[發明專利]一種基于光通信的基站自適應波束成型系統及其方法

有效

• 申請號: 202011046797.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112165356B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 沈宏巖
• 申請（專利權）人: 唐山德文電子商務有限公司
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/50
• 代理公司: 廣州中粵知識產權代理事務所(普通合伙) 44752
• 代理人: 楊毅宇

本發明公開了一種基于光通信的基站自適應波束成型系統及其方法，包括箱體，箱體的內部設有基座，基座的內部設有用于發射光束的發光器，基座的側壁上呈圓周陣列的形式固定連接有多個安裝板，多個安裝板的內側壁上分別固定連接有用于將光束分束的分束組件，安裝板上設有用于調節每束光束焦距的調焦結構，調焦結構包括設置在安裝板上且位于每束光束前側的透鏡組，本發明根據用戶量和位置能夠自動適應的改變焦距范圍，并能夠分成多束光進行分別照射通信，避免光照面積太大，損耗增加，并且避免數據被截獲提高指向性的安全度。

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，具體為一種基于光通信的基站自適應波束成型系統及其方法。

背景技術

可見光通信技術是基于照明光源的無線光通信技術，在機場、醫院等嚴格限制電磁干擾的場合可替代射頻通信，應用前景廣闊。目前可見光通信技術中使用激光器具有傳輸距離長的特點，但是覆蓋面積極小，而LED具有覆蓋面積廣的特點，但是距離受到極大的限制。無論用戶數量的多少，光信號均為覆蓋式擴散廣播，這樣會導致信號變得衰弱，信號不穩定，傳輸效率低，若將信號變強，需提高發光器的發射功率，這樣雖然會保證光信號變強，但是會直接增加發光器的工作負荷，尤其是在用戶量較少的情況下進行擴散式廣播，極大的浪費通訊資源。因此，提出了一種基于光通信的基站自適應波束成型系統及其方法，本發明通過自動調整焦距，實現覆蓋面積和距離之前的自動平衡。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光通信的基站自適應波束成型系統及其方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于光通信的基站自適應波束成型系統，包括箱體，所述箱體的內部設有基座，所述基座通過第一電機驅動旋轉，所述基座的內部設有用于發射光束的發光器，所述基座的側壁上呈圓周陣列的形式固定連接有多個安裝板，多個安裝板的內側壁上分別固定連接有用于將光束分束的分束組件，每個分束組件分的光束分束數量不同，所述安裝板上設有用于調節每束光束焦距的調焦結構，所述調焦結構包括設置在安裝板上且位于每束光束前側的透鏡組，所述透鏡組通過第二電機驅動滑動，所述安裝板上設有用于調節光束發射角度的調向結構。

優選的，所述調向結構包括設置在安裝板上第二反射鏡，所述第二反射鏡通過第三電機驅動旋轉。

優選的，所述箱體通過轉動機構驅動旋轉，所述轉動機構包括固定板，所述固定板的側壁上轉動連接有轉盤，所述轉盤通過第四電機驅動旋轉，所述轉盤的中心位置設有球頭件，所述球頭件與箱體的側壁連接，所述轉盤遠離中心的側壁上固定連接有電動推桿，所述電動推桿的輸出軸端部與箱體的側壁連接。

優選的，所述調向結構包括垂直電機、垂直反射鏡、水平電機以及水平反射鏡，所述垂直電機與水平電機以垂直的形式固定連接在安裝板上，所述垂直反射鏡與水平反射鏡分別固定在垂直電機與水平電機的輸出軸上，且所述垂直反射鏡與水平反射鏡分別繞著垂直電機與水平電機輸出軸的軸線旋轉。

優選的，所述調向結構包括移動框、調向透鏡、兩個滑桿以及驅動兩個滑桿滑動的第五電機，所述調向透鏡固定在移動框上，所述第五電機驅動兩個滑桿在相互垂直的方向上進行滑動，且兩個滑桿分別套接在移動框的兩個垂直側邊上實現驅動移動框在一平面內移動。

一種基于光通信的基站自適應波束成型系統的方法，所述方法包括以下步驟，

S1、基站初始化后，以廣播形式發送初始化信息，

S2、客戶端獲取初始化信息，并反饋報文數據信息給基站，

S3、基站獲取客戶端的報文數據，根據報文數據整合，計算獲得通信參數，

S4、基站根據通信基礎參數，計算并調整通信發光器的姿態參數，

S5、基站發生攜帶數據的光波信號給客戶端，

S6、基站端初始化。