在日常生活中,，燈泡給了我們無處不在的照明,。除了照明，如果有人告訴你燈泡還能通信,，并且通信速率還很高,，你信還是不信呢？
燈泡通信是一件很新奇的事,，它得益于令人浮想聯(lián)翩的新科技——可見光通信技術(shù),。
上網(wǎng)搜搜“可見光通信技術(shù)”，你能看到各種報道,，包括中國人在2010年上海世博會的展示,、外國人在TED上的介紹、美國時代周刊的“LiFi”、中國中央電視臺的“光怪路由”……
如果你關(guān)注可見光通信系統(tǒng)的速率指標(biāo),，你還會發(fā)現(xiàn)科研團隊的成果不管是10Mbps,、100Mbps、Gbps還是數(shù)十Gbps,，都能標(biāo)稱國際先進,。
要想客觀評價這項無線通信新技術(shù)的研究進展，還得學(xué)習(xí)一些通信技術(shù)的基本知識,。
作為一名從事可見光通信技術(shù)研究的一線科研人員,，下面我以中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的一項研究成果為案例，對可見光通信這項無線通信新技術(shù)進行簡單的科普,。
在中國科學(xué)院官網(wǎng)上,，對半導(dǎo)體研究所的一項可見光通信技術(shù)研究成果有如下描述：
基于1瓦熒光型白光LED[1]和PIN探測器[2]在OOK調(diào)制下單路[3]實時[4]傳輸平均速率[5]610Mbps，在傳輸距離6.2米時,，平均誤碼率[6]為3.5e-5量級,，遠低于前向糾錯的誤碼率上限要求3.8e-3。
網(wǎng)站還附上了如下圖所示的系統(tǒng)實物照片和安捷倫誤碼率測試儀[7]81250的測試結(jié)果,。
下面我們針對上述這段話中的幾個關(guān)鍵詞逐一進行解讀,。
“1瓦熒光型白光LED”
目前常用的半導(dǎo)體照明光源是熒光型白光LED，因為熒光不適宜做高速光通信,，所以有人會用不含熒光的藍光LED,，甚至使用三顆芯片的RGB三基色LED或者四顆芯片的RGBY四色LED，這樣能利用波分復(fù)用實現(xiàn)多芯片速率的累加,。
四種半導(dǎo)體照明光源
“PIN探測器”
半導(dǎo)體光探測器按照器件結(jié)構(gòu)分最常用的是PIN探測器和APD探測器,。其中，APD探測器帶雪崩放大功能,，能實現(xiàn)微弱光信號的探測,，能有效延長光通信系統(tǒng)通信距離，價格昂貴,。PIN探測器雖然便宜,，但是本身不帶信號放大功能，對最小信號光功率要求較高,。
PIN探測器和APD探測器
“單路”
單路就是一個通道,，多色光的波分復(fù)用或者多個LED的空分復(fù)用是多通道通信，多個通道的通信速率累加就是系統(tǒng)的通信速率,。
單一通道傳輸和多通道傳輸
“實時”
實時是相對離線而言的,，離線處理肯定是非實時通信，因為它只能發(fā)一個數(shù)據(jù)包,，不能連續(xù)發(fā)送并處理數(shù)據(jù)包,，而實時就是能連續(xù)傳輸并處理,，如果要做個比喻的話，實時通信就好比自來水管放水,，而離線處理則是拋扔瓶裝水,。
實時通信和非實時通信就好比一個是自來水管放水,，一個是拋扔瓶裝水
“平均速率”
所謂平均速率,，就是通信系統(tǒng)持續(xù)工作一段時間（比如2個小時）平均每秒傳送了多少比特信息。而峰值最高速率就是某一瞬間的最高速率,，可以比喻成“最輝煌的瞬間”,。
平均速率和分值速率
“平均誤碼率”
誤碼率通常與系統(tǒng)的傳輸距離、傳輸速率成反比,。原始誤碼率只要低于前向糾錯3.8E-3的要求就可以通過冗余編碼來糾錯,，改善誤碼率。而兩個通信系統(tǒng)性能比較,，通常誤碼率,、傳輸距離、傳輸速率三者要綜合考評,，單比一個指標(biāo)沒太大意義,。
“誤碼率測試儀”
誤碼率測試儀是專用于誤碼率測試的儀器。如果沒有誤碼率測試儀,，利用接收機的眼圖,、星座圖等也可以初略估算誤碼率。
通過上面的介紹,，相信大家已經(jīng)明白了，我們?nèi)粘Ｉ钪姓彰饔玫?瓦的熒光型LED燈,，除了做照明用能節(jié)能省電外,，做通信用也已經(jīng)實現(xiàn)600Mbps以上的高速無線傳輸，并且還能繼續(xù)提速,。
其實,，如果不限定是做實時傳輸，采用高階調(diào)制技術(shù)做非實時傳輸,，在實驗室里大功率的無熒光粉的LED已經(jīng)能實現(xiàn)Gbps量級的峰值傳輸速率了,。如果能研發(fā)相配套的高性能的數(shù)據(jù)處理芯片，則大功率LED進行Gbps量級的實時傳輸也有望實現(xiàn),，1顆四色LED甚至能有望通過波分復(fù)用實現(xiàn)10Gbps的傳輸,。
看來，光通信比電通信快的基本常識,，在無線通信領(lǐng)域也能很容易得到驗證了,。