[发明专利]一种VLC/RF混合OFDM基带系统

说明书

本发明公开了一种VLC/RF混合OFDM基带系统，其中的关键模块是带宽功率分配器、带宽功率合并器、混合IFFT以及混合FFT。带宽功率分配器用于分配不同长度的比特串到VLC/RF链路，带宽功率合并器用于合并VLC/RF链路上的比特串，混合IFFT用于产生混合HRO‑OFDM符号，混合FFT用于解HRO‑OFDM符号。本发明又提供了一种适用上述基带的HRO‑OFDM优化方法，该方法实现了带宽功率分配器和带宽功率合并器的核心功能。本发明解决了传统的混合VLC/RF接入点系统只能使用分立接入点而不能同时调度基带功率与带宽的弊端，并通过HRO‑OFDM优化方法进一步提高用户速率，优于现有的RF‑OFDM基带、VLC‑OFDM基带以及传统的混合VLC/RF接入点系统。

技术领域

本发明涉及可见光通信与射频通信领域，尤其涉及一种VLC/RF混合OFDM基带系统。

背景技术

VLC(Visible Light Communication，可见光通信)技术是指利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式。随着人们对数据服务的需求不断增长，无线网络在不断地提升可提供的容量和频谱效率。然而，由于频谱资源有限，且大部分的频谱已经被授权占用，无线频段变得越来越拥挤。VLC作为新兴的无线通信技术，被寄予厚望。VLC使用极其丰富的未授权的频谱资源，可以在提供正常照明的同时，提供非常高速的通信链路，具有带宽大、绿色低碳、安全性高和低成本等优点。

RF(Radio Frequency，无线射频)是指频谱范围在500MHz到38GHz之间的电磁波，在通信领域中常用于对信号进行调制传输。

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)是一种多载波调制技术，将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。它的调制和解调是分别基于IFFT和FFT来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。

在未来，随着可见光通信技术的推进，在室内会存在很多个VLC接入点和RF接入点，因此，VLC接入点的基带可以和RF接入点的基带进行融合，形成一个混合基带。在混合基带中，VLC和RF互为补充，利用各自的信道特性可以达到更高的容量和速率，从而提供更好的数据服务。

考虑到VLC与RF进行信号传输的方法不同，需要一种合适的混合基带设计方案与一种合适的OFDM方法来保证兼容性与稳定性。但是，目前还没有较为完善的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种VLC/RF混合OFDM基带系统，可以提高基带性能，提升传输速率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种VLC/RF混合OFDM基带系统，包括：发射机基带与接收机基带；其中：

发射机基带，用于对输入的比特序列进行带宽功率分配与调制后输出不同符号，包含了VLC链路传输的符号与RF链路传输的符号，VLC链路传输的符号与RF链路传输的符号均通过混合IFFT方式各自变换为一路HRO-OFDM符号，两路HRO-OFDM符号均经过并串转换后对应的传送到LED与天线上向外发射；

接收机基带，用于接收两路HRO-OFDM符号，通过串并转换与混合IFFT方式获得相应的VLC链路传输的符号与RF链路传输的符号，再通过解调与带宽功率合并处理后传输至比特信宿；同时，接收机基带还对RF链路与VLC链路中每个子载波进行信道估计并反馈给发射机基带，由发射机基带根据这些反馈信息调整带宽功率分配方式。