[發(fā)明專(zhuān)利]電力線和可見(jiàn)光融合的通信方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410555565.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104270174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊昉;馬旭;宋健;陽(yáng)輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B3/54
• 分類(lèi)號(hào): H04B3/54;H04B10/116
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力線和可見(jiàn)光融合的通信方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，高速擴(kuò)張的無(wú)線通信業(yè)務(wù)需求與頻譜資源矛盾日益加劇，探索新的頻譜資源已經(jīng)成為當(dāng)今無(wú)線通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前采用電纜、光纖等傳輸媒介實(shí)現(xiàn)了無(wú)線通信，但是采用電纜和光纖等傳輸媒介需要架設(shè)線路，在架設(shè)線路的過(guò)程中有可能會(huì)破壞原有的裝修，并且架設(shè)線路需要耗費(fèi)大量的人力和物力，為無(wú)線通信帶來(lái)了極大的不便。

光通信作為一種以光波為信息傳輸載體的新興無(wú)線通信技術(shù)，具有傳輸頻帶寬、通信容量大、安全環(huán)保、無(wú)電磁干擾、無(wú)需占用現(xiàn)有頻譜資源等優(yōu)點(diǎn)，在近年來(lái)備受關(guān)注。

LED發(fā)光器件本身需要電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，能夠自然而然與電力線連接在一起，因此邏輯上可以將電力線網(wǎng)絡(luò)和LED光通信的結(jié)合看成是一個(gè)渾然一體的天然網(wǎng)絡(luò)。電力線不僅給LED供電，也作為L(zhǎng)ED光通信的信號(hào)來(lái)源。電力線通信與光通信結(jié)合的通信技術(shù)，可以令兩者優(yōu)勢(shì)互為補(bǔ)充進(jìn)行寬帶高速信號(hào)傳輸，建立魯棒高效通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)技術(shù)在電力線通信和可見(jiàn)光通信方式的轉(zhuǎn)發(fā)接口往往經(jīng)歷了多次解調(diào)與調(diào)制的過(guò)程，而實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)模式往往十分單一，因此以何種形式將兩種通信方式有機(jī)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)大容量多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸成為人們的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種電力線和可見(jiàn)光融合的通信方法及系統(tǒng)，通過(guò)電力線和可見(jiàn)光融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大容量多業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸。

第一方面，本發(fā)明提供一種電力線和可見(jiàn)光融合的通信方法，包括：

將預(yù)定的傳輸業(yè)務(wù)按照預(yù)設(shè)的傳輸模式進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后待發(fā)射信號(hào)組成第一信號(hào)幀耦合到電力線路中進(jìn)行傳輸；

提取所述第一信號(hào)幀，并根據(jù)所述第一信號(hào)幀中的信令信息，獲取電信號(hào)業(yè)務(wù)，將所述電信號(hào)業(yè)務(wù)組成第二信號(hào)幀，并由LED驅(qū)動(dòng)單元將所述第二信號(hào)幀中的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，調(diào)節(jié)每個(gè)LED的發(fā)光強(qiáng)度，將所述第二信號(hào)幀調(diào)制到可見(jiàn)光域進(jìn)行傳輸；

獲取可見(jiàn)光域中的光信號(hào)，根據(jù)所述光信號(hào)的信令信息解調(diào)所述電信號(hào)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的子信道，并獲取所述子信道中的數(shù)字信號(hào)。

可選的，所述預(yù)設(shè)的傳輸模式包括：通信系統(tǒng)的工作頻段、最大信道帶寬、擾碼方式、編碼方式、星座映射方式、交織方式、調(diào)制方式和組幀方式。

可選的，所述將調(diào)制后待發(fā)射信號(hào)組成第一信號(hào)幀耦合到電力線路中進(jìn)行傳輸，包括：

將所述待發(fā)射信號(hào)根據(jù)時(shí)間維劃分成多個(gè)不同的子信道。

可選的，所述第一信號(hào)幀為時(shí)分復(fù)用的形式，所述第一信號(hào)幀根據(jù)時(shí)間分為多個(gè)時(shí)隙，所述多個(gè)不同的子信道為時(shí)間不同的第一信號(hào)幀，所述時(shí)隙包括上行時(shí)隙和下行時(shí)隙；

所述待發(fā)射信號(hào)采用OFDM調(diào)制，所述組成第一信號(hào)幀的方式包括ZP-OFDM、CP-OFDM、TDS-OFDM。

可選的，所述提取所述第一信號(hào)幀，并根據(jù)所述第一信號(hào)幀中的信令信息，獲取電信號(hào)業(yè)務(wù)，包括：

當(dāng)所述第一信號(hào)幀中無(wú)信令信息或所述第一信號(hào)幀中有信令信息且所述信令信息中不包含電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的指示時(shí)，則全部直接轉(zhuǎn)發(fā)所述電信號(hào)業(yè)務(wù)；

否則，按照所述信令信息中的所述電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)指示進(jìn)行全部直接轉(zhuǎn)發(fā)或選擇性轉(zhuǎn)發(fā)所述電信號(hào)業(yè)務(wù)；

當(dāng)所述電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)指示為選擇性轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，則根據(jù)所述電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)指示對(duì)非轉(zhuǎn)發(fā)的所述電信號(hào)業(yè)務(wù)進(jìn)行濾除。

可選的，所述提取所述第一信號(hào)幀，并根據(jù)所述第一信號(hào)幀中的信令信息，獲取電信號(hào)業(yè)務(wù)，還包括：

當(dāng)所述信令信息中不包含所述電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的指示時(shí)，則將同一電力線連接的所有電信號(hào)進(jìn)行全部直接轉(zhuǎn)發(fā)，所有LED同時(shí)同頻發(fā)射同樣的可見(jiàn)光信號(hào)，組成基于LED的單頻網(wǎng)通信模式。

可選的，所述根據(jù)所述信令信息解調(diào)所述電信號(hào)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的子信道，并獲取所述子信道中的數(shù)字信號(hào)，包括：

對(duì)接收到的所述各個(gè)LED光信號(hào)的疊加進(jìn)行均衡處理。

可選的，在時(shí)分復(fù)用幀中插入每個(gè)LED的定位信息，用于實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光的定位。

可選的，所述方法還包括：

在獲取所述子信道中的數(shù)字信號(hào)之后，信號(hào)接收端還可以通過(guò)上行時(shí)隙向信號(hào)發(fā)送端發(fā)送反饋信息；

所述信號(hào)接收端通過(guò)Wifi、3G/4G信號(hào)、可見(jiàn)光上行的形式向所述信號(hào)發(fā)送端發(fā)送反饋信息。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種電力線和可見(jiàn)光融合的通信系統(tǒng)，包括：