的白光LED光源作为通信基站进行信息无线传输的技术是当前国外光无线通信领域的研究热点之一，是一项有发展前景的新兴技术。这也将可见光通信技术带到了众人的面前。文章详细介绍了可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其巨大的优点以及应用领域上的发展趋势。 关键词：可见光通信、技术优势、发展历史、关键技术、应用展望 Studies on the visible light communication and itskey technologies Jieyong He Optical Engineering, School of Physics, Sun Yat-sen University, User ID:15212250 Abstract It is one of hot spots of optical wireless communication research field in abroad that using whiteLED light source as base station to transmit information through wireless mode currently, which is an promisingnew technology. This trend brings the visible light communication into our attention. In this paper I introduce the current situation of visible light communication bywhite LEDs at home and abroad in detail, analyze the key techniques and clarify the advantages and development trend of thesystem. Key Words:visible light communication, advantages, key technologies, developing history, developments 1可见光通信介绍 近年来，被誉为“绿色照明”的半导体（LED）照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比，白光LED 不仅功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保，更具有调制性能好、响应灵敏度高等优点。利用LED 的这种特性，它用作照明的同时，还可以把信号调制到LED 可见光束上进行传输，实现一种新兴的光无线通信技术，即可见光通信（indoor visible light communication，VLC）技术。 1.1可见光通信技术概述 一直以来，在一个人的头顶上画一个闪亮的灯泡，被用来象征一个发明家的灵光乍现，但是德国物理学家哈拉尔德·哈斯(Hass H.)由灯泡本身“点亮”了奇思妙想：依赖一盏小小的灯，将看不见的网络信号，变成“看得见”的网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队最新发明了一种专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这个过程被称为可见光通信，人们常把它亲切地称为“LIFI”，以示它能给目前以WIFI为代表的无线网络传输技术可能带来革命性的改变。 可见光通信（VLC）是将发光二极管（LED）等可见光发出的肉眼察觉不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的。VLC结构由两个部分组成，一个是VLC发送部分，另一个是VLC接收部分。发送部分处，将需要传输的数据加载在光载波信号上，并进行调制，然后到达接收部分，即利用光电转换器件接收光载波并解调以获取信息。 可见光通信系统能够覆盖灯光所能达到的范围，不需要电线连接。与目前使用的无线局域网（无线LAN）相比，可见光通信系统可以利用照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号，其通信速度可达每秒数
可见光通信应用前景与发展挑战
Telecom Power Technology Feb.?25，2019，Vol.?36?No.?2? 2019年2月25日第36卷第2期 通信技术 · 217 · doi：10.19399/https://www.wendangku.net/doc/d453186.html,ki.tpt.2019.02.095 可见光通信应用前景与发展挑战 朱振坤 （湖北经济学院 信息与通信工程学院，湖北 武汉 430000） 摘要：传输介质创新往往会掀起新通信技术革新的浪潮。自从可见光被尝试用作信息传输媒介起，可见光通信技术（Visible Light Communication，VLC）在短短数年间迅速成为无线通信技术领域的研究热门课题。可见光通信继承了LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点，在照明的同时实现了无线通信。基于此，在系统介绍可见光通信结构和特点的基础上，重点介绍了可见光通信的应用前景，并分析讨论了可见光通信的一些关键技术和可见光通信未来的发展挑战。 关键词：可见光通信；白光LED；uplink Application Prospects and Development Challenges of Visible Light Communication ZHU Zhen-kun （College of Information and Communication Engineering，Hubei University of Economics，Wuhan 430000，China）Abstract ：The innovation of transmission media often leads to the wave of innovation of new communication technology. Since visible light has been tried as an information transmission medium ，Visible Light Communication （VLC ） has rapidly become a hot research topic in the field of wireless communication technology in a few years.Visible light communication inherits the advantages of fast response speed ，no electromagnetic interference and high reliability of LED ，and achieves wireless communication while illuminating.Based on this ，the structure and characteristics of visible light communication are introduced systematically.The application prospects of visible light communication are emphasized.Some key technologies of visible light communication and the development challenges of visible light communication in the future are analyzed and discussed. Key words ：visible light communication ；white LED ；uplink 0 引 言 受益于半导体技术的高速发展和LED 照明的广泛应用，VLC 使用LED 作为可见光光源，拥有LED 反应速度快、不受电磁干扰及可靠性高等优点，在照明的同时实现了无线通信[1]。从一百多年前贝尔提出photophone 起，经过各类激光器与LED 的逐步发明与应用，VLC 的概念在21世纪初被正式提出，并很快成为了欧、美、日等国家角逐通信技术的前沿阵地，国内以中国科学技术大学为代表的高校和研究机构在VLC 理论与实验方面取得了诸多突出成果。但是，VLC 现阶段还未趋于成熟，在生活与工业中的推广应用尚有许多技术难点需要解决。 1 基本结构及其特点 无线通信系统逻辑上一般都由下行链路（downlink ） 和上行链路（uplink ）两部分组成，VLC 作为无线通信的一种也同样如此。以典型的室内可见光通信系统为例，VLC 基本结构如下。1.1 下行链路 下行链路由LED 光源、光电检测器（PD ）及信号处理单元组成。其中，LED 光源与信号处理单元组合可发射调制可见光，构成发射部分；PD 与信号处理单元接收发射光并转换处理获得原始信息，构成接收部分。由于两部分间存在多条光路径，每种路径上从发 射到接收耗时不同，因而存在码间干扰（ISI ）。1.2 上行链路 相较于下行链路，uplink 的LED 光源发射面积和发射角要小得多，同时uplink 的PD 安装在吊顶上，用来接收用户光信号。除去上述区别外，uplink 和downlink 的组成结构基本相同。 实际使用的可见光网络是由全双工VLC 系统组成的网络，全双工VLC 系统通过在通信双方对称配置上述uplink 和downlink 实现双向同时工作。由于VLC 系统中LED 光源高速调制，人眼察觉不到灯光的明暗交错，因而其通信功能对LED 照明没有影响。VLC 系统一般设计采用强度调制直接检测（IM-DD ），这种方式的特征在于Optical receiver 所接收到的光信号来自多个光源，即使部分光路径被遮挡仍旧可以实现通信，大大提高了系统可靠性。 VLC 由于光源的特殊性，表现出许多优于传统光通信（Optical Communication ）和射频通信（RF Communication ）的特点。第一，不受许可证限制。可见光不在无线电频谱管制范围内，因而不受许可证限制。第二，安全性。可见光对人基本没有伤害，将照明使用的可见光作为通信介质安全性极高。第三，保密性。在封闭空间内，可见光无法穿越砖墙，因而外界无法获取通信内容，可以有效防止信息外泄。第四，不会产生电磁干扰。这一点对于飞机和医院极为重要，因为这些场合对于电磁干扰有着严格限制。此外，可见光资源丰富、发射功率高等均为VLC 优势。然而，由于VLC 通信路径损失较大，性能受温度影响较明显，因而目前无法取代RF Communication 。因此，如何克服这些劣势成为了VLC 研究的热门课题。 收稿日期：2018-11-14 作者简介：朱振坤（1997-），男，湖北黄冈人，本科，主要研究方向为电子信息工程。
可见光通信报告
可见光通信报告 —陈晨1.概述 可见光通信（VLC）是将可见光用于短距离（5m以内）的光无线（OW）通信系统。若干种光源，如LED/LD可作为光源。数据能够通过光通/断切换得足够快，以致于闪烁使人眼无法分辨来发送。 VLC具有如下优点：对人安全；避免了射频的限制；出于安全考虑，有些地方禁止使用射频通信，如医院和飞机；与相邻射频信号之间的互相干扰可能会限制Wi-Fi的使用，而可见光基本上不存在干扰问题，相邻光束可以交叉通过，只要它们的目的地不同就可以了。 2.结构 VLC结构由两个部分组成，一个是VLC发送部分，另一个是VLC接收部分。发送部分能使用任一类LED光照明。VLC发送部分必须具有用于照明和传输性能的PHY/MAC功能。VLC接收部分能支持任一类能避免其它光干涉的光二极管（PD）。两者的公共部分是VLC PHY和MAC。VLC PHY具有用于一种无线通信的一种调制和线路编码。VLC MAC必须支持不同的应用。
3.规范 两个与相关眼和皮肤安全规范的问题：可见光闪烁和可见光强度。 VLC的PHY调制能使光闪烁。光闪烁可能对人/动物产生有害健康的影响。光闪烁是一种视觉不稳定的印象，这种印象由一个光亮度或光谱分布随时间变动的光刺激而产生。临界闪烁频率（CFF，即闪烁融合门限）是一个观察者由间歇光感觉到完全稳定感觉的频率。 要求：甚至即便是低比特率或成组数据传输时，VLC调制频率必须高于CFF 门限： 》1 /最小闪烁频率是200HZ（=5ms） 》每个最大闪烁时间周期（MFTP）的亮度必须全部相等。 4.发送光角 光轴被设定为包含光口设备的接口：发送器：扩张角；接收器：视场。
可见光通信及其关键技术研究
收稿日期:2006-01-05. 基金项目:陕西省/火矩计划0项目(2002HK 52);陕西省教育厅科技资助项目(04JK247).动态综述 可见光通信及其关键技术研究 丁德强1,2,柯熙政1 (1.西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安710048;2.西安通信学院,陕西西安710106) 摘 要: 可见光通信系统采用白光发光二极管(LED)作为光源,因而系统具有通信与照明的双重作用,极大地节约了能源。描述了可见光通信的结构与特点,对可见光通信的一些关键技术做了简单的研究,并介绍了可见光通信的发展动态。 关键词: 可见光通信;白光LED;视场;码间干扰 中图分类号:T N929.11 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2006)02-0114-04 Visible Light C ommu nication and Research on Its Key Techniques DIN G De -qiang 1,2,KE X-i zheng 1 (1.School of Automation &Information Engineering,Xi p an University of Technology,Xi p an 710048,C HN; 2.X i p an Comm unication C ollege,Xi p an 710106,CHN) Abstract: The visible lig ht comm unication (VLC )is a kind of optical wireless com munication that uses the w hite LEDs.In VLC system,w hite LEDs are used not only as the illum inator in the roo ms,but also as the source of the co mmunication system.The config uration,character istics and key techniques of v isible light com munication ar e described.T he devo lopm ent status in the field of VLC is intro duced. Key words: visible light co mmunication;white LED;field of view ;inter sym bo l interference 1 引言 高亮度白光发光二极管(LED)面世后,随着光效的逐步提高,其应用从显示领域逐步扩展到照明领域,并且发展迅速。与传统的照明设备相比,白光LED 具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,被视为第四代节能环保型照明产品[1] 。白光LED 的另外一个突出优点是响应灵敏度非常高,因此可以用LED 进行超高速数据通信。可见光通信(visible light communicatio n,VLC)是一种在白光LED 技术上发展起来的新兴的光无线通信技术。与传统的射频通信和其他光无线通信相比,可见光通信具有发射功率高、无电磁干扰、节约能源等优 点,因而可见光通信技术具有极大的发展前景,已引起人们的广泛关注和研究 [2,3] 。 2 基本结构及其特点 图1所示为可见光通信在办公室内的典型应用配置图。可见光通信作为一种无线的光通信方式,其系统包括下行链路(dow n link)和上行链路(up link)两部分。下行链路包括发射和接收两部分。其发射部分主要由白光LED 光源和相应信号处理单元组成,白光LED 光源发出的已调制光以很大的发射角在空间中朝各个方向传播。由于室内不受强背景光和天气的影响,光传播基本上不存在损耗,但是由于LED 光源个数较多,且具有较大的表面积,因而在发射机和接收机之间存在若干条不同的光路径,不同的光路径到达接收机的时间不同,将引起所谓的码间干扰(ISI )。由于白光LED 光源发出的是 # 114#
可见光通信技术的发展趋势
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d453186.html, 可见光通信技术的发展趋势 作者：魏访 来源：《电子技术与软件工程》2017年第19期 摘要依托LED光源的快速调制特征，可达成集照明、通信于一体的可见光通信。文章通过阐述可见光通信技术，分析可见光通信关键技术，对可见光通信技术应用前景展开探讨，旨在为如何促进可见光通信技术有序健康发展研究适用提供一些思路。 【关键词】可见光通信技术发展应用前景 依托LED光源的快速调制特征，可达成集照明、通信于一体的可见光通信。可见光通信关键技术是基于对三维融合的达成，将芯片模块加在LED灯电路中，进而实现无线路由器、通信基站以及GPS等功能。相较于传统技术，可见光通信技术凭借其可利用频带宽、安全性高，无电磁干扰，无需频段许可授权等优势，为新型多媒体通信发展提供了可靠保障。由此可见，对可见光通信技术的发展趋势开展研究，有着十分重要的现实意义。 1 可见光通信技术概述 可见光通信技术是借助LED发出高速明暗闪烁信息以实现信息传递，LED每秒闪烁速可达数百万次。可见光通信技术是移动系统的一种补充接入方式，有着极为丰富的频率资源，可为用户提供丰富的无线频谱，实现在电磁信号敏感或电磁受限前提下的便捷使用。可见光通信系统，如图1所示，以LED照明设备对无线局域网基站进行取代，无需再装置任何其他基础设施。仅需在LED照明范围内，便可达成不间断高速数据传输，速率在每秒数十兆到数百兆之间，其光谱宽可达到无线电频谱宽的万倍以上。除此之外，可见光通信系统有着十分可靠的安全性，仅需拉上遮光帘，便可防止出现信息泄漏情况。 2 可见光通信关键技术相关研究 2.1 发光二极管个数 可见光通信系统中，技术人员往往将发光二极管装置于房间阳光最大辐射角处，以尽可能对房间各个角度进行覆盖。然而受行人遮挡影响，光源接收机表面极易产生阴影，进而对可见光通信成效造成不利影响，为了防止引发该种情况，技术人员应当尽可能降低阴影的影响。对于房建照明而言，照明灯越多，则房间亮度越高，照明效果越显著，同时光源接收功率也越大。阴影影响得到消除，然而可见光通信系统性能依旧未得到显著改善，这是因为受光源存在一定差异影响，形成的光路径便会不同，并且不同光路径还会产生各种程度的码间干扰。由此表明，伴随发光二极管灯数量的增多，码间干扰水平会不断升高。倘若系统码率为 1000Mbps，则可将发光二极管数量调节为约3个。 2.2 接收机选择技术
可见光通信
你还在抱怨WIFI热点太少、信号不稳定吗？未来，有电灯泡你就有无线网络信号，而且传输速度可高达1Gbps远高于WIFI。该技术由英国大学科技人员Herald Haas和他的团队发明——利用一束光来传输数据，这类技术常被称作可见光通信（VLC）。不过，要实现该技术并不是没有障碍。首先，可见光无法穿透物体，因此信号会被切断。另外，手机如何接收光通信信息，也是个难题。 LED灯泡加装微芯片传递数据 据国外媒体报道，Haas表示，他最大的梦想是将电灯泡变为宽带通信设备。这样电灯泡不仅能提供照明，也将成为一款必要的工具。Haas认为，通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。 灯泡的闪烁频率达到数百万次每秒，对人的裸眼来说，这样的闪烁不可见，只有光敏接收器才能探测到。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。 这一技术的好处显而易见：只要你身边有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。据估计，目前全世界的电灯泡数量约有140亿盏。 传输速度可高达1Gbps 这一可见光通信技术被简称为“LIFI”，其优点并不仅仅是可以让世界上任何路灯都成为互联网接入点，还可以节约日渐稀缺的射频频谱资源。目前，作为无线数据传输的最主要技术，WIFI利用了射频信号。然而，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分。但随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少。 这就是为什么当你周围上网的人越来越多，你的网速会变得越来越慢。3G无线网络如此，WIFI网络同样如此。按照Facebook创始人、CEO马克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）的预计，未来10年人们分享的信息量将相当于目前的1000倍。 Haas表示，他的技术将是解决问题的重要部分， “可见光频谱的宽度达到射频频谱的1万倍。”这意味着可见光通信能带来更高的带宽。Haas表示，“LIFI”技术能带来高达1Gbps的数据传输速度，远高于4G网络。另外，该技术几乎不需要再新建基础设施。 实现该技术需跨三大障碍 手机很快就能使用LIFI了吗？未必！尽管该技术有着无可比拟的优点，但其缺陷也同样明显。技术人士称，可见光无法穿透物体，因此如果接收器被阻挡，那么信号将被切断。同时，手机、平板电脑等设备如何接受可见光通信信号、稳定性如何，也尚无定论。另外，140亿盏灯，貌似是140亿个热点，无论室内室外皆有，但安全性却堪忧。 Haas认为，可见光通信并不是WIFI的竞争对手，而是一种相互补充的技术。如果光信号被阻挡，而用户需要使用设备发送信息，就可以无缝地切换至射频信号。 他表示，用户仍然需要WIFI射频通信系统。在短期内，可见光通信也许可以小范围实现一
可见光通信的研究
可见光通信的研究 白光发光二极管(LED) 面世后，发光效率逐步提高，其应用领域逐步从显示扩展到照明。与传统的照明设备相比，白光LED 具有驱动电压低、功耗低、使用寿命长等优点，是一种绿色环保的照明器件，被视为第四代节能环保型照明设备[1]。由图1 可以看出，LED 在全球照明市场中所占据的比重正逐年递增。据专业人士预测，随着白光LED 照明技术的不断发展和完善，到2021 年，LED 将占据以上的全球商用照明灯泡市场份额[2-3]。由于白光LED 具有很高的响应灵敏度，因此可以被用于进行高速的数据通信。可见光通信(VLC) 就是在白光LED 技术上发展起来的新型的无线光通信技术。室内可见光通信系统示意图。在可见光通信系统中，白光LED 具有通信与照明的双重功能，由于LED 的调制速率非常高，人眼完全感觉不到其闪烁。可见光通信系统可利用室内白光LED 照明设备代替无线局域网基站，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，只要在室内灯光照到的地方，就可以实现长时间的高速数据传输；可见光通信系统具有安全性高的特点，室内的信息不会外泄漏到室外；由于不使用无线电波通信，在对电磁信号敏感的环境中可以自由使用该系统。除此之外，与传统的射频通信以及红外无线光通信技术相比，可见光通信还具有对人体安全、频率资源丰富等优点。 1 可见光通信的研究现状 1.1 国际上的相关研究现状由于可见光通信技术具有较好的应用前景，它在未来通信领域中占有重要的地位和价值，因此很多研究机构和电信运营公司加入到无线光通信的研究领域中来，特别是日本、欧洲、美国等国家在可见光通信的领域已经投入了大量的人力、物力以及财力。可见光通信的研究最早在日本开展。早在2000 年，中川研究室的等人就对基于白光的可见光通信信道进行了初步的数学分析和仿真计算，分析了白光作为室内照明和通信光源的可能性[4]。2002 年，中川研究室的研究人员又对可见光通信系统展开了具体的分析，包括光源属性、信道模型、噪声模型、室内不同位置的信噪比分布等[5]。2003 年，在中川正雄的倡导下，日本可见光通信联合体成立，并吸引了一大批研究单位及企业参与，包括NEC、Sony、Toshiba、等。VLCC 关于可见光通信的研究范围比较宽广，根据具体的应用场景可分为室内移动通信、可见光定位、可见光无线局域网接入、交通信号灯通信、水下可见光通信等。在可将光通信研究领域已经取得了很大的成就，例如Samsung 公司展出过工作距离为1 m 的双向可见光通信系统；中川研究室还开发了基于可见光通信的超市定位及导航系统，而且是面向商业化的产品。欧洲的OMEGA 计划也对可见光通信展开了深入的研究。OMEGA 计划由欧洲的20 多家大学科研单位和企业组成，它的目标是发展出一种全新的能够提供宽带和高速服务的室内接入网路。OMEGA 计划计划把可见光通信技术列为重要的高速接入技术之一，并且已经取得了丰硕的研究成果。2009年，牛津大学的’Brien 等人利用均衡技术实现了100 Mbit/s 的通信速率[8]；2010年，他们又利用多输入多输出和正交频分复用技术(OFDM)技术，实现了220 Mbit/s 的传输速率[9]。2010年在OMEGA 计划的年会上展出的室内可将光通信演示系统的通信速率达到了100 Mbit/s，该系统利用房间天花板上的16 个白光LED 通信，完成了4 路高清视频的实时广播。在2010年1 月，德国Heinrich Hertz 实验室的科研人员创造了可见光通信速率的世界纪录，他们利用普通商用的荧光白光LED 搭建的可见光通信系统达到了513 Mbit/s 的通信速率，并且他们通过分析认为该系统的通信速率还有提升的空间，可达到甚至 1 000 Mbit/s [10]。2011 年，实验室的科研人员又利用色光三原色(RGB)型白光LED 以及密集波分复用(WDM) 技术实现了的通信速率[11]。除了日本和欧洲的科研单位，美国的UC-Light[12]也是进行可见光通信研究的重要机构。UC-Light 依托于加州大学的 4 所分校和1 个美国国家实验室，其研究人员的研究背景涉及建筑学、无线通信、网络、照明、光学、器件等领域。UC-Light 成立的目的是开发一种基于LED 照明的高速通信和定位系统。 1.2 中国的研究现状中国的可见光通信研究起步相对较晚，与国际相比仍然落后很多，