可見光通信 又名：VLC

　　可見光通信（VLC,Visible light communication）

　　利用這種技術做成的系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達到的范圍，電腦不需要電線連接，因而具有廣泛的開發(fā)前景。

特點

　　與目前使用的無線局域網(wǎng)（無線LAN）相比，“可見光通信”系統(tǒng)可利用室內(nèi)照明設備代替無線LAN局域網(wǎng)基站發(fā)射信號，其通信速度可達每秒數(shù)十兆至數(shù)百兆，未來傳輸速度還可能超過光纖通信。利用專用的、能夠接發(fā)信號功能的電腦以及移動信息終端，只要在室內(nèi)燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳高清晰畫像和動畫等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有安全性高的特點。用窗簾遮住光線，信息就不會外泄至室外，同時使用多臺電腦也不會影響通信速度。由于不使用無線電波通信，對電磁信號敏感的醫(yī)院等部門可以自由使用該系統(tǒng)。

國際上的相關研究現(xiàn)狀

　　由于可見光通信技術具有較好的應用前景，它在未來通信領域中占有重要的地位和價值，因此很多研究機構和電信運營公司加入到無線光通信的研究領域中來，特別是日本、歐洲、美國等國家在可見光通信的領域已經(jīng)投入了大量的人力、物力以及財力。

　　可見光通信的研究最早在日本開展。早在2000 年，中川研究室的等人就對基于白光的可見光通信信道進行了初步的數(shù)學分析和仿真計算，分析了白光作為室內(nèi)照明和通信光源的可能性。2002 年，中川研究室的研究人員又對可見光通信系統(tǒng)展開了具體的分析，包括光源屬性、信道模型、噪聲模型、室內(nèi)不同位置的信噪比分布等。2003 年，在中川正雄的倡導下，日本可見光通信聯(lián)合體成立，并吸引了一大批研究單位及企業(yè)參與，包括NEC、Sony、Toshiba、等。VLCC關于可見光通信的研究范圍比較寬廣，根據(jù)具體的應用場景可分為室內(nèi)移動通信、可見光定位、可見光無線局域網(wǎng)接入、交通信號燈通信、水下可見光通信等。

　　在可將光通信研究領域已經(jīng)取得了很大的成就，例如Samsung公司展出過工作距離為1m的雙向可見光通信系統(tǒng)；中川研究室還開發(fā)了基于可見光通信的超市定位及導航系統(tǒng)，而且是面向商業(yè)化的產(chǎn)品。

　　歐洲的OMEGA 計劃也對可見光通信展開了深入的研究。OMEGA 計劃由歐洲的20 多家大學科研單位和企業(yè)組成，它的目標是發(fā)展出一種全新的能夠提供寬帶和高速服務的室內(nèi)接入網(wǎng)路。OMEGA 計劃計劃把可見光通信技術列為重要的高速接入技術之一，并且已經(jīng)取得了豐碩的研究成果。2009年，牛津大學的’Brien 等人利用均衡技術實現(xiàn)了100 Mbit/s的通信速率；2010年，他們又利用多輸入多輸出和正交頻分復用技術(OFDM)技術，實現(xiàn)了220 Mbit/s的傳輸速率。2010年在OMEGA 計劃的年會上展出的室內(nèi)可將光通信演示系統(tǒng)的通信速率達到了100 Mbit/s，該系統(tǒng)利用房間天花板上的16個白光LED 通信，完成了4 路高清視頻的實時廣播。在2010年1月，德國Heinrich Hertz 實驗室的科研人員創(chuàng)造了可見光通信速率的世界紀錄，他們利用普通商用的熒光白光LED 搭建的可見光通信系統(tǒng)達到了513 Mbit/s 的通信速率，并且他們通過分析認為該系統(tǒng)的通信速率還有提升的空間，可達到甚至1 000 Mbit/s。2011 年，實驗室的科研人員又利用色光三原色(RGB)型白光LED 以及密集波分復用(WDM) 技術實現(xiàn)了的通信速率。

　　除了日本和歐洲的科研單位，美國的UC-Light也是進行可見光通信研究的重要機構。UC-Light 依托于加州大學的4所分校和1個美國國家實驗室，其研究人員的研究背景涉及建筑學、無線通信、網(wǎng)絡、照明、光學、器件等領域。UC-Light 成立的目的是開發(fā)一種基于LED 照明的高速通信和定位系統(tǒng)。

中國的研究現(xiàn)狀

　　中國的可見光通信研究起步相對較晚，與國際相比仍然落后很多，尚沒有比較成熟的商用化的可見光通信系統(tǒng)。近年來，在國家大力支持的背景下，中國的可見光通信研究也逐步取得了一定的進步，在可見光通信理論、系統(tǒng)設計和計算機仿真、實驗演示系統(tǒng)設計制作等方面取得了一些成果。

　　北京大學在2006 年首次提出了基于廣角鏡頭的超寬視角可見光信號接收方案，并進行了一系列的理論和實驗工作。此外，在LED 的調(diào)制驅(qū)動、LED 陣列的布局優(yōu)化以及高靈敏度接收等方面進行了一定的研究，并在可見光通信與無源光網(wǎng)絡(PON)的融合接入中的物理層、鏈路層和傳輸層等方面開展了探索研究。在年的Intel 杯大學生嵌入式系統(tǒng)大賽中，北京大學的參賽作品（基于白光的照明及綜合信息發(fā)布系統(tǒng)）實現(xiàn)了5 個頻道的廣播，在6 m 的工作距離下實現(xiàn)了3 Mbit/s 的通信速率，該系統(tǒng)在大賽中榮獲二等獎。

可見光通信的應用領域

　?。?）照明與通信

　?。?）視覺信號與數(shù)據(jù)傳輸

　?。?）顯示與數(shù)據(jù)通信

　　（4）室內(nèi)定位

可見光通信的研究趨勢

　　(1)高調(diào)制帶寬的LED 光源

　　(2)LED的大電流驅(qū)動和非線性效應補償技術

　　(3)光源的布局優(yōu)化

　　(4)光學MIMO 技術

　　(5)光學OFDM 技術

　　(6)高靈敏度的廣角接收技術

　　(7)消除碼間干擾的技術