白光照明的可见光通信的现状及发展LED刘宏展，吕晓旭，王发强，梁瑞生，王金东，张准（华南师范大学光子信息技术实验室，广州510006）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。文章详细介绍了白光LED照明的室内可见光通信技术在国内外的研究现状，分析了其关键技术，阐述了其发展趋势。关键词：可见光通信；白光LED；光无线通信：TN929.1文献标识码：A：1002-5561(2009)07-0053-04ThecurrentsituationanddevelopmenttrendofindoorvisiblelightcommunicationbywhiteLEDilluminationLIUHong-zhan,LVXiao-xu，WANGFa-qiang，LIANGRui-sheng，WANG激n-dong，ZHANGZhun（LaboratoryofPotonicInformationTechnology,TheSouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510006,China）Abstract：ItisoneofhotspotsofopticalwirelesscommunicationresearchfieldinabroadthatusingwhiteLEDlightsourceasbasestationtotransmitinformationthroughwirelessmodecurrently.,whichisanpromis-ingnewtechnology.InthispaperweintroducethecurrentsituationofindoorvisiblelightcommunicationbywhiteLEDsathomeandabroadindetail,analyzethekeytechniquesandclarifythedevelopmenttrendofthesystem.Keywords：visiblelightcommunication,whiteLED,opticalwirelesscommunication0引言近年来，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（indoorvisiblelightcommunication，VLC）技术。较实用的VLC是日本KEIO大学的M.Nakagawa所领导的课题组于2000年提出来的，2003年他们成立了可见光通信协会（VLCC）。在2004年召开的CEATEC大会上，VLCC会长M.Nakagawa教授公布了这项技术。他们以Gfeller和Bapst的室内光传输信道为传输模型，将信道分为直接信道和反射信道两部分，利用室内LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输。与传统的射频通信和其他光无线通信相比，可见光通信具有以下突出优点：(1)可见光对人类非常安全；(2)可见光资源丰富；(3)发射功率高；(4)无需无线电频谱证；(5)无电磁干扰。因而可见光通信技术具有极大的发展前景，将为光通信提供一种全新的高速数据接入方式，已经引起了人们的广泛关注和研究。现在，从LED照明系统中获得无线通信能力的可能性已经从试验得到证明，将无线通信能力嵌入未来LED照明系统中是一个发展方向，很可能是光无线接入网的一个目标。收稿日期：2009-03-30。基金项目：国家自然科学基金（60877070）资助；国家973计划（2007CB307001）资助；广州市科技支撑计划项目（2008Z1-D501）资助。作者简介：刘宏展（1975-），男，博士，主要从事光通信、光学精密检测及信号处理等方面的研究1白光LED室内可见光通信的现状LED可见光通信分为室外通信和室内通信两类。室外可见光通信是由香港大学G.Pang等人在1998日本是VLC技术的先行者，KEIO大学的研究者们率先开展了一系列基础性的理论研究工作，尤其以Tanaka，Komine和Sugiyama为代表。2000年，Tanaka[1]等以强度调制直接检测(IM-DD)为光调制形式进行了建模仿真，获得了数据率、误码率以及接收功率等之间的关系，认为码间干扰(ISI)和多径效应是影响系统性能的两大因素。2001年[2]，他们分别采用OOK_RZ与光于高速编码调制传输技术理论研究的同时注重实验的验证，并首次实现了超100Mb/s的通信速率。时间进入到2008年10月，科技强国美国也感觉到了VLC技术的重大科研价值，由美国政府赞助的一项“智慧照明(smartlighting)”计划，该项投资额一亿八千五百万美元、为期10年的美国国家科学基金会(NSF)计划，有超过30所大学的研究人员参与。这项计划试图采用可见光光束(visiblelightbeams)来实现无线设备与LED照明设备之间的通信。不仅如此，IEEE于2008年成立了专门的可见光通信小组IEEE802.1...