基于復用的混合型通訊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，所述混合型通訊系統(tǒng)包括發(fā)射端和用戶端，所述發(fā)射端包括下行鏈路無線電頻發(fā)射器、下行鏈路可見光發(fā)射器和上行鏈路無線電頻接收器；所述用戶端包括下行鏈路可見光接收器、下行鏈路無線電頻接收器、上行鏈路無線電頻發(fā)射器，和控制器；所述控制器用于切換下行鏈路無線電頻接收器或下行鏈路可見光接收器接收下行鏈路數(shù)據(jù)；并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)SISO、SIMO、MISO以及MIMO模式的通訊。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)能夠為多個用戶提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻、消息或廣播等內(nèi)容的多址接入，并且能夠使得多用戶實現(xiàn)包括帶寬和數(shù)據(jù)在內(nèi)的系統(tǒng)資源的共享。
【專利說明】基于復用的混合型通訊系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于復用的混合型通訊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著無線電設備的增多，頻率資源變得異常緊張，擴展頻率資源有著重要意義，為此可見光范圍中的光通信技術(shù)也越來越受到關(guān)注，成為通信領(lǐng)域新的研究熱點。尤其是，隨著使用諸如LED (發(fā)光二極管)之類的發(fā)光元件的照明設備已經(jīng)迅速地得到廣泛使用，已經(jīng)進行了對用于通過利用諸如內(nèi)部/外部照明設備之類的基礎設施來實現(xiàn)具有高便利性的更高速度的數(shù)據(jù)通信的技術(shù)的開發(fā)?？梢姽馔ㄓ?VLC)是使用可見光波長帶中的光進行通信的無線通信技術(shù)，其是對基于無線電頻的通信方案的替換和補充，現(xiàn)有技術(shù)中的VLC系統(tǒng)通常包括LED光源和移動終端。LED光源的顏色和發(fā)光強度可以被控制和調(diào)解，以使得照明燈提供照明功能并且通過使用可見光發(fā)送從接入點接收到的數(shù)據(jù)。移動終端包括用于以LED光源執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的VLC收發(fā)器。接入點與LED光源連接，以便經(jīng)由LED光源向用戶提供數(shù)據(jù)服務。在LED光源具有的頻帶允許高速的數(shù)據(jù)傳輸，在移動終端，使用例如光電二極管來處理可見光，由此執(zhí)行VLC。但是在現(xiàn)有技術(shù)中，由于光的直線傳播特點，對于移動終端的光通訊用戶來說，其光探測器存在視線較弱和死角的區(qū)域，因此難以保證可靠和時實的可見光通訊；另外為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，也需要使得多個用戶通過共享帶寬和數(shù)據(jù)在內(nèi)的系統(tǒng)資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于復用的混合型通訊系統(tǒng)。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)能夠有效地用戶終端即使在移動條件下也能夠提供可靠和無縫的通訊服務；而且通過結(jié)合多路復用能夠?qū)崿F(xiàn)SISO、SIM0, MISO以及MMO多種模式的通訊，進一步提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和效率。
[0004]為了解決發(fā)明所述的技術(shù)問題并實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；所述混合型通訊系統(tǒng)包括發(fā)射端和用戶端，其特征在于:所述發(fā)射端包括下行鏈路無線電頻發(fā)射器、下行鏈路可見光發(fā)射器和上行鏈路無線電頻接收器；所述用戶端包括下行鏈路可見光接收器、下行鏈路無線電頻接收器、上行鏈路無線電頻發(fā)射器，和控制器；所述控制器用于切換下行鏈路無線電頻接收器或下行鏈路可見光接收器接收下行鏈路數(shù)據(jù)；并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MMO)模式的通τΗ ο
[0006]其中，所述控制器用于接收從所述下行鏈路可見光接收器發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述下行鏈路無線電頻接收器從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關(guān)閉所述下行鏈路無線電頻接收器切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述下行鏈路可見光接收器接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。
[0007]其中，所述下行鏈路可見光發(fā)射器包括調(diào)制器、可見光驅(qū)動器和LED光源；其中所述調(diào)制器用于將信源編碼和信道編碼的基帶信號調(diào)制成調(diào)制信號；所述可見光驅(qū)動器用于驅(qū)動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調(diào)制器輸出的調(diào)制信號轉(zhuǎn)化為可見光信號。
[0008]其中，所述下行鏈路可見光接收器包括光電檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和解調(diào)器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對所述光電檢測器轉(zhuǎn)換的電信號進行采樣，并向解調(diào)器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調(diào)器用于對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調(diào)。并且所述光電檢測器可由PIN、APD、CCD和/或CMOS感應器構(gòu)成。
[0009]其中，所述發(fā)射端為一個或多個，并且所述用戶端為一個或多個。
[0010]其中，所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用頻分復用(FDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過頻率頻道來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。
[0011]其中，所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用時分復用(TDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端的通訊通過時分通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。
[0012]其中，所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用碼分復用(CDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過編碼序列來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。
[0013]其中，所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用波分復用(WND)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過波長通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。
[0014]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0015]本發(fā)明所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)把無線電頻通訊擴展到可見光頻譜，提高了通信信道帶寬；對于下行鏈路而言，本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)能夠極大的提高數(shù)據(jù)傳輸速率；而且由于LED光源發(fā)出的可見光電磁波的波長較短，對于數(shù)據(jù)的傳輸而言具有較好的抗干擾性、通訊保密性和電磁兼容性。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)解決了下行可見光視線和上行光源視角的問題，能夠有效地用戶終端即使在移動條件下也能夠提供可靠和無縫的通訊服務。本發(fā)明所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，可以實現(xiàn)SIS0、SIM0, MISO以及MMO模式的通訊；進一步提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并使得多用戶實現(xiàn)了包括帶寬和數(shù)據(jù)在內(nèi)的系統(tǒng)資源的共享。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】[0017]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)做進一步的闡述，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
[0018]實施例1
[0019]如附圖1所示，本實施例基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；所述混合型通訊系統(tǒng)包括發(fā)射端10和用戶端20，所述發(fā)射端為一個或多個，并且所述用戶端為一個或多個(圖中均只示出了 I個作為示例);所述發(fā)射端10包括下行鏈路無線電頻發(fā)射器14、下行鏈路可見光發(fā)射器12和上行鏈路無線電頻接收器16 ;所述用戶端20包括下行鏈路可見光接收器22、下行鏈路無線電頻接收器24、上行鏈路無線電頻發(fā)射器28，和控制器26 ;所述控制器用于接收從所述下行鏈路可見光接收器發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述下行鏈路無線電頻接收器從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關(guān)閉所述下行鏈路無線電頻接收器切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述下行鏈路可見光接收器接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。所述下行鏈路可見光發(fā)射器包括調(diào)制器、可見光驅(qū)動器和LED光源；其中所述調(diào)制器用于將信源編碼和信道編碼的基帶信號調(diào)制成調(diào)制信號；所述可見光驅(qū)動器用于驅(qū)動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調(diào)制器輸出的調(diào)制信號轉(zhuǎn)化為可見光信號。所述下行鏈路可見光接收器包括光電檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和解調(diào)器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對所述光電檢測器轉(zhuǎn)換的電信號進行采樣，并向解調(diào)器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調(diào)器用于對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調(diào)。并且所述光電檢測器可由PIN、APD、CCD和/或CMOS感應器構(gòu)成。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)SISO、SIM0.MIS0以及MIMO模式的通訊，例如可以使用一種或多種信道接入方法，如碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交FDMA (OFDMA)、單載波FDMA (SC-FDMA)等等。例如:所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用頻分復用(FDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過頻率頻道來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊；所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用時分復用(TDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端的通訊通過時分通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊；所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用碼分復用(CDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過編碼序列來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊；所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用波分復用(WND)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過波長通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。在本發(fā)明中所述的用戶端可以是固定設置的，或者是移動設置的，例如可以設置在可以移動的尋呼機、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、手機、PAD、上網(wǎng)本、個人計算機等智能移動設備上，并且能夠提供可靠和無縫的通訊服務。本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)可以為多個用戶提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻、消息或廣播等內(nèi)容的多址接入，并且能夠使得多用戶實現(xiàn)包括帶寬和數(shù)據(jù)在內(nèi)的系統(tǒng)資源的共享。對于下行鏈路而言，本發(fā)明所述的混合型通訊系統(tǒng)能夠極大的提高數(shù)據(jù)傳輸速率；而且由于LED光源發(fā)出的可見光電磁波的波長較短，對于數(shù)據(jù)的傳輸而言具有較好的抗干擾性、通訊保密性和電磁兼容性。[0020]對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，具體實施例只是結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其利用可見光和無線電頻作為載波實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的通訊；所述混合型通訊系統(tǒng)包括發(fā)射端和用戶端，其特征在于:所述發(fā)射端包括下行鏈路無線電頻發(fā)射器、下行鏈路可見光發(fā)射器和上行鏈路無線電頻接收器；所述用戶端包括下行鏈路可見光接收器、下行鏈路無線電頻接收器、上行鏈路無線電頻發(fā)射器，和控制器；所述控制器用于切換下行鏈路無線電頻接收器或下行鏈路可見光接收器接收下行鏈路數(shù)據(jù)；并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MMO)模式的通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器用于接收從所述下行鏈路可見光接收器發(fā)送的指示數(shù)據(jù)接收成功或者失敗的響應信號，如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收失敗的響應信號，則激發(fā)所述下行鏈路無線電頻接收器從所述路由器下傳數(shù)據(jù)；如果所述控制器接收到指示數(shù)據(jù)接收成功的響應信號，則關(guān)閉所述下行鏈路無線電頻接收器切斷其從所述路由器下傳數(shù)據(jù)，而只利用所述下行鏈路可見光接收器接收所述LED照明燈具發(fā)出的可見光信號下傳數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述下行鏈路可見光發(fā)射器包括調(diào)制器、可見光驅(qū)動器和LED光源；其中所述調(diào)制器用于將信源編碼和信道編碼的基帶信號調(diào)制成調(diào)制信號；所述可見光驅(qū)動器用于驅(qū)動所述LED光源發(fā)出可見光，以便將所述調(diào)制器輸出的調(diào)制信號轉(zhuǎn)化為可見光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述下行鏈路可見光接收器包括光電檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和解調(diào)器；所述光電檢測器用于接收可見光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對所述光電檢測器轉(zhuǎn)換的電信號進行采樣，并向解調(diào)器提供采樣數(shù)據(jù)；所述解調(diào)器用于對所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的采樣數(shù)據(jù)進行解調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述光電檢測器由PIN、APD、(XD和/或CMOS感應器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射端為一個或多個，并且所述用戶端為一個或多個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用頻分復用(FDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過頻率頻道來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MMO)模式的通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用時分復用(TDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端的通訊通過時分通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MMO)模式的通訊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用碼分復用(CDM)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過編碼序列來劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MMO)模式的通訊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于復用的混合型通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射端和用戶端之間的通訊結(jié)構(gòu)采用波分復用(WND)和/或多址接入(DMA)的方式；發(fā)射端和用戶端之間的通訊通過波長通道劃分，以實現(xiàn)發(fā)射端和用戶端之間的雙向通訊。并且所述混合型通訊系統(tǒng)結(jié)合多路復用方法，實現(xiàn)單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多 輸出(MMO)模式的通訊。
【文檔編號】H04B10/116GK103795468SQ201410066766
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】陳清祥, 鐘剛, 許連批, 柳京薰 申請人:昆山天重星光電科技有限公司