[发明专利]基于IHDAF协议的室内VLC空间调制系统的工作方法

说明书

基于IHDAF协议的室内VLC空间调制系统的工作方法，属无线光通信领域。该系统包括信源、中继和目的节点，以半双工模式工作，其通信过程分三步，首先信源发送的信息比特经过串并转换为两部分进入VLC空间调制模块，一部分用来选择发送LED，另一部分被映射为光强调制信号x_q；其次x_q由所选LED发送至中继节点和目的节点，并通过将信源节点到目的节点链路瞬时信噪比γ_sd以及信源节点到中继节点链路瞬时信噪比γ_sr与预先设定的门限阈值SNR_sd和SNR_sr进行比较，选择直传、译码前传或放大前传方案；最后目的节点端对接收信号进行解调恢复。本发明通过协作技术与室内VLC空间调制技术的结合有效降低多LED发送信号间的干扰，改善系统性能。

技术领域

本发明涉及一种基于增量混合式译码放大前传(IHDAF)协议的室内VLC空间调制系统的工作方法，属于无线光通信领域。

背景技术

近年来，随着我国通信技术的蓬勃发展，终端用户的需求日益增长，用户对无线传输的速率和质量有了更高的要求，这使得通信领域的频谱资源日益紧缺。可见光通信技术作为一种新型的无线通信技术，具有通信容量高、传输带宽大、传输速率快、抗干扰能力强以及保密性好等优点。由于光总是沿直线传播的，因此其透过障碍物继续传播的能力较弱，协作通信技术可以很好的解决这一问题。空间调制技术作为一种新型的多天线传输技术，在发送端激活一根天线传输数据，可以有效的避免了信道间干扰(ICI)和天线间同步问题。基于IHDAF协议的室内VLC空间调制的通信系统充分利用了可见光通信技术、协作通信技术以及空间调制技术的优点，在有效提升系统的性能的同时，可以进一步提高系统信息速率，是当前无线光通信传输技术领域的研究热点。

Hongming Yang等(参见Hongming Yang and Ashish Pandharipande，“Full-duplex relay VLC in LED lighting triangular system topology，”2014 6thInternational Symposium on Communications，Control and Signal Processing(ISCCSP)，pp.85-88，Aug.2014)提出了基于AF协议和DF协议下的VLC协作通信，理论分析了协作通信对VLC系统的影响以及中继节点对系统误码率的影响。Ruowen Bai等(参见RuowenBai；Rui Jang；Jiandong Tan；Jinguo Quan，“Performance comparison of VLC MIMOtechniques considering indoor illuminance with inclined LEDs，”2016 IEEEInternational Conference on Wireless for Space and Extreme Environments(WiSEE)，pp.105-110，Mar.2016)提出了基于可见光系统的多天线技术，多天线技术可以通过系统的空间位置信息承载发送数据，有效的提高了系统的传输速率。Omer Narmanlioglu等(参见Omer Narmanlioglu，Refik Caglar Kizilirmak，Farshad Miramirkhani，MuratUysal，“Cooperative Visible Light Communications With Full-Duplex Relaying，”IEEE Photonics Journal，DOI：10.1109/JPHOT.2017.2708746，May 2017)提出了基于AF协议的室内可见光协作通信，从理论上分析了发送平均能量以及信源节点和中继节点的能量分配对系统性能的影响。以上方案在中继选择的方式上不够灵活，信道状态不好的情况下会出现通信中断，使得系统的使用场景受到了一定的限制，不能有效的提高系统的性能。

发明内容