1.4 可见光通信的国际研究趋势

目前，国外的主流设备商和各大学、研究所等都在开展VLC技术的研究，VLC技术已经成为当前国际研究的热点。然而，VLC技术的发展也存在着一些限制因素，其中最主要的挑战在于白光LED有限的带宽，限制了VLC系统传输速率。目前最广泛使用的荧光粉LED的调制带宽只有几兆赫兹，因此如何提高LED的调制带宽，提高系统传输速率，成为了研究者们研究的关键点。

首先，研究者们在信号探测之前，加入了一个蓝光滤光片，以滤除响应慢的黄光分量，从而将荧光粉LED的调制带宽从3MHz提高到了10MHz；然后，采用均衡技术，调整LED的频率响应，将带宽提高到了几十兆赫兹。如果使用RGB-LED替换荧光粉LED作为光源，可以获得更高的调制带宽，通过采用WDM技术，可以提高系统传输速率。采用MIMO技术，通过空分复用以提高系统传输速率。通过采用高阶调制格式、DMT技术，可以进一步提高系统传输速率。

蓝光滤波与均衡技术实现简单，可以增加荧光粉LED的调制带宽，在一定程度上可以提高系统传输速率。WDM技术只适用于采用RGB-LED作为光源的VLC系统，利用RGB-LED调制带宽高、发出3种单色光的特性，可以很大程度地提高系统传输速率。要进一步提高速率，需要采用高阶调制格式，如QAM-DMT，但同时也增加了系统的复杂程度。MIMO技术由于受成像探测器限制，目前实现的速率并不高，但却是最有前景的技术。通过采用高阶调制格式提高系统传输速率，调制阶数越高，系统越复杂，接收机的灵敏度要求也越高，因此必然遇到瓶颈。然而MIMO技术可以在有限的带宽上，通过空间复用实现高速通信，因此随着技术的发展，MIMO技术必将成为未来高速VLC系统的有力选择。

此外，关于可见光LED芯片设计与封装的研究虽然已经开展，但仍处于初步发展阶段，LED芯片调制带宽与发光强度等参数是可见光系统性能的重要制约因素。对于这方面的研究，各国研究者也加大了科研力度，希望能尽早提出具有自主知识产权的可见光LED芯片，占领国际可见光通信科研和产业的制高点。

随着可见光通信系统信号传输距离的加大，对光接收端探测器的要求也不断提高，目前可见光系统主要采用商用的红外光电探测器，专门针对LED可见光通信的InGaN基探测器的研究工作开展较少。因此，开发高探测灵敏度InGaN光电探测器也成为VLC技术研究的一个重点。