2022-05-23-中国移动-6G可见光通信技术白皮书_36页_1mb

6G可见光通信技术分析与总结

1. 概念与特性

• 可见光通信 (VLC)：利用LED等光源的光信号传输数据，与传统射频通信互补。具有高频谱资源（400THz）、低成本部署、绿色节能、免电磁干扰等优势，但也存在传输距离短、易受遮挡等局限。
• 6G需求：VLC有望在超高流量密度、高速率通信、低功耗和电磁敏感场景中发挥作用，支持6G在用户体验速率、峰值速率、能效和定位精度等方面的提升。

2. 应用场景与需求

• 热点高容量场景：如商场、交通枢纽，需解决光波束追踪和干扰消除。
• 小型室内场景：如个人房间，注重用户体验速率和资源调度优化。
• 垂直行业场景：如交通和医疗，需高定位精度和鲁棒性，避免电磁干扰。
• 6G通信需求：调制带宽≥5GHz，峰值速率≥50Gbps，流量密度≥100Mbps/m³。

3. 面临的挑战

• 信道建模：频率升高导致复杂衰落模型，需开发支持THz频段的信道模型。
• 材料与器件：现有LED带宽不足（3dB带宽<100MHz），需突破高带宽光源（如Micro-LED）和高灵敏度探测器（如InGaN探测器）技术瓶颈。
• 空口传输：需优化调制方案（如OFDM）和均衡技术，解决高频响应衰减和非线性问题。
• 组网：在超密集部署下需高效频谱管理和干扰协调，且需与射频通信融合支持移动性。

4. 关键技术

• 信道建模：结合理论模型（递归、迭代、几何光学）和实测数据，优化噪声建模。
• 传输技术：采用OFDM、VLC-MIMO和均衡技术提升带宽利用率和传输速率。
• 组网：无定形蜂窝架构和射频-可见光融合网络，形成异构融合系统，支持无缝覆盖和移动性管理。

5. 总结与展望

可见光通信作为6G潜在关键技术，需攻克信道建模、器件研发、传输与组网等挑战。其与射频通信的融合是未来研究重点，需产学研协同推进标准化、产业化及系统集成，以形成完整的6G通信解决方案。