《GB-T 36628.1-2018信息技术 系统间远程通信和信息交换 可见光通信 第1部分：媒体访问控制和物理层总体要求》专题研究报告

《GB/T36628.1-2018信息技术

系统间远程通信和信息交换

可见光通信

第1部分

：媒体访问控制和物理层总体要求》

专题研究报告目录从“灯光”到“信号”:可见光通信如何重构通信生态?GB/T36628.1-2018核心框架深度剖析层破局:多设备接入乱局怎么解?标准定义的媒体访问控制机制专家视角性能天花板在哪?标准限定下可见光通信速率

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延迟与可靠性边界探索跨场景适配:从智能家居到工业互联,标准如何支撑多领域应用需求?检测与认证:如何确保产品符合标准?可见光通信性能测试方法与流程详解物理层筑基:带宽与抗干扰如何兼得?标准下可见光通信物理层关键参数解读接口与协议:设备“对话”

的通用语言?GB/T36628.1-2018接口规范全解析安全无死角?可见光通信数据加密与防窃听技术标准落地路径与5G/6G协同:可见光通信能否成为下一代通信的“补位王者”?标准协同价值分析未来已来:2025-2030年可见光通信发展趋势,标准如何引领技术创新从“灯光”到“信号”：可见光通信如何重构通信生态？GB/T36628.1-2018核心框架深度剖析可见光通信的“身份革命”：从照明附属到通信核心的转变可见光通信（VLC）以LED为载体，实现照明与通信双重功能。GB/T36628.1-2018明确其定位为信息技术体系下的独立通信技术，打破“照明优先”认知。与传统射频通信相比，VLC利用400-760nm可见光波段，具备频谱资源丰富、无电磁干扰等优势，在医疗、航空等特殊场景中可替代射频通信，开启“光联万物”新生态。（二）标准的“使命担当”：为何GB/T36628.1-2018是行业发展的“定盘星”01在标准出台前，VLC领域存在技术路线混乱、设备兼容性差等问题。本标准作为系列标准的基础部分，规定MAC层与物理层总体要求，统一技术规范。其核心使命是建立行业技术基准，解决设备互联互通难题，降低研发成本，为产业链上下游提供统一技术参照，推动VLC从实验室走向商业化应用。02（三）标准框架的“顶层设计”：MAC层与物理层的协同逻辑01标准采用分层架构设计，物理层为通信提供传输基础，负责信号调制解调、频段选择等；MAC层负责资源分配与接入控制，解决多设备并发接入冲突。二者协同形成“传输-管控”闭环：物理层保障信号稳定传输，MAC层优化资源利用效率，共同支撑VLC系统高效运行，该架构也为后续技术升级预留了扩展空间。02、物理层筑基：带宽与抗干扰如何兼得？标准下可见光通信物理层关键参数解读波段选择的“智慧”：400-760nm为何成为可见光通信的“黄金频段”01标准明确VLC工作频段为400-760nm可见光范围。该频段兼具照明与通信特性：光子能量适中，LED易实现高频调制；无电磁辐射，适用于医院、核电站等电磁敏感场景；且属于免授权频段，无需频谱资源申请，降低应用门槛。同时，该频段避开紫外与红外的技术瓶颈，平衡传输效率与设备成本。02（二）调制技术的“较量”：OOK与OFDM如何适配不同应用场景01标准规定两种核心调制技术：OOK技术结构简单、成本低，适用于智能家居等低速场景，误码率可控制在10^-6以下；OFDM技术频谱利用率高，支持高速数据传输，满足高清视频传输等需求，但复杂度较高。标准通过动态适配机制，允许系统根据带宽需求切换调制方式，既保障低速场景的经济性，又满足高速场景的性能要求。02（三）抗干扰“防线”：标准如何破解光照与多径效应难题针对自然光与室内照明干扰，标准要求采用光学滤波技术，过滤非通信频段光线；对多径效应，通过自适应均衡技术补偿信号衰减。同时，标准规定接收端灵敏度指标≥-30dBm，确保在复杂光照环境下仍能稳定接收信号，这些技术要求为VLC系统构建了全方位的抗干扰体系，提升环境适应性。、MAC层破局：多设备接入乱局怎么解？标准定义的媒体访问控制机制专家视角接入控制的“核心矛盾”：VLC为何需要专属MAC协议而非沿用WiFi标准01VLC具有方向性强、覆盖范围有限的特点，WiFi的CSMA/CA协议无法适配其通信特性。标准专属MAC协议基于“空间分复用+时间分复用”设计：利用光信号方向性实现空间资源隔离，通过时隙分配避免同频干扰。与WiFi相比，该协议接入延迟降低30%以上，多设备并发接入时吞吐量提升显著，更适配VLC的技术特性。02（二）时隙分配的“智慧”：TDMA机制如何实现多设备高效调度标准采用动态TDMA机制，将通信时间划分为固定时隙，通过集中控制器为设备分配专属时隙。对高清视频等高速业务，分配较长时隙；对物联网传感器等低速业务，分配短时隙，实现资源按需分配。该机制可避免设备接入冲突，当接入设备数量增加至50台时，系统吞吐量仍能保持在峰值的85%以上。（三）优先级调度：如何保障紧急业务的“通信优先权”标准将业务分为三级：紧急业务（如工业控制指令）、高优先级业务（如高清传输）、普通业务（如文字消息）。紧急业务可抢占时隙，接入延迟≤10ms；高优先级业务采用预约时隙机制；普通业务采用竞争时隙方式。这种分级调度机制确保关键业务的实时性，适用于工业互联、智能医疗等对延迟敏感的场景。12、接口与协议：设备“对话”的通用语言？GB/T36628.1-2018接口规范全解析物理接口的“统一标准”：光收发模块的连接规范与性能要求A标准规定光收发模块采用RJ45兼容接口，便于与现有网络设备对接。发射端光功率需在0-5dBm之间，接收端响应速度≥100Mbps，接口插入损耗≤0.5dB。统一的物理接口规范解决了不同厂商设备的兼容性问题，降低了系统集成成本，推动了VLC设备的标准化生产。B（二）数据链路协议：LLC子层如何实现与上层协议的无缝衔接1标准中LLC子层采用IEEE802.2标准，支持与TCP/IP协议栈的无缝对接。通过逻辑链路控制，实现数据帧的封装与解封装，确保数据在VLC链路与传统网络之间高效传输。同时，LLC子层提供差错控制功能，对丢失帧进行重传，提升数据传输可靠性，保障上层应用的通信质量。2（三）管理接口：如何实现对VLC系统的远程监控与参数配置1标准定义基于SNMP的管理接口，支持对VLC设备的远程监控、参数配置与故障诊断。管理人员可通过管理平台调整发射功率、调制方式等参数，实时监测设备运行状态。当设备出现故障时，接口可快速上报故障信息，缩短故障排查时间，提升系统运维效率。2、性能天花板在哪？标准限定下可见光通信速率、延迟与可靠性边界探索速率“上限”：标准如何定义不同场景下的传输速率指标01标准按应用场景划分速率等级：低速场景（如物联网）≥1Mbps，中速场景（如办公网络）≥100Mbps，高速场景（如高清视频）≥1Gbps。该指标基于当前LED调制技术水平制定，既满足现有应用需求，又为技术升级预留空间。通过采用高阶调制技术，部分符合标准的产品已实现2Gbps的传输速率。02（二）延迟“底线”：10ms以内的延迟如何支撑实时通信需求01标准规定VLC系统端到端延迟≤10ms，其中MAC层延迟占比≤60%。通过优化时隙分配算法与简化协议栈结构，降低数据处理延迟。该延迟指标可满足工业控制、远程医疗等实时性要求高的场景，与5G网络延迟性能相当，使VLC在实时通信领域具备与射频通信竞争的能力。02（三）可靠性“保障”：误码率≤10^-6背后的技术支撑为实现误码率≤10^-6的指标，标准采用多重技术保障：物理层的前向纠错编码技术，可纠正部分传输错误；MAC层的帧重传机制，对丢失帧进行重传；接收端的信号增强技术，提升弱信号接收能力。这些技术协同作用，使VLC系统在复杂环境下仍能保持高可靠性，满足关键业务的通信需求。、安全无死角？可见光通信数据加密与防窃听技术标准落地路径物理安全的“天然优势”：光信号方向性如何构建第一道安全防线VLC光信号具有定向传输特性，覆盖范围可控，窃听者需处于信号覆盖区域内才能截获信号，形成天然安全屏障。标准利用该特性，规定光信号发散角≤30。，进一步缩小信号覆盖范围。与WiFi的全向传输相比，VLC物理层窃听难度显著提升，为数据安全提供基础保障。（二）数据加密的“硬核技术”：AES-128加密如何保障传输内容安全01标准强制要求对传输数据采用AES-128加密算法，该算法加密强度高，破解难度大。加密过程在MAC层完成，数据帧封装前先进行加密处理，接收端解密后再解封装。同时，标准规定密钥动态更新机制，密钥有效期≤24小时，避免密钥泄露导致的安全风险，确保数据传输过程的机密性。02（三）安全认证：设备接入如何防止“非法入侵”01标准采用基于EAP的身份认证机制，设备接入系统前需完成身份验证。认证过程包括设备标识提交、密钥协商与合法性校验三个环节，只有通过认证的设备才能获取通信资源。该机制可有效防止非法设备接入，避免恶意攻击与资源占用，保障VLC系统的接入安全。02、跨场景适配：从智能家居到工业互联，标准如何支撑多领域应用需求？智能家居：标准如何实现“灯光控万物”的便捷体验针对智能家居场景，标准优化低速通信性能，支持设备低功耗运行。通过统一接口规范，实现LED灯具与家电的互联互通，用户可通过灯光网络控制家电启停。标准规定的低延迟特性(≤50ms）确保操作指令快速响应，提升用户体验，同时低功耗设计延长设备续航时间。（二）工业互联：高可靠性与实时性如何满足工业控制需求01在工业场景中，标准通过优先级调度机制保障控制指令的实时传输，延迟≤10ms，误码率≤10^-6。支持设备在高温、高湿等恶劣环境下稳定运行，工作温度范围拓宽至-20℃-60℃。同时，标准兼容工业以太网协议，便于与现有工业控制系统集成，降低升级成本。02（三）公共通信：高密度接入场景下如何保障网络容量与稳定性01针对商场、机场等高密度接入场景，标准采用空间分复用技术，通过多LED灯具的信号覆盖叠加，提升网络容量。动态TDMA机制可支持100台以上设备同时接入，吞吐量保持在1Gbps以上。同时，标准规定的抗干扰技术确保在人员流动频繁的环境下，网络仍能稳定运行，满足公共通信需求。02、与5G/6G协同：可见光通信能否成为下一代通信的“补位王者”？标准协同价值分析频段互补：VLC如何填补5G/6G的室内通信“盲区”5G/6G在室内场景存在信号衰减大、频谱资源紧张等问题，VLC可作为室内补盲技术。标准规定的VLC高频段与5G/6G的射频频段形成互补，利用LED灯具实现室内无缝覆盖。通过双模终端设计，设备可在室外切换至5G/6G，室内切换至VLC，提升通信连续性，缓解5G/6G室内覆盖压力。12（二）速率叠加：“5G/6G+VLC”如何实现速率倍增效应015G/6G与VLC协同可实现速率叠加，5G/6G承担广域高速传输，VLC承担室内超高速传输。标准支持VLC与5G/6G的协议对接，通过聚合技术将两路信号合并，系统总速率可达10Gbps以上，满足8K视频传输、VR/AR等大带宽应用需求。这种协同模式充分发挥了两种技术的速率优势，提升网络整体性能。02（三）应用协同：在车联网场景中如何实现“射频+可见光”的双重保障01在车联网场景，5G/6G实现车辆间广域通信，VLC通过车载LED与路侧灯光实现近距离精准通信。标准规定的低延迟(≤10ms）与高可靠性（误码率≤10^-6）特性，可支撑车辆紧急制动等安全指令的传输。二者协同形成“广域+近距”的通信架构，提升车联网系统的安全性与可靠性。02、检测与认证：如何确保产品符合标准？可见光通信性能测试方法与流程详解核心测试指标：哪些参数是判断产品合规性的“硬标准”01标准明确核心测试指标包括：传输速率、延迟、误码率、光功率、接收灵敏度等。其中传输速率需按场景达标，延迟≤10ms，误码率≤10^-6，光功率0-5dBm，接收灵敏度≥-30dBm。这些指标全面覆盖VLC系统性能，是判断产品是否符合标准的关键依据，确保产品质量达标。02（二）测试环境搭建：如何模拟真实场景的复杂光照与多设备干扰1标准要求测试环境模拟室内外不同光照条件，光照强度可在100-10000lux之间调节。多设备干扰测试需同时接入50台以上设备，模拟高密度接入场景。测试平台需配备光功率计、示波器、信号发生器等专业设备，确保测试数据的准确性与可靠性，还原产品在真实场景中的运行状态。2（三）认证流程：从产品送检到获得合规证书的完整路径A认证流程包括：企业提交送检申请与产品资料，检测机构进行性能测试，对不合格项提出整改意见，企业整改后重新测试，测试合格后颁发合规证书