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_2

文档序号:9711233阅读:来源:国知局
端设备侧的可见光移动通信过程的示意图;
[0048] 图2为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的流程图;
[0049] 图3为室内多用户移动通信的示意图;
[0050]图4为两层信号的码字示意图;
[0051]图5为消除信道矩阵对室内可见光移动通信的影响的示意图;
[0052]图6为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的另一流程图;
[0053] 图7为传输时隙划分及分配示意图;
[0054] 图8为本发明实施例提供的发送端设备的结构框图;
[0055] 图9为本发明实施例提供的接收端设备侧的可见光移动通信过程的示意图;
[0056] 图10为本发明实施例提供的可见光移动通信方法的再一流程图;
[0057] 图11为本发明实施例提供的接收端设备的结构框图;
[0058]图12为本发明实施例提供的可见光移动通信系统进行可见光移动通信的过程示 意图。
【具体实施方式】
[0059] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0060] 下面以发送端设备的角度,对本发明实施例提供的可见光移动通信方法进行介 绍,图1为发送端设备侧的可见光移动通信过程的示意图,图2为本发明实施例提供的发送 端设备侧的可见光移动通信方法的流程图,结合图1和图2所示,本发明实施例提供的可见 光移动通?目方法可以包括:
[0061] 步骤S100、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;
[0062] 可选的,串并转换的过程可以认为是比特级的传输数据的转换过程,即将一路传 输数据转换为多路数据,目的在于利用LED灯具内的多个LED灯芯实现MMO传输,具体可将 传输数据的数据流转化为第一层的基本数据信息和第二层的数据符号信息。
[0063] 步骤S110、确定接收所述传输数据的接收端设备当前的信道矩阵;
[0064] 当室内存在多个用户进行通信时,由于不同用户所处位置的不同,且各个用户的 位置并不固定,因此每个用户每一时刻对应的信道矩阵可能并不相同,如图3所示室内多用 户移动通信的示意图;
[0065] 因此在进行室内可见光移动通信时,发送端设备在需传输数据前,需确定接收该 传输数据的接收端设备(对应一个接收用户)当前反馈的信道矩阵;
[0066] 可选的,室内的各接收端设备可不间断进行信道估计,当得知信道矩阵发生了变 化时,可向发送端设备反馈当前的信道矩阵,以使得发送端设备确定的接收端设备当前的 信道矩阵处于最新状态;显然,室内的各接收端设备可不间断进行信道估计,并实时将所估 计的信道矩阵反馈给发送端设备,以使得发送端设备确定的接收端设备当前的信道矩阵处 于最新状态;
[0067]在本发明实施例中,LED灯具内的各LED灯芯传输两层信号,所传输的第一层信号 为上述串并转换得到的第一层的基本数据信息,而所传输的第二层的数据符号信息将根据 LED灯芯与信道矩阵间的相关性来调整分集与复用传输策略。
[0068]步骤S120、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;
[0069] 符合第一条件的至少一个第一 LED灯芯,可以是LED灯具中与所述信道矩阵具有强 相关性的LED灯芯;符合第二条件的至少一个第二LED灯芯,可以是LED灯具中与所述信道矩 阵的相关性较弱的LED灯芯;
[0070] 与所述信道矩阵具有强相关性的第一LED灯芯,可以在传输第二层的数据符号信 息时,以分集传输方式传输所述第二层的数据符号信息中的相同的符号信息;与所述信道 矩阵的相关性较弱的第二LED灯芯,可以在传输第二层的数据符号信息时,以复用传输方式 传输所述第二层的数据符号信息中的不同的符号信息。
[0071] 步骤SllO和步骤S120的过程可以认为是图1所示的调制过程。
[0072] 步骤S130、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;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。
[0073 ]在本发明实施例中,LED灯具在传输光信号时,LED灯具中的各LED灯芯均传输相同 的第一层的基本数据信息;而LED灯具所传输的第二层的数据符号信息,将以接收端设备反 馈的信道矩阵来调整以分集传输方式传输第二层的数据符号信息的第一 LED灯芯,和以复 用传输方式传输第二层的数据符号信息的第二LED灯芯;
[0074] 具体的,本发明实施例可在数据送入LED灯芯进行传输前,将第一层的基本数据信 息与第二层的数据符号信息进行线性叠加,并且以步骤S120所确定的以分集传输方式传输 第二层的数据符号信息的第一 LED灯芯,和以复用传输方式传输第二层的数据符号信息的 第二LED灯芯;调整第一 LED灯芯前的叠加数据为第一层的基本数据信息与第二层的数据符 号信息中的相同的符号信息,从而将第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中的 相同的符号信息的线性叠加结果送入第一 LED灯芯,使得第一 LED灯芯的各灯芯可传输第一 层的相同的基本数据信息,并以分集传输方式传输第二层的相同的符号信息;
[0075] 同时,调整第二LED灯芯前的叠加数据为第一层的基本数据信息与第二层的数据 符号信息中的不同的符号信息,从而将第一层的基本数据信息与第二层的数据符号信息中 的不同的符号信息的线性叠加结果送入第二LED灯芯,使得第二LED灯芯的各灯芯可传输第 一层的相同的基本数据信息,并以复用传输方式传输第二层的不同的符号信息。
[0076] 可以看出,本发明实施例中当接收端设备的信道矩阵发生变化时,接收端设备可 将变化后的信道矩阵反馈给发送端设备,发送端设备可根据变化后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变化相适应,从而克服信道矩阵变化对室内 可见光通信的影响。
[0077] 本发明实施例提供的可见光移动通信方法,应用于发送端设备,包括: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;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;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;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。
[0078] 可以看出,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。
[0079] 可选的,在本发明实施例中LED灯具中的各灯芯传输两层信号,第一层信号为相同 的比特信息(基本数据信息),第二层信号则需根据信道矩阵调整LED灯具中以分集传输方 式传输该第二层信号的LED灯芯(第一 LED灯芯),和以复用传输方式传输该第二层信号的 LED灯芯(第二LED灯芯);两层信号的码字示意可如图4所示。
[0080] 可选的,由于用户的移动,会造成其信道矩阵发生相应的变化,因此本发明实施例 可在用户的信道矩阵发生变化时,通过向发送端设备反馈变化后的信道矩
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