可见光通信科普——国内外研究进展

可见光通信国内外研究进展

作者:陈雄斌

可见光通信技术(VisibleLight Communication, VLC),是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼难分辨的高速明暗变化光信号来传输信息。简单来说,也可以叫做灯光通信。

2003 年10 月,日本庆应义塾大学发起并成立了产、学、研相结合的战略联盟-可见光通信联盟(VLCC),其成员是来自通信、照明系统设计和器件制造等方面的公司,其目的是通过市场研究、推广和技术标准化,建立安全、无处不在的可见光通信网络。

2008年美国成立了由波士顿大学(负责发光二极管通信、计算机网络系统技术研究)、Rensselaer 理工学院(负责新材料器件技术与系统应用研究)、新墨西哥大学(负责纳米材料、器件、生物成像和显示的测试平台建设)组成的智能照明中心开展可见光通信技术研究。智能照明中心后来催生出了ByteLight等可见光通信应用的企业或品牌。

2008年欧盟启动了欧米伽计划进行可见光通信技术研究。欧洲在可见光通信研究领域代表性的研究单位包括英国牛津大学、剑桥大学、帝国理工学院、德国西门子公司、法国电信等。英国爱丁堡大学的Harald Haas教授在2011年创造了“Li-Fi”一词,后来在苏格兰政府支持下创立了PureLiFi公司从事可见光通信技术产品化研究,该公司最少已经获得150万英镑(220万美元)融资,估值最少为1400万英镑。据了解,PureLiFi的研究大部分还处在实验中,已推出的少部分商业化产品基本还处在闭门内测阶段。此前,美国一家医疗服务提供商成为其第一个客户。2014年,Li-1st问世,可以实现双向的数据传输,但只对合作客户开放购买。

2008年年底中国科学院半导体研究所按照路甬祥院长的批示,整合所内优势研发力量,启动了基于可见光通信的“半导体照明信息网”(Solid StateLighting Information Network,S2-link)的研究,研究范围覆盖材料、器件、协议和系统。

2011 年11 28 日美国《时代》周刊公布的2011 年度全球50 大最佳发明中英国爱丁堡大学的Harald Haas教授开发出一种利用LED 灯实现光学无线上网的解决方案Li-Fi)排在第8 位2012年12月31日CCTV-2创新科技“环球新锐榜”排名中基于可见光通信技术的“光怪路由”位列第3

下表是可见光通信学术研究的国内外进展情况(如有错误欢迎指正)。

   表中红色字体的四个成果分别代表RGB三色LED离线处理最高峰值速率、红绿蓝黄四色LED离线处理最高峰值速率、RGB三色LED实时传输最高速率、荧光型LED实时传输最高速率,论文如下:

  1. Yuanquan Wang, Xingxing Huang, JunwenZhang, Yiguang Wang, and Nan Chi*. “Enhanced performance of visible light communicationemploying 512-QAM N-SC-FDE and DD-LMS,” Opt. Express 22(13) 15328–15334 (2014).

  2. Cossu, G.; Wajahat, A.; Corsini, R.; Ciaramella, E.“5.6 Gbit/s downlink and 1.5 Gbit/s uplink optical wireless transmission atindoor distances (≥ 1.5 m)” in Proc. of ECOC, Cannes,France, 2014, We.3.6.4

  3. N. Fujimoto, and Y. Shohei, " “Thefastest visible light transmissions of 662 Mb/s by a blue LED, 600 Mb/s by ared LED, and 520 Mb/s by a green LED based on simple OOK-NRZ modulation of acommercially available RGB-type white LED using pre-emphasis andpost-equalizing techniques”; in Proc. of ECOC, Cannes, France, 2014, P.7.7.

  4. Honglei Li, Xiongbin Chen *, Junqing Guo,  Hongda Chen . “A 550 Mbit/s real-time visible lightcommunication system based on phosphorescent white light LED for practicalhigh-speed low complexity application,” Opt. Express 22(22) 27203–27213 (2014).


注: 原文出自陈雄斌的科研主页 http://www.escience.cn/people/jason

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