陈柏兴,许华锋,叶敏忠

(广东省科学技术情报研究所,广东广州 510033)

1 研究背景

近年来,随时随地的智能设备终端接入方式变革使无线接入网频谱资源紧张的困境进一步凸显,拓宽频谱资源、安全无辐射的接入方式成为当前无线通信领域的迫切需求,采用发光二极管(LED)作为光源的可见光通信(VLC)技术顺应潮流而生[1]。伴随着LED的发展,VLC迅速引起关注[2]。VLC技术拓宽了下一代宽带通信的频谱[3-4],符合绿色发展理念。与传统的通信技术相比,VLC技术具有发射功率高,不占用无线电频谱、无电磁干扰和无电磁辐射,以及绿色节能等优点[5-8],将在6G网络中担任重要的角色[9-10],推动着下一代照明和接入技术的发展[11],已成为国际通信领域争相抢占的技术制高点。

2 发展与研究现状

室内VLC研究最先起始于日本,2000年,日本KEIO大学的Tanaka和Nakagawa等学者提出VLC的概念[12]。2003年,日本成立了可见光通信联盟(VLCC),该联盟迅速成长为国际性组织[13]。2004年,日本国土交通省实现了速率为10 Mbit/s量级的可见光传输[14]。欧美等国家和地区也关注并重视VLC技术的研发:2008年,欧盟开展欧美加(OMEGA)项目,VLC无线通信是研究焦点之一;同年,美国国家科学基金会资助开展“智能照明通信”(SLC)项目[15];2009年,德国海因里希赫兹研究所将VLC传输速率提升至230 Mbit/s,次年,该研究所实现了OFDM调制信号513 Mbit/s的可见光传输,并于2012年首次突破1 Gbit/s[16-18];2016年,英国牛津大学和爱丁堡大学研究团队采用OFDM和WDM相结合,将VLC最高传输速率提升至10G bit/s。此外,德国不来梅国际大学、荷兰飞利浦实验室及美国波斯顿大学的ERC中心、加州大学的UC-Light中心、宾州州立大学的COWA中心均是VLC主要研究机构[19]。……