[发明专利]一种速率自适应的激光无线通信方法及通信设备

说明书

本发明公开了一种速率自适应激光无线通信方法及通信设备，包括：第一设备接收第二设备发送的第一串行数据，第一串行数据包括第一设备发射速率期望值以及第一伪随机序列；第一设备在接收第一串行数据的过程中根据预设规则生成第二伪随机序列，根据第二伪随机序列和第一伪随机序列的误码比特数选定下一个统计周期第二设备发射速率的期望值；第一设备按照第一设备发射速率期望值对应的发射速率向第二设备发送第二串行数据，第二串行数据包括第二设备发射速率期望值以及第三伪随机序列，第二设备发射速率期望值用于指示第二设备按照对应的发射速率向第一设备发送数据。本发明可以实现发射端和接收端激光调制速率自适应。

技术领域

本发明涉及激光无线通信技术领域，更具体地，涉及一种速率自适应的激光无线通信方法及通信设备。

背景技术

激光无线通信的又叫自由空间光通信(FSO)，是一种直接利用激光在大气环境中进行信息传递的通信方式。与其他无线通信方式相比，具有带宽大、抗电磁干扰、保密性强、便于安装维护等优点，广泛应用于军事和民用领域。

目前，激光无线通信设备多采用固定速率通信，然而我们的大气信道为时变信道，信道质量受雨、雪、雾霾等气候环境影响，采用固定速率传输易造成在信道质量差时因速率相对较快而误码过多导致通信中断，信道质量好时又因速率相对较低而不利于提高系统的吞吐量。因此，设计速率自适应的FSO系统很有意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有光通信系统采用固定速率传输易造成在信道质量差时因速率相对较快而误码过多导致通信中断，信道质量好时又因速率相对较低而不利于提高系统的吞吐量的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种速率自适应的激光无线通信方法，包括如下步骤：

第一设备接收第二设备发送的第一串行数据，所述第一串行数据包括并行的第一用户数据和第一控制数据；所述第一控制数据包括：第一帧头、第一设备发射速率期望值以及第一伪随机序列，所述第一伪随机序列为第二设备在其发送所述第一串行数据的过程中以预设规则生成的序列；所述第一帧头的位置用于辅助所述第一设备确定第一用户数据和第一控制数据的相对位置；

所述第一设备在接收所述第一串行数据的过程中根据所述预设规则生成第二伪随机序列，根据第二伪随机序列和第一伪随机序列之间的误码比特数选定下一个统计周期第二设备发射速率的期望值；

所述第一设备按照所述第一设备发射速率期望值对应的发射速率向所述第二设备发送第二串行数据，所述第二串行数据包括并行的第二用户数据和第二控制数据；所述第二控制数据包括：第二帧头、第二设备发射速率期望值以及第三伪随机序列，所述第三伪随机序列为第一设备在其发送所述第二串行数据的过程中以预设规则生成的序列；以使所述第二设备在接收所述第二串行数据的过程中根据所述预设规则生成第四伪随机序列，并根据第四伪随机序列和第三伪随机序列之间的误码比特数选定下一个统计周期第一设备发射速率的期望值；所述第二帧头的位置用于辅助所述第二设备确定第二用户数据和第二控制数据的相对位置，所述第二设备发射速率期望值用于指示所述第二设备按照对应的发射速率向第一设备发送数据。

其中，第一设备和第二设备均为全双工通信设备，均包括但不局限于发射部分和接收部分。

可选地，所述第一设备根据第二伪随机序列和第一伪随机序列之间的误码比特数选定下一个统计周期第二设备发射速率的期望值，具体包括：

所述第一设备以接收到N帧第一控制数据为一个统计周期，每帧第一控制数据中第一伪随机序列的长度为m，每个统计周期内包括的N帧第一伪随机序列的长度为N×m，N和m均为正整数；

所述第一设备在每个统计周期内根据预设规则生成N帧第二伪随机序列；

所述第一设备在每个统计周期结束后，确定当前统计周期内N帧第一伪随机序列和N帧第二伪随机序列之间的误码数；