GB∕T 36628.1-2018
基本信息
标准号： GB∕T 36628.1-2018
中文名称：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
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 信息技术 系统 远程 通信 信息 交换 可见光 媒体 访问控制 物理层 总体
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
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
GB∕T36628.1-2018
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标准内容
ICS35.110
中华人民共和国国家标准
GB/T36628.1—2018
信息技术
可见光通信
系统间远程通信和信息交换
第1部分：媒体访问控制和
物理层总体要求
Information technology-Telecommunications and information exchangebetweensystemsVisiblelightcommunicationPart 1:General requirements of media access control and physical layer2018-09-17发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-04-01实施
GB/T36628.1—2018
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
网络拓扑
波段要求
VLC和RF的异构网络
协议参考模型
6物理层要求
高速可见光通信物理层要求
低速可见光通信物理层要求
基于可见光通信的室内定位物理层要求MAC层要求
信道接入
创建LiPAN
LiPAN的维护
关联与解关联·
确认和重传
带宽管理
全双工传输
移动性支持和切换
闪烁避免和调光
GB/T36628《信息技术系统间远程通信和信息交换第1部分：媒体访问控制和物理层总体要求；GB/T36628.1—2018
可见光通信》拟分为以下部分：第2部分：低速窄带可见光通信媒体访问控制和物理层规范；一第3部分：高速可见光通信媒体访问控制和物理层规范；第4部分：基于可见光通信的室内定位技术规范。本部分为GB/T36628的第1部分。本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草本部分由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本部分起草单位：中国电子技术标准化研究院、深圳市海思半导体有限公司、中国人民解放军信息工程大学、北京全电智领科技有限公司、中兴通讯股份有限公司、复且大学、北京大学、清华大学。本部分主要起草人：董晨、卓兰、姜彤、赵向阳、张霞、王超、张弛、李晓、李彦刚、支周、郑重、乔梁、杨防、案健
1范围
信息技术系统间远程通信和信息交换GB/T36628.1—2018
可见光通信第1部分：媒体访问控制和物理层总体要求
GB/T36628的本部分规定了高速可见光通信、低速可见光通信和基于可见光通信的室内定位物理层要求和媒体访问控制层总体要求本部分适用于可见光通信系统及设备的开发和使用。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用手本文件。凡是不注日期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB500342013建筑照明设计标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
马4bit6bitenconding
4B6B编码
将输入的4位原始码字编码为6位输出码字的穴余二进制编码，3.2
backhaul link
回程链路
连接同一个全局控制器管理的多个LiPAN的协调器的有线链路或无线链路3.3
龙beaconperiod;BP
信标区域
一个超顿中用于协调器发送信标的区域，划分为一个或多个信标时隙，每个协调器使用其中的一个信标时隙发送信标。
协调器
coordinator
LiPAN中负责协调、管理各个LiPAN设备通信的设备，负责完成组网控制、LiPAN维护管理、管理通信资源。
globalcontroller
全局控制器
负责多个通过回程链路相连的LiPAN之间的切换、干扰管理、LiPAN状态监测等功能的功能实体。可单独存在，也可和某一个LiPAN的协调器共址。3.6
全局快门globalshutter
控制图像中所有像索点同时感光的快门。1
GB/T36628.1—2018
卷帘快门
Jrollingshutter
控制图像中的像素点按时间先后逐行(或者逐列）进行感光的快门。3.8
可见光个域网
visiblelightpersonal areanetwork;LiPAN由协调器和LiPAN设备组成的可见光通信网络，其中协调器对网络进行管理和维护，并为LiPAN设备提供可见光通信接入。
邻居LiPANneighbouringLiPAN
LiPAN设备检测到的、非LiPAN设备所关联的其他LiPAN。3.10
shortaddress
设备短地址
在一个LiPAN设备的关联过程中，由协调器分配给该LiPAN设备在本LiPAN内唯一的16位标识符。
LiPAN标识符
FLiPANidentifier:LiPANID
由协调器在创建LiPAN时生成的、用于识别该LiPAN的标识符。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK：确认（Acknowledgment）
AP：接人点（AccessPoint)
BP：信标区域（BeaconPeriod)
BPSK：二进制相移键控（BinaryPhaseShiftKeying）CAP：竞争接人区域（CententionAccessPeriod）CFP：无竞争区域（ContentionFreePeriod）CMOS：互补金属氧化物半导体（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）CSMA/CA：载波侦听多路访问/冲突避免（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionavoidance)
CTS：清除发送（CleartoSend）DCO-OFDM：直流偏置光正交频分多路复用（DirectCurrentBiasedOpticalOrthogonalFrequencyDivision Multiplexing)
GTS：保证时隙（GuaranteedTimeSlot）LCD：液晶显示屏（LiquidCrytalDisplay）LDPC：低密度奇偶校验码（LowDensityParityCheckCode）LED：发光二极管（Lignt-EmittingDiode）MAC：媒体访问控制（MediaAccessControl）MCPS：MAC公共部分服务（MACCommonPartsService）MIMO：多输人多输出（MultipleInputMultipleOutput）MLME：MAC层管理实体（MACLayerManagementEntity）OOK：开关键控（On-OffKeying）P2P：点对点（PointtoPoint)
PD：光电探测器（PhotoDetector）PLME：物理层管理实体（PhysicalLayerManagementEntity）PPDU：物理层协议数据单元（PhysicalProtocolDataUnit）QAM：正交幅度调制（QuadratureAmplitudeModulation）QoS：服务质量（QualityofService)QPSK：正交相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying）RF：射频（RadiaFreqency）
RS：里德-所罗门（Reed-Solomon）RTS：请求发送（RequesttoSend)SAP：服务接入点（ServiceAccessPoint）TSpec：业务规范（TrafficSpecification）UPWM：欠采样脉宽调制（Under-sampledPulseWidthModulation）VLC：可见光通信（VisibleLightCommunication）VPPM：可变脉冲位置调制（VariablePulsePositionModulation）5概述
5.1网络拓扑
GB/T36628.1—2018
一个LiPAN应由一个协调器和至少一个与其关联的LiPAN设备组成。LiPAN设备通过协调器接人LiPAN。
LiPAN应至少支持P2P拓扑，星型拓扑、广播拓扑和协调模式拓扑4种网络拓扑结构的一种，如图1所示分别为P2P拓扑、星型拓扑和协调模式拓扑，其中广播拓扑可以作为星型拓扑的特例。全局
控制器
有线链路
故调器
可见光通信链路
可见光通信链路
网络拓扑结构
可见光通信链路
协调模式
办调器
在P2P拓扑中，两个处于被此通信范围内的LiPAN设备可组成一个LiPAN。两个LiPAN设备中的其中一个设备应作为协调器，通常是由第一个在信道上发送信标慎的LiPAN设备来担任协调器。在星型拓扑中，一个LiPAN应包含一个协调器和至少两个LiPAN设备，协调器和LiPAN设备之间可进行双向通信。
在广播拓扑中，一个LiPAN应包含一个协调器和至少一个LiPAN设备，协调器和LiPAN设备之3
GB/T36628.1—2018
间仅能进行单向通信，协调器以广播方式向LiPAN设备发送数据。LiPAN设备无需与协调器进行关联。
在协调模式拓扑中，多个协调器可通过回程链路被此相连，并通过回程链路与全局控制器通信。回程链路可以是有线连接，也可以是无线连接。5.2
波段要求
LiPAN工作频段应支持的波段范围为380nm~780nm，也可支持780nm10000nm的红外波段范围。
5.3VLC和RF的异构网络
LiPAN可支持VLC和RF组成的异构网络。如图2所示，每个协调器通过回程链路与全局控制器相连。RF的AP功能位于全局控制器上。每个协调器向LiPAN设备提供可见光通信接入：位于全局控制器上的RFAP向LiPAN设备提供RF接入，回程链路可以是有线链路或无线链路，其中有线链路可以是电力线通信链路、以太网链路或光纤链路等，无线链路可以是无线局域网（例如WFi)链路蜂窝链路等。
控制器
（包含RH
回程链路
协调器
RF链路
VLC链路
回程链路
协调器
VLC和RF组成的异构网络
根据LiPAN设备支持VLC和RF的能力，对LiPAN设备进行分类，见表1。表1LiPAN设备类型划分
LiPAN设备类型
类型一
类型二
类型三
RF下行
不支持
RF上行
不支持
VLC下行
VLC上行
不支持
5.4协议参考模型Www.bzxZ.net
协调器和LiPAN设备的协议参考模型基于开放系统互联模型，如图3所示。邻近高层
MCPS-SAP
PD-SAP
MAC层
物理层
MLME-SAP
PLME-SAP
图3协议参考模型
GB/T36628.1—2018
物理层通过物理层数据SAP和物理层管理实体SAP分别为MAC层提供物理层数据服务和物理层管理服务。物理层数据服务在信道上收发PPDU，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
MAC层通过MAC公共部分服务SAP和MAC层管理实体SAP分别为邻近高层提供MAC数据服务和MAC管理服务。MAC数据服务保证MAC协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发，MAC管理服务维护二个存储MAC层协议状态相关信息的数据库室内定位应用场景的协议参考模型中可以不包含MAC层，具体如图4所示。邻近高层
PD-SAP
物理层
PLME-SAP
图4室内定位应用场景的协议参考模型6物理层要求
6.1高速可见光通信物理层要求
6.1.1速率
高速可见光通信的物理层数据率应大于1Mbit/s。5
GB/T36628.1—2018
6.1.2调制
高速可见光通信应支持DCO-OFDM调制和/或OOK调制。采用DCO-OFDM调制方式时，最少支持64个子载波，可选支持自适应位分配和功率分配。每个子载波上可选的子载波映射方式包括BPSK，QPSK，16QAM和64QAM。采用OOK调制方式时，可支持功率分配。6.1.3前向纠错编码
应支持如下两种前向纠错编码中的一种：a）采用DCO-OFDM调制方式时前向纠错编码应采用LDPC码，码长和码率可变。b）采用OOK调制方式时，前向纠错编码应采用由RS内码和卷积码外码构成的级联编码，码率可变。6.1.4MIMO
可支持成像MIMO或非成像MIMO。成像MIMO利用PD阵列和光学镜头来接收多个数据流并利用成像原理分离多个数据流。非成像MIMO利用多个独立PD接收多个数据流.并通过MIMO解复用分离多个数据流。
可采用基于时分复用训练符号的频域均衡实现非成像MIMO的信道估计和解复用，可支持分集模式的MIMO或复用模式的MIMO。物理信号
应包括前导信号、顿控制信号和载荷。6.1.6照明功率密度限值
按GB50034—2013中6.3的规定。低速可见光通信物理层要求
6.2.1速率
低速可见光通信的物理层数据率小于或等于1Mbit/s。6.2.2调制
应支持VPPM调制。
采用VPPM调制时，数据映射的定义如表2所示。表2中的变量d是VPPM的占空比，它可以在0.1～0.9之间变化，T是VPPM的符号周期，t代表时间。当有从“高”到“低\的信号跳变的时候，将对应的物理值映射为逻辑值0；当有从“低”到“高”的信号跳变的时候，将对应的物理值映射为逻辑值1。2VPPM调制的数据映射定义
逻辑取值
物理取值（d为VPPM占空比.0.1≤d≤0.9）OaT
前向纠错编码
低速可见光通信应支持RS编码。GB/T36628.1—2018
应支持RS(15,2)、RS(15，4)和RS(15.7)三种中的至少一种。不同的RS(n，k）码的生成多项式g（α）如表3所示。其中，RS(n，k）中的n为码字长度，k为信息位长度，a为生成多项式系数，取值为0或1。表3
(15,7)
(15,2)
RS编码生成多项式
生成多项式g（x）
r+ar+a'r+aa+ar'+ar'+ar'+arta+aro+aa'rta+a+ar+art+ar++ar+ar+ar+arll+a'+ar+ar+a\r+ar'+r+a'rt+ar'+a\\+ar+a游程长度受限码
采用VPPM调制时，应进行4B6B编码。从4位输人编码映射到6位输出的关系如表4所示。表4
4B（输人）
物理信号
应包括前导信号、顿控制信号和载荷。6.2.6
照明功率密度限值
按GB50034—2013中6.3的规定。4B6B编码映射关系
6B（输出）
001110
001101
010011
010110
010101
100011
100110
100101
011001
011010
011100
110001
110010
101001
101010
101100
十六进制
GB/T36628.1—2018
6.3基于可见光通信的室内定位物理层要求6.3.1概述
应支持基于摄像头和/或基于PD的可见光定位定位中使用的摄像头既可以是支持全局快门的摄像头，也可以是支持卷帘快门的摄像头。进行定位前，应进行高精度光源位置标定6.3.2调制
可支持UPWM调制。
可支持通过欠采样或奈奎斯特采样的方式接收。已调信号通过LED或LCD屏幕发射时应不会产生闪烁和颜色改变6.3.3MIMO
可支持MIMO
当采用多个LED作为发送装置时，多个LED可发送相同的数据，或发送不同的数据。当采用一个或多个LCD作为发送装置时，LCD不同位置可发送相同的数据，或发送不同的数据，6.3.4物理信号
应包括前导序列，可包括顿控制信号和/或载荷。6.3.5照明功率密度限值
按GB500342013中6.3的规定。
6.3.6发射机光学时钟精度
发射机光学时钟精度容差范围为士20×10-°6.3.7接收机灵敏度
基于摄像头的可见光定位的LiPAN接收机的采样频率时钟精度容差范围为土5×10-，曝光时间宜小于1/10005
6.3.8定位位置信息获取方式
基于摄像头定位时，LiPAN设备可通过3种不同的方式接收光信号以获取位置信息：a）LiPAN设备利用CMOS摄像头的卷效应，获取包含LED光信号的亮暗条纹图片，通过解析其中的特征点获取LiPAN设备位置信息LiPAN设备利用欠采样的方式接收LED所发射的光信号，并按顿得到LED的亮度信息.Li-b
PAN设备通过所得到的一连串亮度信息获取LiPAN设备位置信息c）LiPAN设备可对光源进行成像，通过获取图像上的像点坐标和LiPAN设备的角度信息计算出LipAN设备位置信息
LiPAN设备可综合接收光信号的方式和对光源进行成像的方式获取LiPAN设备位置信息基于PD进行定位时，LPAN设备的PD应通过检测和解析光强信号获取LiPAN设备位置信息6.3.9定位性能
定位性能指标应满足：
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中华人民共和国国家标准
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信息技术
可见光通信
系统间远程通信和信息交换
第1部分：媒体访问控制和
物理层总体要求
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国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-04-01实施
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规范性引用文件
术语和定义
缩略语
网络拓扑
波段要求
VLC和RF的异构网络
协议参考模型
6物理层要求
高速可见光通信物理层要求
低速可见光通信物理层要求
基于可见光通信的室内定位物理层要求MAC层要求
信道接入
创建LiPAN
LiPAN的维护
关联与解关联·
确认和重传
带宽管理
全双工传输
移动性支持和切换
闪烁避免和调光
GB/T36628《信息技术系统间远程通信和信息交换第1部分：媒体访问控制和物理层总体要求；GB/T36628.1—2018
可见光通信》拟分为以下部分：第2部分：低速窄带可见光通信媒体访问控制和物理层规范；一第3部分：高速可见光通信媒体访问控制和物理层规范；第4部分：基于可见光通信的室内定位技术规范。本部分为GB/T36628的第1部分。本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草本部分由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本部分起草单位：中国电子技术标准化研究院、深圳市海思半导体有限公司、中国人民解放军信息工程大学、北京全电智领科技有限公司、中兴通讯股份有限公司、复且大学、北京大学、清华大学。本部分主要起草人：董晨、卓兰、姜彤、赵向阳、张霞、王超、张弛、李晓、李彦刚、支周、郑重、乔梁、杨防、案健
1范围
信息技术系统间远程通信和信息交换GB/T36628.1—2018
可见光通信第1部分：媒体访问控制和物理层总体要求
GB/T36628的本部分规定了高速可见光通信、低速可见光通信和基于可见光通信的室内定位物理层要求和媒体访问控制层总体要求本部分适用于可见光通信系统及设备的开发和使用。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用手本文件。凡是不注日期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB500342013建筑照明设计标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
马4bit6bitenconding
4B6B编码
将输入的4位原始码字编码为6位输出码字的穴余二进制编码，3.2
backhaul link
回程链路
连接同一个全局控制器管理的多个LiPAN的协调器的有线链路或无线链路3.3
龙beaconperiod;BP
信标区域
一个超顿中用于协调器发送信标的区域，划分为一个或多个信标时隙，每个协调器使用其中的一个信标时隙发送信标。
协调器
coordinator
LiPAN中负责协调、管理各个LiPAN设备通信的设备，负责完成组网控制、LiPAN维护管理、管理通信资源。
globalcontroller
全局控制器
负责多个通过回程链路相连的LiPAN之间的切换、干扰管理、LiPAN状态监测等功能的功能实体。可单独存在，也可和某一个LiPAN的协调器共址。3.6
全局快门globalshutter
控制图像中所有像索点同时感光的快门。1
GB/T36628.1—2018
卷帘快门
Jrollingshutter
控制图像中的像素点按时间先后逐行(或者逐列）进行感光的快门。3.8
可见光个域网
visiblelightpersonal areanetwork;LiPAN由协调器和LiPAN设备组成的可见光通信网络，其中协调器对网络进行管理和维护，并为LiPAN设备提供可见光通信接入。
邻居LiPANneighbouringLiPAN
LiPAN设备检测到的、非LiPAN设备所关联的其他LiPAN。3.10
shortaddress
设备短地址
在一个LiPAN设备的关联过程中，由协调器分配给该LiPAN设备在本LiPAN内唯一的16位标识符。
LiPAN标识符
FLiPANidentifier:LiPANID
由协调器在创建LiPAN时生成的、用于识别该LiPAN的标识符。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK：确认（Acknowledgment）
AP：接人点（AccessPoint)
BP：信标区域（BeaconPeriod)
BPSK：二进制相移键控（BinaryPhaseShiftKeying）CAP：竞争接人区域（CententionAccessPeriod）CFP：无竞争区域（ContentionFreePeriod）CMOS：互补金属氧化物半导体（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）CSMA/CA：载波侦听多路访问/冲突避免（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionavoidance)
CTS：清除发送（CleartoSend）DCO-OFDM：直流偏置光正交频分多路复用（DirectCurrentBiasedOpticalOrthogonalFrequencyDivision Multiplexing)
GTS：保证时隙（GuaranteedTimeSlot）LCD：液晶显示屏（LiquidCrytalDisplay）LDPC：低密度奇偶校验码（LowDensityParityCheckCode）LED：发光二极管（Lignt-EmittingDiode）MAC：媒体访问控制（MediaAccessControl）MCPS：MAC公共部分服务（MACCommonPartsService）MIMO：多输人多输出（MultipleInputMultipleOutput）MLME：MAC层管理实体（MACLayerManagementEntity）OOK：开关键控（On-OffKeying）P2P：点对点（PointtoPoint)
PD：光电探测器（PhotoDetector）PLME：物理层管理实体（PhysicalLayerManagementEntity）PPDU：物理层协议数据单元（PhysicalProtocolDataUnit）QAM：正交幅度调制（QuadratureAmplitudeModulation）QoS：服务质量（QualityofService)QPSK：正交相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying）RF：射频（RadiaFreqency）
RS：里德-所罗门（Reed-Solomon）RTS：请求发送（RequesttoSend)SAP：服务接入点（ServiceAccessPoint）TSpec：业务规范（TrafficSpecification）UPWM：欠采样脉宽调制（Under-sampledPulseWidthModulation）VLC：可见光通信（VisibleLightCommunication）VPPM：可变脉冲位置调制（VariablePulsePositionModulation）5概述
5.1网络拓扑
GB/T36628.1—2018
一个LiPAN应由一个协调器和至少一个与其关联的LiPAN设备组成。LiPAN设备通过协调器接人LiPAN。
LiPAN应至少支持P2P拓扑，星型拓扑、广播拓扑和协调模式拓扑4种网络拓扑结构的一种，如图1所示分别为P2P拓扑、星型拓扑和协调模式拓扑，其中广播拓扑可以作为星型拓扑的特例。全局
控制器
有线链路
故调器
可见光通信链路
可见光通信链路
网络拓扑结构
可见光通信链路
协调模式
办调器
在P2P拓扑中，两个处于被此通信范围内的LiPAN设备可组成一个LiPAN。两个LiPAN设备中的其中一个设备应作为协调器，通常是由第一个在信道上发送信标慎的LiPAN设备来担任协调器。在星型拓扑中，一个LiPAN应包含一个协调器和至少两个LiPAN设备，协调器和LiPAN设备之间可进行双向通信。
在广播拓扑中，一个LiPAN应包含一个协调器和至少一个LiPAN设备，协调器和LiPAN设备之3
GB/T36628.1—2018
间仅能进行单向通信，协调器以广播方式向LiPAN设备发送数据。LiPAN设备无需与协调器进行关联。
在协调模式拓扑中，多个协调器可通过回程链路被此相连，并通过回程链路与全局控制器通信。回程链路可以是有线连接，也可以是无线连接。5.2
波段要求
LiPAN工作频段应支持的波段范围为380nm~780nm，也可支持780nm10000nm的红外波段范围。
5.3VLC和RF的异构网络
LiPAN可支持VLC和RF组成的异构网络。如图2所示，每个协调器通过回程链路与全局控制器相连。RF的AP功能位于全局控制器上。每个协调器向LiPAN设备提供可见光通信接入：位于全局控制器上的RFAP向LiPAN设备提供RF接入，回程链路可以是有线链路或无线链路，其中有线链路可以是电力线通信链路、以太网链路或光纤链路等，无线链路可以是无线局域网（例如WFi)链路蜂窝链路等。
控制器
（包含RH
回程链路
协调器
RF链路
VLC链路
回程链路
协调器
VLC和RF组成的异构网络
根据LiPAN设备支持VLC和RF的能力，对LiPAN设备进行分类，见表1。表1LiPAN设备类型划分
LiPAN设备类型
类型一
类型二
类型三
RF下行
不支持
RF上行
不支持
VLC下行
VLC上行
不支持
5.4协议参考模型Www.bzxZ.net
协调器和LiPAN设备的协议参考模型基于开放系统互联模型，如图3所示。邻近高层
MCPS-SAP
PD-SAP
MAC层
物理层
MLME-SAP
PLME-SAP
图3协议参考模型
GB/T36628.1—2018
物理层通过物理层数据SAP和物理层管理实体SAP分别为MAC层提供物理层数据服务和物理层管理服务。物理层数据服务在信道上收发PPDU，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
MAC层通过MAC公共部分服务SAP和MAC层管理实体SAP分别为邻近高层提供MAC数据服务和MAC管理服务。MAC数据服务保证MAC协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发，MAC管理服务维护二个存储MAC层协议状态相关信息的数据库室内定位应用场景的协议参考模型中可以不包含MAC层，具体如图4所示。邻近高层
PD-SAP
物理层
PLME-SAP
图4室内定位应用场景的协议参考模型6物理层要求
6.1高速可见光通信物理层要求
6.1.1速率
高速可见光通信的物理层数据率应大于1Mbit/s。5
GB/T36628.1—2018
6.1.2调制
高速可见光通信应支持DCO-OFDM调制和/或OOK调制。采用DCO-OFDM调制方式时，最少支持64个子载波，可选支持自适应位分配和功率分配。每个子载波上可选的子载波映射方式包括BPSK，QPSK，16QAM和64QAM。采用OOK调制方式时，可支持功率分配。6.1.3前向纠错编码
应支持如下两种前向纠错编码中的一种：a）采用DCO-OFDM调制方式时前向纠错编码应采用LDPC码，码长和码率可变。b）采用OOK调制方式时，前向纠错编码应采用由RS内码和卷积码外码构成的级联编码，码率可变。6.1.4MIMO
可支持成像MIMO或非成像MIMO。成像MIMO利用PD阵列和光学镜头来接收多个数据流并利用成像原理分离多个数据流。非成像MIMO利用多个独立PD接收多个数据流.并通过MIMO解复用分离多个数据流。
可采用基于时分复用训练符号的频域均衡实现非成像MIMO的信道估计和解复用，可支持分集模式的MIMO或复用模式的MIMO。物理信号
应包括前导信号、顿控制信号和载荷。6.1.6照明功率密度限值
按GB50034—2013中6.3的规定。低速可见光通信物理层要求
6.2.1速率
低速可见光通信的物理层数据率小于或等于1Mbit/s。6.2.2调制
应支持VPPM调制。
采用VPPM调制时，数据映射的定义如表2所示。表2中的变量d是VPPM的占空比，它可以在0.1～0.9之间变化，T是VPPM的符号周期，t代表时间。当有从“高”到“低\的信号跳变的时候，将对应的物理值映射为逻辑值0；当有从“低”到“高”的信号跳变的时候，将对应的物理值映射为逻辑值1。2VPPM调制的数据映射定义
逻辑取值
物理取值（d为VPPM占空比.0.1≤d≤0.9）OaT
前向纠错编码
低速可见光通信应支持RS编码。GB/T36628.1—2018
应支持RS(15,2)、RS(15，4)和RS(15.7)三种中的至少一种。不同的RS(n，k）码的生成多项式g（α）如表3所示。其中，RS(n，k）中的n为码字长度，k为信息位长度，a为生成多项式系数，取值为0或1。表3
(15,7)
(15,2)
RS编码生成多项式
生成多项式g（x）
r+ar+a'r+aa+ar'+ar'+ar'+arta+aro+aa'rta+a+ar+art+ar++ar+ar+ar+arll+a'+ar+ar+a\r+ar'+r+a'rt+ar'+a\\+ar+a游程长度受限码
采用VPPM调制时，应进行4B6B编码。从4位输人编码映射到6位输出的关系如表4所示。表4
4B（输人）
物理信号
应包括前导信号、顿控制信号和载荷。6.2.6
照明功率密度限值
按GB50034—2013中6.3的规定。4B6B编码映射关系
6B（输出）
001110
001101
010011
010110
010101
100011
100110
100101
011001
011010
011100
110001
110010
101001
101010
101100
十六进制
GB/T36628.1—2018
6.3基于可见光通信的室内定位物理层要求6.3.1概述
应支持基于摄像头和/或基于PD的可见光定位定位中使用的摄像头既可以是支持全局快门的摄像头，也可以是支持卷帘快门的摄像头。进行定位前，应进行高精度光源位置标定6.3.2调制
可支持UPWM调制。
可支持通过欠采样或奈奎斯特采样的方式接收。已调信号通过LED或LCD屏幕发射时应不会产生闪烁和颜色改变6.3.3MIMO
可支持MIMO
当采用多个LED作为发送装置时，多个LED可发送相同的数据，或发送不同的数据。当采用一个或多个LCD作为发送装置时，LCD不同位置可发送相同的数据，或发送不同的数据，6.3.4物理信号
应包括前导序列，可包括顿控制信号和/或载荷。6.3.5照明功率密度限值
按GB500342013中6.3的规定。
6.3.6发射机光学时钟精度
发射机光学时钟精度容差范围为士20×10-°6.3.7接收机灵敏度
基于摄像头的可见光定位的LiPAN接收机的采样频率时钟精度容差范围为土5×10-，曝光时间宜小于1/10005
6.3.8定位位置信息获取方式
基于摄像头定位时，LiPAN设备可通过3种不同的方式接收光信号以获取位置信息：a）LiPAN设备利用CMOS摄像头的卷效应，获取包含LED光信号的亮暗条纹图片，通过解析其中的特征点获取LiPAN设备位置信息LiPAN设备利用欠采样的方式接收LED所发射的光信号，并按顿得到LED的亮度信息.Li-b
PAN设备通过所得到的一连串亮度信息获取LiPAN设备位置信息c）LiPAN设备可对光源进行成像，通过获取图像上的像点坐标和LiPAN设备的角度信息计算出LipAN设备位置信息
LiPAN设备可综合接收光信号的方式和对光源进行成像的方式获取LiPAN设备位置信息基于PD进行定位时，LPAN设备的PD应通过检测和解析光强信号获取LiPAN设备位置信息6.3.9定位性能
定位性能指标应满足：
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