[發明專利]適用于可見光OCDMA通信的二維光地址碼的構造方法

有效

• 申請號: 201710049066.3
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106911384B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 萬和平;尚韜;高妍;楊銀堂
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04J14/02;H04J11/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 韋全生;王品華

本發明提出了一種適用于可見光OCDMA通信的二維光地址碼的構造方法，用于解決現有技術中存在的波數選擇有限制以及大碼集和低互相關值難以兼得的技術問題，實現步驟為：根據素數域上的不可約多項式生成伽羅華域；根據伽羅華域上的二次多項式生成映射序列；根據映射序列將相應波長映射到一維光地址碼的脈沖上得到二維光地址碼；將二維光地址碼進行分組并給每一個可見光通信中的LEDs通信終端分配一組碼字。本發明通過伽羅華域上的二次多項式生成映射序列，使得二維光地址碼波數的選擇更加靈活，并且二維光地址碼的分組特使得可見光通信網絡既可以容納更多的用戶，又抑制了同一個LEDs照明通信終端覆蓋范圍下的多用戶干擾。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種可見光光碼分多址通信系統中二維光地址碼的構造方法，可用于對多用戶隨機接入、抗干擾和系統容量有較高要求的可見光通信中。

背景技術

基于LEDs照明的可見光通信(Visible Light Communication，VLC)技術，照明的同時可以提供通信。相比其它室內無線通信方式，VLC具有大容量、免頻譜申請、抗電磁干擾、安全性高，低成本，綠色環保等的特點，使其適應于更多室內環境。例如，在醫院和飛機等禁止電磁波的環境中，電磁波會干擾儀器的正常使用，甚至可能產生嚴重后果，抗電磁干擾的可見光通信是最好選擇。隨著互聯網技術的高速發展，以信息技術為基礎的數字空間急速擴張，室內數據流量正快速增長，利用可見光通信提高室內通信網絡性能具有廣泛的應用前景。

在可見光通信系統中，多用戶處在同一LEDs設備通信覆蓋范圍，通過同一個LEDs設備傳送信息時，需要多址策略保證多用戶有效接入和使用網絡。可見光通信網絡中已有的主流多址復用技術主要包括光時分復用(OTDM)、光波分復用(OWDM)和光碼分多址(OCDMA)。OTDM和OWDM系統分別通過給不同用戶分配時隙和波長來實現多用戶通信。OTDM和OWDM系統有許多不足之處，例如帶寬資源利用率較低，要求精準時間同步。OCDMA技術在發送端通過編碼器將不同用戶的數據比特“1”編碼為專屬的碼字(比特“0”不編碼，即為全零碼)，來區分不同用戶發送的數據，在接收端通過解碼器將接收信號與本地碼字進行卷積來解碼出數據。OCDMA技術能充分利用帶寬資源，允許更多的用戶隨機共享信道。在OCDMA技術的實際應用過程中，構造性能優良的光地址碼是主要任務之一。在使用時域上擴頻的一維光地址碼時，OCDMA系統要容納更多的用戶，必須增加碼字長度。碼字長度增加則導致用戶數據比特率的下降，碼片脈沖位的控制難度增大。同時，對于多用戶、長碼字的OCDMA系統，隨著用戶數量的增加，多址干擾增大，系統性能下降。為了增加系統的碼容量，提升系統性能，需要一種性能更好、碼容量更大的地址碼。通過在時域擴頻/頻域跳頻對波長片和時間片進行適當組合，在時域和頻域同時進行編碼和信道復用，可以構造出二維光地址碼，能有效提高帶寬利用率，大大增加碼字容量，提升系統性能。

在二維光地址碼構造的研究上，國內外部分學者提出了以下構造方案：