[发明专利]基于可见光实现Li-Fi网络中全光双跳传输的方法和系统

说明书

本发明属于室内可见光通信技术领域，公开了基于可见光实现Li‑Fi网络中全光双跳传输的方法和系统，所述方法包括：获取基站数据，并基于奇数子载波映射和可见光视距链路进行回程链路上信号的传输；基于AP接入点对所述回程链路上的信号进行中继缓存；获取所述中继缓存信号，并基于偶数子载波映射和可见光视距链路进行下行链路上信号的传输；对所述下行链路上的信号进行解码传输，并使解码信号输出至用户终端，完成整个信号的双跳传输；综上，使得本发明具有提高回程链路的传输容量和改善用户的服务体验的效果；所述系统包括：基于现有有线链路和可见光视距链路组合构成的回程链路结构和下行链路结构，能有效降低系统成本。

技术领域

本发明属于室内可见光通信技术领域，具体涉及基于可见光实现Li-Fi网络中全光双跳传输的方法和系统。

背景技术

可见光通信(VLC)是指利用400-700nm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。与红外、蓝牙、WI-FI及其它射频通信技术相比，VLC具有诸如下面的优势：不会伤害人眼安全；频谱资源丰富，且无需无线电频谱许可；发射功率高；不易受电磁干扰；绿色并且环保。所以未来在物联网、智慧城市(家庭)、航空、航海、地铁、高铁、室内导航和井下作业等领域均具有广阔的应用前景。

基于VLC的Li-Fi无线网络可作为现有无线接入技术(如Wi-Fi和蜂窝无线通信技术等)的一种零干扰补充，为室内短距离无线通信网络提供一种高速灵活的接入方式。

在Li-Fi无线网络的应用中，称基站到骨干网的传输为回程链路传输，基站或骨干网到用户终端的传输为下行链路传输，并且，在大量研究表明下行链路容量受回程链路容量的影响很大，容易引起链路信息的相互干扰，影响用户体验。另外，现有Li-Fi无线网络中回程链路的实现方法是基于有线的，如电力线、单模光纤电缆及快速以太网等，对其传输容量具有较大限制。

而在基于单模光纤电缆的回程链路中，电缆布线的复杂度也不可避免会增加Li-Fi无线光网络的实现成本。

发明内容

鉴于此，本发明提供基于可见光实现Li-Fi网络中全光双跳传输的方法，以及实现该方法的系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于可见光实现Li-Fi网络中全光双跳传输的系统，其特征在于：包括由基站、AP接入点、光电探测器和LED组合形成的回程链路结构；还包括由基站、AP接入点、光电探测器和用户终端组合形成的下行链路结构。

基于可见光实现Li-Fi网络中全光双跳传输的方法，包括如下步骤：

获取基站数据，并基于奇数子载波映射和可见光视距链路进行回程链路上信号的传输；基于AP接入点对所述回程链路上的信号进行中继缓存；获取所述中继缓存信号，并基于偶数子载波映射和可见光视距链路进行下行链路上信号的传输；对所述下行链路上的信号进行解码传输，并使解码信号输出至用户终端，完成整个信号的双跳传输。

优选的，所述回程链路上信号的传输包括如下步骤：

通过解码器对基站缓存的数据进行解码，产生二进制比特流；对所述二进制比特流进行QAM调制，获得复信号向量X_D，并对复信号向量进行串\并变换；对所述复信号向量X_D进行奇数子载波映射及共轭对称映射，获得复共轭对称向量X；基于IFFT变换对所述复共轭对称向量X进行OFDM调制，获得时域信号向量；对所述时域信号向量进行并/串转换，并添加直流偏置，驱动LED发光形成可见光视距链路，进行光信号传输。

优选的，所述中继缓存包括如下步骤：