一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，屬于可見(jiàn)光通信、無(wú)線和接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]可見(jiàn)光通信(VLC)是一種以發(fā)光二極管(LED)照明燈為信號(hào)發(fā)送源的室內(nèi)通信系統(tǒng)，可以在照明的同時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)接入。VLC系統(tǒng)采用載波調(diào)制等方法將信號(hào)加載在電力線上，在LED燈前端被濾波器濾出后轉(zhuǎn)變成直流信號(hào)加載到LED光源。LED發(fā)出的光經(jīng)室內(nèi)空間傳輸后到達(dá)接收終端，檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后進(jìn)行放大、整形和判斷，恢復(fù)出數(shù)字信號(hào)并傳遞給用戶終端，完成下行通信。
[0003]目前提出的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)多為單工下行模式，當(dāng)可見(jiàn)光信號(hào)由于遮擋被削弱、阻斷時(shí)，無(wú)法進(jìn)行連續(xù)的通信。在現(xiàn)有的可見(jiàn)光雙工模式中，當(dāng)可見(jiàn)光信號(hào)由于遮擋被削弱、阻斷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)增強(qiáng)可見(jiàn)光信號(hào)的發(fā)送強(qiáng)度、降低傳輸速率或直接進(jìn)入休眠模式，但仍然無(wú)法根本上解決連續(xù)、無(wú)中斷的通信。
[0004]在可見(jiàn)光通信研究的早期階段，牛津大學(xué)的O’Brien和愛(ài)丁堡大學(xué)的Harald Haas組都已考慮到上行鏈路會(huì)是可見(jiàn)光通信的重要挑戰(zhàn)之一，并指出射頻、紅外光等可以作為上行鏈路。但已有工作多僅做了簡(jiǎn)單的可行性分析，然而并沒(méi)有實(shí)質(zhì)的進(jìn)行深入探究，也沒(méi)對(duì)下行可見(jiàn)光通信受阻攔時(shí)的切換通信作出深入研究，缺乏上下行通信的反饋機(jī)制。
[0005]在可見(jiàn)光通信技術(shù)的推進(jìn)和普及中，保證連續(xù)、無(wú)中斷的通信尤為重要，針對(duì)現(xiàn)有可見(jiàn)光通信的的缺陷，迫切需要一種可見(jiàn)光網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，當(dāng)可見(jiàn)光信號(hào)由于遮擋被削弱、阻斷時(shí)，能夠保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)、無(wú)中斷的通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出的一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，通信流程如附圖2所示。本方案由下行發(fā)送接收模塊和上行發(fā)送接收模塊兩部分組成。其中:下行發(fā)送接收模塊包含可見(jiàn)光發(fā)送組件、無(wú)線發(fā)送組件、發(fā)送切換組件，無(wú)線接收組件;上行發(fā)送接收模塊包含可見(jiàn)光接收組件、無(wú)線接收組件、接收切換組件、無(wú)線發(fā)送組件。本方案支持可見(jiàn)光通信和無(wú)線局域網(wǎng)聯(lián)合傳輸模式并使用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)控制和切換信號(hào)傳輸，使用可見(jiàn)光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)下行可見(jiàn)光通信信號(hào)由于用戶位置移動(dòng)或遮擋等導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降或數(shù)據(jù)傳輸中斷時(shí)，上行發(fā)送接收模塊將檢測(cè)到的信號(hào)質(zhì)量反饋給下行發(fā)送接收模塊，下行發(fā)送接收模塊可將下行信號(hào)傳輸模式由可見(jiàn)光通信切換至無(wú)線局域網(wǎng)方式;待遮擋消失時(shí)，重新使用可見(jiàn)光通信進(jìn)行下行傳輸。其具體實(shí)施過(guò)程如下:
[0007]步驟1、下行發(fā)送接收模塊分別發(fā)送可見(jiàn)光測(cè)試信號(hào)和無(wú)線測(cè)試信號(hào)；
[0008]步驟2、上行發(fā)送接收模塊檢測(cè)接收可見(jiàn)光信號(hào)和無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度與誤碼率，將兩種信號(hào)質(zhì)量信息發(fā)送給下行發(fā)送接收模塊；
[0009]步驟3、下行發(fā)送接收模塊可以根據(jù)下行發(fā)送接收模塊發(fā)送信號(hào)質(zhì)量，判斷是否可以使用可見(jiàn)光進(jìn)行通信，之后選擇和切換可見(jiàn)光或無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行通信;若是則使用下行可見(jiàn)光發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào);若不是則使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)；
[0010]步驟4、當(dāng)使用可見(jiàn)光進(jìn)行下行通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊如果接收到上行發(fā)送接收模塊反饋可見(jiàn)光信號(hào)誤碼較大、傳輸中斷等信息，則選擇切換使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)；
[0011]步驟5、使用無(wú)線電通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊每隔一段時(shí)間重新發(fā)送一次可見(jiàn)光發(fā)送測(cè)試信號(hào)。以使當(dāng)環(huán)境適宜可見(jiàn)光進(jìn)行通信時(shí)，將下行傳輸切換為可見(jiàn)光傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明提出的一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是本發(fā)明提出的一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案通信流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖2對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0015]步驟1、下行發(fā)送接收模塊分別發(fā)送可見(jiàn)光測(cè)試信號(hào)和無(wú)線測(cè)試信號(hào)。可循環(huán)發(fā)送固定0011011序列作為測(cè)試；
[0016]步驟2、上行發(fā)送接收模塊檢測(cè)接收可見(jiàn)光信號(hào)和無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度與誤碼率，將兩種信號(hào)質(zhì)量信息發(fā)送給下行發(fā)送接收模塊。根據(jù)接收到的固定測(cè)試序列測(cè)算出信號(hào)強(qiáng)度RSRP(Reference Signal Receiving Power)與誤碼率BER(Bit Error Rat1)，將其發(fā)送給下行發(fā)送接收模塊；
[0017]步驟3、下行發(fā)送接收模塊可以根據(jù)下行發(fā)送接收模塊發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度RSRP(Reference Signal Receiving Power)與誤碼率BER(Bit Error Rat1)，判斷是否可以使用可見(jiàn)光進(jìn)行通信，之后選擇和切換可見(jiàn)光或無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行通信;若是則使用下行可見(jiàn)光發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào);若不是則使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)；
[0018]步驟4、當(dāng)使用可見(jiàn)光進(jìn)行下行通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊如果接收到上行發(fā)送接收模塊反饋可見(jiàn)光信號(hào)誤碼較大、傳輸中斷等信息，則選擇切換使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)；
[0019]步驟5、使用無(wú)線電通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊每隔一段時(shí)間重新發(fā)送一次可見(jiàn)光發(fā)送測(cè)試信號(hào)，可循環(huán)發(fā)送固定0011011序列。以使當(dāng)環(huán)境適宜可見(jiàn)光進(jìn)行通信時(shí)，將下行傳輸切換為可見(jiàn)光傳輸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，由下行發(fā)送接收模塊和上行發(fā)送接收模塊兩部分組成，其特征在于，當(dāng)下行可見(jiàn)光通信信號(hào)由于用戶位置移動(dòng)或遮擋等導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降或數(shù)據(jù)傳輸中斷時(shí)，上行方向的接收模塊將檢測(cè)到的信號(hào)質(zhì)量反饋給下行發(fā)送接收模塊，下行發(fā)送接收模塊可將下行信號(hào)傳輸模式由可見(jiàn)光通信切換至無(wú)線局域網(wǎng)方式；待遮擋消失時(shí)，重新使用可見(jiàn)光通信進(jìn)行下行傳輸，具體實(shí)施過(guò)程如下: 步驟1、下行發(fā)送接收模塊分別發(fā)送可見(jiàn)光測(cè)試信號(hào)和無(wú)線測(cè)試信號(hào)； 步驟2、上行發(fā)送接收模塊檢測(cè)接收可見(jiàn)光信號(hào)和無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度與誤碼率，將兩種信號(hào)質(zhì)量信息發(fā)送給下行發(fā)送接收模塊； 步驟3、下行發(fā)送接收模塊可以根據(jù)下行發(fā)送接收模塊發(fā)送信號(hào)質(zhì)量，判斷是否可以使用可見(jiàn)光進(jìn)行通信，之后選擇和切換可見(jiàn)光或無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行通信;若是則使用下行可見(jiàn)光發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào);若不是則使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)； 步驟4、當(dāng)使用可見(jiàn)光進(jìn)行下行通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊如果接收到上行發(fā)送接收模塊反饋可見(jiàn)光信號(hào)誤碼較大、傳輸中斷等信息，則選擇切換使用無(wú)線發(fā)送組件發(fā)送下行信號(hào)； 步驟5、使用無(wú)線電通信時(shí)，下行發(fā)送接收模塊每隔一段時(shí)間重新發(fā)送一次可見(jiàn)光發(fā)送測(cè)試信號(hào)；以使當(dāng)環(huán)境適宜可見(jiàn)光進(jìn)行通信時(shí)，將下行傳輸切換為可見(jiàn)光傳輸。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于VLC與WiFi聯(lián)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，對(duì)現(xiàn)有的可見(jiàn)光網(wǎng)絡(luò)傳輸方案進(jìn)行如下改進(jìn)：支持可見(jiàn)光通信和無(wú)線局域網(wǎng)聯(lián)合傳輸模式并增加了無(wú)線通信和可見(jiàn)光通信切換功能，使用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)控制和切換信號(hào)傳輸，使用可見(jiàn)光通信技術(shù)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)下行可見(jiàn)光通信信號(hào)由于用戶位置移動(dòng)或遮擋等導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降或數(shù)據(jù)傳輸中斷時(shí)，上行發(fā)送接收模塊將檢測(cè)到的信號(hào)質(zhì)量反饋給下行發(fā)送接收模塊，下行發(fā)送接收模塊可將下行信號(hào)傳輸模式由可見(jiàn)光通信切換至無(wú)線局域網(wǎng)方式；待遮擋消失時(shí)，重新切換回可見(jiàn)光通信方式進(jìn)行下行傳輸。其可以切換使用無(wú)線局域網(wǎng)和可見(jiàn)光通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行室內(nèi)無(wú)線通信，可大大提高室內(nèi)無(wú)線通信的性能。
【IPC分類】H04B1/40, H04B10/116, H04W84/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105553553
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510989709
【發(fā)明人】沈建華, 嚴(yán)超
【申請(qǐng)人】南京郵電大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日