可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种可见光移动通信方法、发送端设备、接收 端设备及系统。
【背景技术】
[0002] 可见光通信(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为 信息载体的通信技术;室内可见光通信是可见光通信技术在实现室内高速通信上的应用， 室内可见光通信主要采用頂/DD(强度调制/直接检测)技术，为实现室内"最后一米"高速通 信带来了希望。
[0003] 目前，许多研究者致力于采用可见光MMO(多入多出）技术实现室内高速通信，但 可见光通信链路主要以视距传输为主，这造成可见光MMO信道具有强相关性;并且室内可 能存在多个用户进行通信，且各用户的位置并不是固定的，这就造成当室内存在多个用户 进行通信时，由于每个用户所处位置的不同，每个用户所拥有的各自的信道矩阵并不相同， 因此目前以单一 Mnro技术实现室内多用户的移动通信的效果并不理想，且可能存在难以实 现室内多用户的移动通信的情况；
[0004] 基于此，提供一种适用于室内多用户移动通信的可见光移动通信方法，成为了本 领域技术人员需要考虑的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供一种可见光移动通信方法、发送端设备、接收端设备 及系统，以适用于室内多用户移动通信。
[0006] 为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
[0007] -种可见光移动通信方法，应用于发送端设备，所述方法包括：
[0008] 将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括:第一层的基本数据 信息，及第二层的数据符号信息；
[0009] 确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵；
[0010] 确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一 LED灯芯， 及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一 LED灯芯与所 述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；
[0011]将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信 息进行线性叠加，并送入所述至少一个第一 LED灯芯，以使所述至少一个第一 LED灯芯传输 相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息；
[0012] 及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不同的符号 信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯，以使所述至少一个第二LED灯芯传 输相同的基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。
[0013] 可选的，设接收端设备当前的信道矩阵为H，LED灯具具有Nt个LED灯芯;所述确定 LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一 LED灯芯，及与所述信道 矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯包括：
[0014]确定信道矩阵H的有效秩r;
[0015] 确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一 LED灯芯，r个LED灯芯为第二灯芯。
[0016]可选的，设信道矩阵H为H= (Imh2, ···-)，&为信道矩阵H的列向量，一个列向量对 应一个LED灯芯;则所述确定Nt个LED灯芯中Nt-r个LED灯芯为第一 LED灯芯，r个LED灯芯为第 二灯芯包括：
[0017]确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的相关矩阵；
[0018]在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-Ι对列向量，将 所述r-Ι对列向量对应的LED灯芯确定为第一 LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯确 定为第二LED灯芯。
[0019]可选的，所述方法还包括：
[0020]将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划分为N个传输时隙， 一个用户对应一个传输时隙；
[0021] 使所述至少一个第一 LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的 基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信息;及
[0022] 使所述至少一个第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的 基本数据信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。
[0023] 本发明实施例还提供一种发送端设备，包括：
[0024] LED 灯具；
[0025] 串并转换电路，用于将传输数据进行串并转换得到双层数据，所述双层数据包括： 第一层的基本数据信息，及第二层的数据符号信息；
[0026] 与所述串并转换电路连接的调制电路，用于确定接收所述传输数据的接收端设备 当前的信道矩阵;确定LED灯具中与所述信道矩阵的相关性符合第一条件的至少一个第一 LED灯芯，及与所述信道矩阵的相关性符合第二条件的至少一个第二LED灯芯，其中第一 LED 灯芯与所述信道矩阵的相关性强于第二LED灯芯与所述信道矩阵的相关性；
[0027] 与所述调制电路和所述LED灯具连接的线性叠加器，用于将所述第一层的基本数 据信息与所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少 一个第一 LED灯芯;及，将所述第一层的基本数据信息与所述第二层的数据符号信息中的不 同的符号信息进行线性叠加，并送入所述至少一个第二LED灯芯；
[0028] 所述LED灯具中的第一LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以分集传输方 式传输所述相同的符号信息；
[0029] 所述LED灯具中的第二LED灯芯，用于传输相同的基本数据信息，并以复用传输方 式传输所述不同的符号信息。
[0030] 可选的，设LED灯具具有Nt个LED灯芯，接收端设备当前的信道矩阵为H，H= (hi， h2，…―），hi为信道矩阵H的列向量，一个列向量对应一个LED灯芯
[0031] 所述调制电路具体用于，确定任意两个列向量的相关性，得到任意两个列向量的 相关矩阵;在所确定的任意两个列向量的相关矩阵中，确定相关矩阵最大的r-Ι对列向量， 将所述r-Ι对列向量对应的LED灯芯确定为第一 LED灯芯，将Nt个LED灯芯中其他的LED灯芯 确定为第二LED灯芯。
[0032] 可选的，所述发送端设备还包括：
[0033] 时隙分配电路，用于将传输一个用户符号信息的周期T，根据通信网络用户上限划 分为N个传输时隙，一个用户对应一个传输时隙；控制所述第一LED灯芯在所述接收端设备 相应的传输时隙上，传输相同的基本数据信息，并以分集传输方式传输所述相同的符号信 息，及，控制所述第二LED灯芯在所述接收端设备相应的传输时隙上，传输相同的基本数据 信息，并以复用传输方式传输所述不同的符号信息。
[0034] 本发明实施例还提供一种可见光移动通信方法，基于上述所述的可见光移动通信 方法，所述方法应用于接收端设备，所述方法包括：
[0035] 检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；
[0036] 将所述电信号与噪声进行线性叠加；
[0037] 将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译码处理结果；
[0038] 根据所述译码处理结果进行并串转换，得到传输数据。
[0039] 本发明实施例还提供一种接收端设备，包括：
[0040] 光信号检测器，用于检测发送端设备发出的光信号，并转换为电信号；
[0041] 与所述光信号检测器连接的叠加器，用于将所述电信号与噪声进行线性叠加； [0042]与所述叠加器连接的译码电路，用于将线性叠加结果进行检测译码处理，得到译 码处理结果；
[0043]与所述译码电路连接的并串转换电路，用于根据所述译码处理结果进行并串转 换，得到传输数据。
[0044] 本发明实施例还提供一种可见光移动通信系统，包括上述所述的发送端设备，及 上述所述的接收端设备。
[0045] 基于上述技术方案，本发明实施例可以双层叠加编码方式传输信号，并且可根据 接收端设备当前的信道矩阵调整双层叠加信号中第二层信号的分集与复用方案，以使得发 送端设备中LED灯芯的第二层的分集复用组合方式，可与发送端设备当前的信道矩阵相适 应，从而克服信道矩阵变化对室内可见光通信的影响，实现可见光移动通信方案对室内多 用户移动通信场景的适用。
【附图说明】
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0047] 图1为本发明实施例提供的发送