39. 5G毫米波- 你知道家中的LED燈也可以拿來上網嗎?

隨著5G通訊在2021年的逐漸普及，許多國際通訊大廠也陸續針對下一世代6G行動通訊提出6G無線通訊白皮書，以在2030年能夠達到Tera bps等級的更高傳輸速率與天上水下全球覆蓋的需求。其中，除了將通訊頻率從5G 毫米波頻段進一步在6G提高至次太赫茲與太赫茲頻段，以獲得更大的可用頻譜；同時可見光通訊（Visible Light Communications，VLC）也是許多國際通訊大廠所提出的6G無線通訊白皮書中的一項候選技術選項。

可見光是指頻譜範圍400nm至750nm波長的頻段，如圖1。

圖1. 可見光頻譜

(source: “Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi, Iasi, Romania, 13/06/2011)

可見光通訊主要是利用發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)發出高速明暗閃爍的訊號來傳輸數據的一種技術。

事實上可見光通訊並不是一種新興的通訊技術，早在2000年初就已陸續有相關技術的研發與成果的發表。

隨著可見光無線通訊技術的發展，使得可見光不只是只有照明的功能，更可應用於諸如像無線上網、室內定位、車間通訊等應用領域。同時，由於可見光波段在水下通訊具有極為良好的低損耗特性，亦非常適合於水下高速傳輸的應用。

使用可見光進行無線資料傳輸有著以下的許多優點:

(1) 安全性高: 可見光通訊對於室內使用者來說，當門窗處於緊閉狀態時，光線不易穿透出房間，同時傳輸範圍聚焦一定的範圍內，因此不會有像傳統無線電通訊傳輸有竊聽或是資料竊取的問題，使得可見光通訊本身成為一種非常安全的傳輸技術。

(2) 使用免費: 可見光通訊使用的頻譜範圍，目前全世界各國並未訂定相關法規管制，因此使用上並無傳統無線電通訊需要申請頻率執照和頻譜使用費用的問題。

(3) 不受電磁波干擾: 可見光通訊是使用光線進行通訊傳輸，除了本身的通訊傳輸不會有受到周遭電子產品電磁波干擾的問題，同時也不會有像傳統無線電傳輸有對其他無線電通訊傳輸設備電磁波干擾的問題，在需要避免電磁波干擾的場所如：醫院、加油站、機場等環境，非常適合用可見光通訊來取代傳統無線電通訊傳輸系統。