[发明专利]一种基于LED的室内无线光通信OCDMA上行通信系统

说明书

技术领域

本发明属室内无线光通信领域，具体是涉及无线光通信中的OCDMA上行通信。（H04B 7/17、 H04B7/216、 H04B 10/10、 H04B 10/10）。

背景技术

室内无线光通信是一种以LED照明灯为信号发射源的室内新型通信系统，为室内无线设备提供接入,系统采用载波调制将信号加载在电力线上，在LED灯前端被滤波器滤出后转变成直流信号加载到LED灯上，根据电流的高低，LED灯发出光信号，信号有强有弱。由于强弱变化非常快，超过了肉眼的灵敏度，人们感觉不到闪烁。LED发出的光经室内空间传输后到达桌面终端接收机，接收机的接收芯片将光信号转变成电信号，然后进行判决，恢复出数字信号并传递给终端，从物理层上实现了信号发射到接收的一次下行通信，

迄今为止，可见光接收方式主要是下行，终端可以接收到系统的信息而不能发送信息，接收机将LED灯发出的信号光脉冲进行探测接收，然后进行解调得到数字信号并传给终端设备^[1-2]。系统主要由LED照明灯、光学滤波接收机、光电探测器组成，将电信号转换成光信号之后由LED灯发射出来，在室内自由空间传播后在接收端被接收解调。但存在的不足之处是：系统所实现的通信方式是单行通信，终端只能从LED照明灯的信号中获取信息而不能上传信息。不能满足常用设备的双向通信的需求，所谓双向通信即终端可以通过网络获取信息，也可以将自己的信息通过基站发送到网络上。

对比文件

[1] Toshihiko Komine, Masao Nakagawa. Fundamental Analysis for Visible-Light Communication System using LED Lights[C]. IEEE Transactions on Consumer Electronics. Feb., 2004, 50(1):100-107.

[2] Yuichi Tanaka, Toshihiko Komine. Indoor Visible Light Data Transmission System Utilizing White LED Lights[C]. IEICE Trans. Commun.,Aug,2003, E86-B(8):2440-2454.

发明内容

1、要解决的技术问题（即原“发明目的”）

在满足室内照明度要求的情况下，在室内实现下行通信；同时以三基色LED为基础，终端可以将预发送信息调制成数字脉冲，通过LED发送到天花板的接收基站，每一个用户用不同的正交地址码以示区别，基站接收机接收到光信号后，将光信号解调成数字信号，识别是哪一个用户发送的信息，并将信息传送到外部网络，实现终端的上行通信。

2、技术方案（方法发明）

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

1）终端信号转换成LED光信号：

方法描述：调制器将用户终端预发送的信号进行调制，然后与表示用户的正交码相乘，将信号电流驱动三基色LED的三种颜色的芯片发光，三种颜色的光混合在一起仍然是白光。

2）滤波与光电转换：

信号由终端设备的LED发出，基站接收机前端的滤波片可以将白光进行分离，滤除其它两种光。基站接收机所用的滤波片与三基色LED的信号光想对应，红光滤波片可以滤除蓝光和绿光透过红光信号；绿光滤波片可以滤除红光和蓝光透过绿光信号；蓝光滤波片可以滤除红光和绿光透过蓝光信号。滤波片后面的光电转换器将光信号转换成电流，在一个码片的时间内进行积分，然后输出电信号。

3）数据恢复：

在滤波片之后的信号恢复装置如图7所示，将接收到的电信号与各个用户的地址码相乘，然后通过判决装置转换成数字序列，并将判决得到的数字序列进行解调，恢复出用户终端发送的信号。

    3、有益效果

本发明采OCDMA技术，将标识用户地址的正交码与终端信息相乘，通过终端信号驱动LED发光，将终端信号发送到天花板基站，基站将接收到的信息进行恢复，分理处各个不同终端发送的信息，并通过网络传输到外部，实现了终端与外部网络的通信，解决了终端只能接收信息不能发送信息的问题，实现真正的双向通信。

附图和附表说明

图1室内无线上行链路示意图。

图2室内无线上行通信框图。

图3终端驱动LED发出光信号。

图4串并变换示意图。