《GB/T36628.1-2018信息技術(shù)

系統(tǒng)間遠程通信和信息交換

可見光通信

第1部分

：媒體訪問控制和物理層總體要求》

專題研究報告目錄從“燈光”到“信號”:可見光通信如何重構(gòu)通信生態(tài)?GB/T36628.1-2018核心框架深度剖析層破局:多設(shè)備接入亂局怎么解?標準定義的媒體訪問控制機制專家視角性能天花板在哪?標準限定下可見光通信速率

、

延遲與可靠性邊界探索跨場景適配:從智能家居到工業(yè)互聯(lián),標準如何支撐多領(lǐng)域應用需求?檢測與認證:如何確保產(chǎn)品符合標準?可見光通信性能測試方法與流程詳解物理層筑基:帶寬與抗干擾如何兼得?標準下可見光通信物理層關(guān)鍵參數(shù)解讀接口與協(xié)議:設(shè)備“對話”

的通用語言?GB/T36628.1-2018接口規(guī)范全解析安全無死角?可見光通信數(shù)據(jù)加密與防竊聽技術(shù)標準落地路徑與5G/6G協(xié)同:可見光通信能否成為下一代通信的“補位王者”?標準協(xié)同價值分析未來已來:2025-2030年可見光通信發(fā)展趨勢,標準如何引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新從“燈光”到“信號”：可見光通信如何重構(gòu)通信生態(tài)？GB/T36628.1-2018核心框架深度剖析可見光通信的“身份革命”：從照明附屬到通信核心的轉(zhuǎn)變可見光通信（VLC）以LED為載體，實現(xiàn)照明與通信雙重功能。GB/T36628.1-2018明確其定位為信息技術(shù)體系下的獨立通信技術(shù)，打破“照明優(yōu)先”認知。與傳統(tǒng)射頻通信相比，VLC利用400-760nm可見光波段，具備頻譜資源豐富、無電磁干擾等優(yōu)勢，在醫(yī)療、航空等特殊場景中可替代射頻通信，開啟“光聯(lián)萬物”新生態(tài)。（二）標準的“使命擔當”：為何GB/T36628.1-2018是行業(yè)發(fā)展的“定盤星”01在標準出臺前，VLC領(lǐng)域存在技術(shù)路線混亂、設(shè)備兼容性差等問題。本標準作為系列標準的基礎(chǔ)部分，規(guī)定MAC層與物理層總體要求，統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。其核心使命是建立行業(yè)技術(shù)基準，解決設(shè)備互聯(lián)互通難題，降低研發(fā)成本，為產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供統(tǒng)一技術(shù)參照，推動VLC從實驗室走向商業(yè)化應用。02（三）標準框架的“頂層設(shè)計”：MAC層與物理層的協(xié)同邏輯01標準采用分層架構(gòu)設(shè)計，物理層為通信提供傳輸基礎(chǔ)，負責信號調(diào)制解調(diào)、頻段選擇等；MAC層負責資源分配與接入控制，解決多設(shè)備并發(fā)接入沖突。二者協(xié)同形成“傳輸-管控”閉環(huán)：物理層保障信號穩(wěn)定傳輸，MAC層優(yōu)化資源利用效率，共同支撐VLC系統(tǒng)高效運行，該架構(gòu)也為后續(xù)技術(shù)升級預留了擴展空間。02、物理層筑基：帶寬與抗干擾如何兼得？標準下可見光通信物理層關(guān)鍵參數(shù)解讀波段選擇的“智慧”：400-760nm為何成為可見光通信的“黃金頻段”01標準明確VLC工作頻段為400-760nm可見光范圍。該頻段兼具照明與通信特性：光子能量適中，LED易實現(xiàn)高頻調(diào)制；無電磁輻射，適用于醫(yī)院、核電站等電磁敏感場景；且屬于免授權(quán)頻段，無需頻譜資源申請，降低應用門檻。同時，該頻段避開紫外與紅外的技術(shù)瓶頸，平衡傳輸效率與設(shè)備成本。02（二）調(diào)制技術(shù)的“較量”：OOK與OFDM如何適配不同應用場景01標準規(guī)定兩種核心調(diào)制技術(shù)：OOK技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，適用于智能家居等低速場景，誤碼率可控制在10^-6以下；OFDM技術(shù)頻譜利用率高，支持高速數(shù)據(jù)傳輸，滿足高清視頻傳輸?shù)刃枨?，但復雜度較高。標準通過動態(tài)適配機制，允許系統(tǒng)根據(jù)帶寬需求切換調(diào)制方式，既保障低速場景的經(jīng)濟性，又滿足高速場景的性能要求。02（三）抗干擾“防線”：標準如何破解光照與多徑效應難題針對自然光與室內(nèi)照明干擾，標準要求采用光學濾波技術(shù)，過濾非通信頻段光線；對多徑效應，通過自適應均衡技術(shù)補償信號衰減。同時，標準規(guī)定接收端靈敏度指標≥-30dBm，確保在復雜光照環(huán)境下仍能穩(wěn)定接收信號，這些技術(shù)要求為VLC系統(tǒng)構(gòu)建了全方位的抗干擾體系，提升環(huán)境適應性。、MAC層破局：多設(shè)備接入亂局怎么解？標準定義的媒體訪問控制機制專家視角接入控制的“核心矛盾”：VLC為何需要專屬MAC協(xié)議而非沿用WiFi標準01VLC具有方向性強、覆蓋范圍有限的特點，WiFi的CSMA/CA協(xié)議無法適配其通信特性。標準專屬MAC協(xié)議基于“空間分復用+時間分復用”設(shè)計：利用光信號方向性實現(xiàn)空間資源隔離，通過時隙分配避免同頻干擾。與WiFi相比，該協(xié)議接入延遲降低30%以上，多設(shè)備并發(fā)接入時吞吐量提升顯著，更適配VLC的技術(shù)特性。02（二）時隙分配的“智慧”：TDMA機制如何實現(xiàn)多設(shè)備高效調(diào)度標準采用動態(tài)TDMA機制，將通信時間劃分為固定時隙，通過集中控制器為設(shè)備分配專屬時隙。對高清視頻等高速業(yè)務(wù)，分配較長時隙；對物聯(lián)網(wǎng)傳感器等低速業(yè)務(wù)，分配短時隙，實現(xiàn)資源按需分配。該機制可避免設(shè)備接入沖突，當接入設(shè)備數(shù)量增加至50臺時，系統(tǒng)吞吐量仍能保持在峰值的85%以上。（三）優(yōu)先級調(diào)度：如何保障緊急業(yè)務(wù)的“通信優(yōu)先權(quán)”標準將業(yè)務(wù)分為三級：緊急業(yè)務(wù)（如工業(yè)控制指令）、高優(yōu)先級業(yè)務(wù)（如高清傳輸）、普通業(yè)務(wù)（如文字消息）。緊急業(yè)務(wù)可搶占時隙，接入延遲≤10ms；高優(yōu)先級業(yè)務(wù)采用預約時隙機制；普通業(yè)務(wù)采用競爭時隙方式。這種分級調(diào)度機制確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實時性，適用于工業(yè)互聯(lián)、智能醫(yī)療等對延遲敏感的場景。12、接口與協(xié)議：設(shè)備“對話”的通用語言？GB/T36628.1-2018接口規(guī)范全解析物理接口的“統(tǒng)一標準”：光收發(fā)模塊的連接規(guī)范與性能要求A標準規(guī)定光收發(fā)模塊采用RJ45兼容接口，便于與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對接。發(fā)射端光功率需在0-5dBm之間，接收端響應速度≥100Mbps，接口插入損耗≤0.5dB。統(tǒng)一的物理接口規(guī)范解決了不同廠商設(shè)備的兼容性問題，降低了系統(tǒng)集成成本，推動了VLC設(shè)備的標準化生產(chǎn)。B（二）數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議：LLC子層如何實現(xiàn)與上層協(xié)議的無縫銜接1標準中LLC子層采用IEEE802.2標準，支持與TCP/IP協(xié)議棧的無縫對接。通過邏輯鏈路控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝與解封裝，確保數(shù)據(jù)在VLC鏈路與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間高效傳輸。同時，LLC子層提供差錯控制功能，對丟失幀進行重傳，提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性，保障上層應用的通信質(zhì)量。2（三）管理接口：如何實現(xiàn)對VLC系統(tǒng)的遠程監(jiān)控與參數(shù)配置1標準定義基于SNMP的管理接口，支持對VLC設(shè)備的遠程監(jiān)控、參數(shù)配置與故障診斷。管理人員可通過管理平臺調(diào)整發(fā)射功率、調(diào)制方式等參數(shù)，實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)。當設(shè)備出現(xiàn)故障時，接口可快速上報故障信息，縮短故障排查時間，提升系統(tǒng)運維效率。2、性能天花板在哪？標準限定下可見光通信速率、延遲與可靠性邊界探索速率“上限”：標準如何定義不同場景下的傳輸速率指標01標準按應用場景劃分速率等級：低速場景（如物聯(lián)網(wǎng)）≥1Mbps，中速場景（如辦公網(wǎng)絡(luò)）≥100Mbps，高速場景（如高清視頻）≥1Gbps。該指標基于當前LED調(diào)制技術(shù)水平制定，既滿足現(xiàn)有應用需求，又為技術(shù)升級預留空間。通過采用高階調(diào)制技術(shù)，部分符合標準的產(chǎn)品已實現(xiàn)2Gbps的傳輸速率。02（二）延遲“底線”：10ms以內(nèi)的延遲如何支撐實時通信需求01標準規(guī)定VLC系統(tǒng)端到端延遲≤10ms，其中MAC層延遲占比≤60%。通過優(yōu)化時隙分配算法與簡化協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，降低數(shù)據(jù)處理延遲。該延遲指標可滿足工業(yè)控制、遠程醫(yī)療等實時性要求高的場景，與5G網(wǎng)絡(luò)延遲性能相當，使VLC在實時通信領(lǐng)域具備與射頻通信競爭的能力。02（三）可靠性“保障”：誤碼率≤10^-6背后的技術(shù)支撐為實現(xiàn)誤碼率≤10^-6的指標，標準采用多重技術(shù)保障：物理層的前向糾錯編碼技術(shù)，可糾正部分傳輸錯誤；MAC層的幀重傳機制，對丟失幀進行重傳；接收端的信號增強技術(shù)，提升弱信號接收能力。這些技術(shù)協(xié)同作用，使VLC系統(tǒng)在復雜環(huán)境下仍能保持高可靠性，滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)的通信需求。、安全無死角？可見光通信數(shù)據(jù)加密與防竊聽技術(shù)標準落地路徑物理安全的“天然優(yōu)勢”：光信號方向性如何構(gòu)建第一道安全防線VLC光信號具有定向傳輸特性，覆蓋范圍可控，竊聽者需處于信號覆蓋區(qū)域內(nèi)才能截獲信號，形成天然安全屏障。標準利用該特性，規(guī)定光信號發(fā)散角≤30。，進一步縮小信號覆蓋范圍。與WiFi的全向傳輸相比，VLC物理層竊聽難度顯著提升，為數(shù)據(jù)安全提供基礎(chǔ)保障。（二）數(shù)據(jù)加密的“硬核技術(shù)”：AES-128加密如何保障傳輸內(nèi)容安全01標準強制要求對傳輸數(shù)據(jù)采用AES-128加密算法，該算法加密強度高，破解難度大。加密過程在MAC層完成，數(shù)據(jù)幀封裝前先進行加密處理，接收端解密后再解封裝。同時，標準規(guī)定密鑰動態(tài)更新機制，密鑰有效期≤24小時，避免密鑰泄露導致的安全風險，確保數(shù)據(jù)傳輸過程的機密性。02（三）安全認證：設(shè)備接入如何防止“非法入侵”01標準采用基于EAP的身份認證機制，設(shè)備接入系統(tǒng)前需完成身份驗證。認證過程包括設(shè)備標識提交、密鑰協(xié)商與合法性校驗三個環(huán)節(jié)，只有通過認證的設(shè)備才能獲取通信資源。該機制可有效防止非法設(shè)備接入，避免惡意攻擊與資源占用，保障VLC系統(tǒng)的接入安全。02、跨場景適配：從智能家居到工業(yè)互聯(lián)，標準如何支撐多領(lǐng)域應用需求？智能家居：標準如何實現(xiàn)“燈光控萬物”的便捷體驗針對智能家居場景，標準優(yōu)化低速通信性能，支持設(shè)備低功耗運行。通過統(tǒng)一接口規(guī)范，實現(xiàn)LED燈具與家電的互聯(lián)互通，用戶可通過燈光網(wǎng)絡(luò)控制家電啟停。標準規(guī)定的低延遲特性(≤50ms）確保操作指令快速響應，提升用戶體驗，同時低功耗設(shè)計延長設(shè)備續(xù)航時間。（二）工業(yè)互聯(lián)：高可靠性與實時性如何滿足工業(yè)控制需求01在工業(yè)場景中，標準通過優(yōu)先級調(diào)度機制保障控制指令的實時傳輸，延遲≤10ms，誤碼率≤10^-6。支持設(shè)備在高溫、高濕等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行，工作溫度范圍拓寬至-20℃-60℃。同時，標準兼容工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，便于與現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)集成，降低升級成本。02（三）公共通信：高密度接入場景下如何保障網(wǎng)絡(luò)容量與穩(wěn)定性01針對商場、機場等高密度接入場景，標準采用空間分復用技術(shù)，通過多LED燈具的信號覆蓋疊加，提升網(wǎng)絡(luò)容量。動態(tài)TDMA機制可支持100臺以上設(shè)備同時接入，吞吐量保持在1Gbps以上。同時，標準規(guī)定的抗干擾技術(shù)確保在人員流動頻繁的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)仍能穩(wěn)定運行，滿足公共通信需求。02、與5G/6G協(xié)同：可見光通信能否成為下一代通信的“補位王者”？標準協(xié)同價值分析頻段互補：VLC如何填補5G/6G的室內(nèi)通信“盲區(qū)”5G/6G在室內(nèi)場景存在信號衰減大、頻譜資源緊張等問題，VLC可作為室內(nèi)補盲技術(shù)。標準規(guī)定的VLC高頻段與5G/6G的射頻頻段形成互補，利用LED燈具實現(xiàn)室內(nèi)無縫覆蓋。通過雙模終端設(shè)計，設(shè)備可在室外切換至5G/6G，室內(nèi)切換至VLC，提升通信連續(xù)性，緩解5G/6G室內(nèi)覆蓋壓力。12（二）速率疊加：“5G/6G+VLC”如何實現(xiàn)速率倍增效應015G/6G與VLC協(xié)同可實現(xiàn)速率疊加，5G/6G承擔廣域高速傳輸，VLC承擔室內(nèi)超高速傳輸。標準支持VLC與5G/6G的協(xié)議對接，通過聚合技術(shù)將兩路信號合并，系統(tǒng)總速率可達10Gbps以上，滿足8K視頻傳輸、VR/AR等大帶寬應用需求。這種協(xié)同模式充分發(fā)揮了兩種技術(shù)的速率優(yōu)勢，提升網(wǎng)絡(luò)整體性能。02（三）應用協(xié)同：在車聯(lián)網(wǎng)場景中如何實現(xiàn)“射頻+可見光”的雙重保障01在車聯(lián)網(wǎng)場景，5G/6G實現(xiàn)車輛間廣域通信，VLC通過車載LED與路側(cè)燈光實現(xiàn)近距離精準通信。標準規(guī)定的低延遲(≤10ms）與高可靠性（誤碼率≤10^-6）特性，可支撐車輛緊急制動等安全指令的傳輸。二者協(xié)同形成“廣域+近距”的通信架構(gòu)，提升車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與可靠性。02、檢測與認證：如何確保產(chǎn)品符合標準？可見光通信性能測試方法與流程詳解核心測試指標：哪些參數(shù)是判斷產(chǎn)品合規(guī)性的“硬標準”01標準明確核心測試指標包括：傳輸速率、延遲、誤碼率、光功率、接收靈敏度等。其中傳輸速率需按場景達標，延遲≤10ms，誤碼率≤10^-6，光功率0-5dBm，接收靈敏度≥-30dBm。這些指標全面覆蓋VLC系統(tǒng)性能，是判斷產(chǎn)品是否符合標準的關(guān)鍵依據(jù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量達標。02（二）測試環(huán)境搭建：如何模擬真實場景的復雜光照與多設(shè)備干擾1標準要求測試環(huán)境模擬室內(nèi)外不同光照條件，光照強度可在100-10000lux之間調(diào)節(jié)。多設(shè)備干擾測試需同時接入50臺以上設(shè)備，模擬高密度接入場景。測試平臺需配備光功率計、示波器、信號發(fā)生器等專業(yè)設(shè)備，確保測試數(shù)據(jù)的準確性與可靠性，還原產(chǎn)品在真實場景中的運行狀態(tài)。2（三）認證流程：從產(chǎn)品送檢到獲得合規(guī)證書的完整路徑A認證流程包括：企業(yè)提交送檢申請與產(chǎn)品資料，檢測機構(gòu)進行性能測試，對不合格項提出整改意見，企業(yè)整改后重新測試，測試合格后頒發(fā)合規(guī)證書