T-ZSA 156-2023 船舶内部基于LED照明应用的光通信系统技术要求

．ｂ学兔兔ｗｗｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载ICS

29.140.99．ｂ学兔兔ｗｗｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载CCS

K

73T/ZSA

—2023船舶内部基于

LED

照明应用的光通信系统技术要求Technical

system

inside

the

2023-10-10

发布 2023-10-11

实施中关村标准化协会 发布学ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准兔兔ｗ下载学ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准兔兔ｗ下载学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 前言

................................................................................. II1

...............................................................................12 规范性引用文件

.....................................................................13 术语和定义

.........................................................................24 缩略语

.............................................................................35 技术要求

...........................................................................45.1

灯具性能

...................................................................45.2 现场照明质量要求...............................................................45.3 通信性能

......................................................................45.4 接口

..........................................................................45.5 以太网

........................................................................55.6 电磁兼容性

....................................................................65.7 安全性

........................................................................75.8 可靠性

........................................................................76 试验方法

...........................................................................86.1

灯具性能试验

...............................................................86.2 现场照明质量要求试验...........................................................86.3 通信性能试验

..................................................................86.4 电磁兼容性试验.................................................................86.5 安全性试验

....................................................................86.6 可靠性试验

....................................................................87

.............................................................97.1 标志

..........................................................................97.2 标签

..........................................................................97.3 使用说明书

....................................................................9附录

A（资料性） 船舶内部基于

照明应用的光通信系统简介.............................2学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 本文件按照

GB/T

—《标准化工作导则

第

1

起草。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专利的责任。本文件由中关村标准化协会技术委员会提出并归口。院、厦门立达信照明有限公司、广东省东莞市质量监督检测中心、广州赛西标准检测研究院有限公司、照明有限公司、上海时代之光照明电器检测有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、昕诺飞（中国）佛山市国星光电股份有限公司、福建鸿博光电科技有限公司、鸿利智汇集团股份有限公司玉稀、王琼、刘慧、李自力、陈友三、李本亮、吴杜雄、崔旭高、顾而丹、闫建新、钱泽渊、蔡金标、生、吕鹤男、余湛、李福海、赵利民、吕天刚II学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载

照明应用的光通信系统技术要求1 范围本文件规定了船舶内部基于

LED

照明应用的光通信系统的技术要求和试验方法。

LED

380nm～780照明用

LED

780～1舶内部基于照明应用的光通信系统的搭建，并为相关设备的开发和使用提供技术参考。2 规范性引用文件文件。GB

4943.1信息技术设备安全 第

1

部分：通用要求GB/T

设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T

消费品使用说明 第

1

部分GB/T

5700—2008 照明测量方法GB

7000.1 第

1

部分：一般要求与试验GB

7000.201 灯具 第

部分：特殊要求固定式通用灯具GB

7000.202 灯具 第

部分：特殊要求 嵌入式灯具GB

7000.204 灯具 第

部分：特殊要求 可移式通用灯具GB/T

信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第

1

部分：发射要求GB/T

信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第

2

部分：抗扰度要求GB/T

14436 工业产品保证文件 GB

17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16

A）GB/T

17743 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法GB/T

18595—2014 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求GB/T

19658 反射灯中心光强和光束角的测量方法GB/T

29296—2012 反射型自镇流

灯 性能要求GB/T

30413—2013 嵌入式

LED

灯具性能要求GB/T

31831—2015 LED

室内照明应用技术要求GB/T

31897.201—2016 灯具性能 第

部分：

灯具特殊要求GB/T

39008—2020 双端集成式

LED

灯 性能要求GB

50034—2013 建筑照明设计标准学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载CB/T

—1993 船用通信闪光信号灯CB

1146.4 舰船设备环境试验与工程导则 CB

1146.9 舰船设备环境试验与工程导则 振动（正弦）CB

1146.11 舰船设备环境试验与工程导则霉菌YD/T

有线电信终端设备防雷技术要求及试验方法IEEE

802.3IEEE

以太网标准（IEEE

Standard

Ethernet）IEEE

802.11信息技术 系统间远程通信和信息交换

局域网和城域网 特定要求 第

11

部分：无线局域网(LAN)媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范（IEEE

Standard

InformationTechnology--Telecommunications

and

Exchange

between

Systems

-

Local

Metropolitan

Area

Networks--Specific

Requirements

-

Part

11:

Wireless

LAN

Medium

Control

(MAC)

and

Physical

Layer

(PHY)

）IEEE

802.15.7—2018 局域和城域网

IEEE

--第

15.7

部分：使用可见光的小范围无线光通信（IEEE

Standard

for

Local

metropolitan

area

networks--Part

15.7:

Short-Range

Wireless

）IEEE

Std

1789—2015 在高亮度发光二极管中调节电流以减轻对观众健康风险的推荐性操作规范（IEEE

Recommended

Practices

for

Modulating

in

LEDs

for

MitigatingHealth

Risks

）Guideline

No.E-08 E08-照明灯具3 术语和定义GB/T

界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1光束角 beam

angle在通过光束轴线的平面上的两条给定直线之间的夹角，这两条直线分别通过灯的正面中心和发光强度为中心光强

50

%的点。[来源：GB/T

29296—2012，3.6]3.2带宽 bandwidth在输入信号功率保持不变的情况下，输出信号功率增益下降

3

dB

时对应的高、低两个频率称为上截止频率和下截止频率。一般把上截止频率和下截止频率的差值定义为带宽。

3.3互联网协议第四版 internet

protocol

4网际互连协议的第四个版本，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术基础的协议。IPv4

可以运行在各种各样的底层网络上，比如端对端的串行数据链路、卫星链路等。学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载3.4互联网协议第六版internet

protocol

6网际互连协议的第六个版本。IPv6

是国际互联网工程任务组设计的用于替代现行版本网际互连协议的下一代网际互连协议。

IPv43.5可见光通信

communication通过光源发出的肉眼察觉不到变化，但能被光电探测器等器件捕获并检测的高速光调制信号来传输信息，在提供照明的同时可无线传输数据，实现照明和通信的双重功能。可见光通信属于宽带无线信息传输技术。3.6信道估计 channel

estimation从接收数据中将假定的某个信道模型的模型参数估计出来的过程。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。ASK：振幅键控（

Shift

Keying）BPSK：二进制相移键控（Binary

Phase

Shift

）CAP：无载波幅度相位（

Amplitude

Phase）DHCP：动态主机配置协议（Dynamic

Host

Configuration

Protocol）FEC：

前向纠错（

Error

Correction）FSK：频移键控（

Shift

Keying）IP：网际互联协议（Internet

Protocol）IR：红外光（Infrared

）LAN：局域网（Local

Area

Network）LDPC：低密度奇偶校验码（Low

Density

Parity

Code）LED：

发光二极管（Light-Emitting

Diode）LS：最小二乘（Least-Squares）MAC：介质访问控制层（

Access

Control）MMSE：最小均方误差（

Mean

Squared

Error）OFDM：正交频分复用（

Frequency

Division

Multiplexing）OOK：开关键控（On-Off

Keying）PAM：脉冲振幅调制（

Amplitude

Modulation）PDU：协议数据单元（Protocol

Data

Unit）学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载QAM：正交幅度调制（Quadrature

Amplitude

）QPSK：正交相移键控（

Phase

Shift

）RS：里得-所罗门（Reed-Solomon）USB：通用串行总线（Universal

Serial

）VLC：可见光通信（

light

communication）WAN：广域网（Wide

Area

Network）5 技术要求5.1 LED

灯具性能LED

a) 灯具应符合指南

No.E-08

中的要求；b) 灯具不应有明显的频闪，应满足

IEEE

1789—2015

中

8.1.1

中推荐方案

2

的要求；c) 灯具的使用寿命不应低于

30000h

GB/T

39008—2020

中

相应规定；d) 灯具光束角应符合

GB/T

31831—2015

中

规定的窄配光要求。5.2 现场照明质量要求现场照明光色宜满足以下要求：a)

R9

宜满足

GB/T

31831—2015

中

6.1.7的要求；b) 工作面上的照度均匀度宜高于

。5.3 通信性能5.3.1光通信系统基于

照明应用的船舶内部光通信系统简介参见附录

A。5.3.2 灯具双向型灯具对可见光和红外光探测灵敏度均不宜低于

0.2

A/W。5.3.3 通信终端通信终端对可见光探测灵敏度不宜低于

。5.3.4 带宽系统带宽不宜低于

5

MHz。5.4 接口5.4.1 光侧接口光侧接口是灯具和通信终端之间的光链路数据接口，根据数据传输方向可分为输出接口和输入接4B6B00000011100001001101兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ学ｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆ学ｘｗ．ｃｏｍ标准下载口，应满足如下要求：a) 光侧接口带宽应不低于通信系统带宽以满足数据传输速率；b) 光侧接口分为可见光侧接口和红外光侧接口；c) 单向型灯具具备可见光侧输出接口，双向型灯具具备可见光侧输出接口和红外光（或可见光）侧输入接口，通信终端具备可见光侧输入接口和红外光（或可见光）侧输出接口。5.4.2 网络侧接口网络侧接口是双向型灯具与网络的接口，应满足如下要求：a) 网络侧接口能够保证高速数据传输的稳定性；b) 至少支持

IPv4

协议，有条件的情况下宜支持

IPv4

和

IPv6

双栈协议；c) 支持静态配置

IP

地址两种

IP

分配方式；

IP

DHCP

d) 灯具需至少具备一个

LAN

接口，选择性具备

接口，优先选择

RJ-45

连接器；e) 网络侧接口具体类型应符合

IEEE

802.3

标准。5.4.3其他接口灯具可具备

USB

3.0

接口，接口插型宜选择

。5.5 以太网5.5.1 速率船舶内部可见光通信和红外光通信的物理层数据率不宜低于

5

Mbit/s。5.5.2 纠错采用

纠错，具体要求如下：a) 调制方式为

OOK

RS

内码和卷积码外码构成的级联编码方式；b) 调制方式为

OFDM

时，采用

LDPC

Turbo

码，码长和码率可变；b) 当信道质量较差时，应支持迭代译码以保证通信的可靠性。5.5.3 线路编码编码方式宜采用

4B6B

4B6B

编码表见表

1。表1

4B6B编码对应表4B6B00100100110011010110010001010101011000110110100110011110010110000110011001011010101001110010111100011100110010110110100111101010101111101100学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载表1

4B6B编码对应表（续）5.5.4 调制光侧宜支持

VPPM

OOK、OFDM、、、FSK

和/或

PAM

调制。采用

调制时，可支持功率分配，信道估计根据需求可选择性支持

、

算法。采用

64

BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM

128QAM、

道估计根据需求可选择性支持

、MMSE

算法；可选择性支持自适应比特功率分配。5.5.5PDU

物理层的

格式参考

802.15.7—2018

中

的相关规定。5.5.6 MAC

参考

IEEE

802.11

中相关规定。5.6 电磁兼容性5.6.1 灯具灯具应符合

GB

17625.1

和

GB/T

17743

的要求，并满足

GB/T

18595—2014

中

5.5、

和

5.7

规定的要求。60

60

．ｂｗｗｚｆｘｗ兔学兔ｗ．ｃｏｍ标准下载T/ZSA

156—2023．ｂｗｗｚｆｘｗ兔学兔ｗ．ｃｏｍ标准下载5.6.2 通信终端通信终端应符合

GB/T

、GB/T

9254.2

中

B

类设备的无线电骚扰及电磁抗扰度限值的相关规定；通信终端应符合

YD/T

中

II

类环境的防雷技术要求。5.7 安全性

GB

7000.201、GB

7000.202、GB

7000.204

GB

7000.1

小于

MΩ。通信终端符合

GB

4943.1

中的规定。5.8 可靠性5.8.1 通信可靠性通信可靠性要求包括：a) 通信装置的平均稳定工作时间应达到

30

h

以上；b) 通信会话建立失败率不得超过十万分之一。5.8.2 耐湿热性装置应具有耐湿热性，经

55±2

℃交变湿热试验

2

周期后，其性能应符合下列规定：a) 绝缘电阻：额定电压低于

60

V

时，应不低于

1

MΩ；额定电压不低于

V

时，应不低于

10

MΩ；b) 耐压试验应承受表

2

规定的试验电压的

，历时

1

min，应无击穿或闪络现象；表

2 交流电压试验c) 5.8.3 耐霉性装置的绝缘零部件和油漆件应具有耐霉性，经过

d

长霉等级应不低于

规定的

2

要求。5.8.4 耐振性形。振动参数如下：学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载b)

频率变化范围在

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载b)

频率变化范围在

13.2

HZ～80

HZ

时，加速度幅值为

7

m/s

。a)

频率变化范围在

2

HZ～

HZ

时，位移幅值为±

mm；26 试验方法6.1 LED

灯具性能试验光通维持率相关试验按照

GB/T

31897.201—2016

中

10.2

的方法进行；光束角相关试验按照

GB/T

19658

中的方法进行。6.2 现场照明质量要求试验6.2.1 配光试验按照

GB/T

30413—

中

的方法进行。6.2.2 光色5.3

中

a

GB/T

5700—2008

中

的方法进行；5.3

中

b

GB/T

57