基于可见光的多天线动态协作通信系统及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105577278A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201510940704.1(22)申请日2015.12.16(71)申请人中南民族大学地址430074湖北省武汉市洪山区民院路708号(72)发明人杨春勇杨杰侯金陈少平(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人黄瑞棠(51)Int.Cl.H04B10/116(2013.01)H04B7/04(2006.01)H04B10/079(2013.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称基于可见光的多天线动态协作通信系统及其方法(57)摘要本发明公开了一种基于可见光的动态协作通信系统及其方法，涉及及可见光通信技术。本系统包括外部网络（10）、信息控制处理装置（20），信息发送装置（30）和信息接收装置（40）；外部网络（10）、信息控制处理装置（20）和信息发送装置（30）依次连接；信息接收装置（40）通过可见光信道和信息发送装置（30）连通；信息接收装置（40）通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置（20）连通。本发明能实时监测室内可见光通信链路变化；能应对通信链路状况实时变化；能在室内通信视距全遮挡的状态下保持通信；适用于办公室、客厅、房间等室内的可见光通信场所，可避免因可见光视距遮挡导致的通信中断，增加室内可见光通信的持续性和实用性。CN105577278ACN105577278A权利要求书1/3页1.一种基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：包括外部网络(10)、信息控制处理装置(20)，信息发送装置(30)和信息接收装置(40)；其连接关系是：外部网络(10)、信息控制处理装置(20)和信息发送装置(30)依次连接，实现对外部网络数据的处理、发送和交换；信息接收装置(40)通过可见光信道和信息发送装置(30)连通，实现数据下行通信；信息接收装置(40)中的信号回传单元(44)通过红外、wifi或3G通信的方式与信息控制处理装置(20)中的回传信号接收单元(25)连通，实现控制信息、请求信息及链路状态信息的上行通信。2.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：所述的信息控制处理装置(20)包括信号控制单元(21)、模式切换处理单元(22)、信息处理单元(23)、天线选择控制单元(24)和回传信号接收单元(25)；信号控制单元(21)分别与模式切换处理单元(22)、信息处理单元(23)、天线选择控制单元(24)和回传信号接收单元(25)连接，分别实现对数据的处理控制、模式切换控制、天线选择状态控制及回传信号控制；模式切换处理单元(22)与信息处理单元(23)连接，实现模式切换信息交换；信息处理单元(23)与天线选择控制单元(24)连接，实现信息的传递；回传信号接收单元(25)分别与信号控制单元(21)和信息处理单元(23)连接，分别实现回传信息接收通知和回传信息数据处理。3.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：所述的信息发送装置(30)包括相互连接的信号线(31)和LED发送阵列(32)。4.按权利要求1所述的基于可见光的动态协作通信系统，其特征在于：所述的信息接收装置(40)包括接收天线(41)、接收功率测量单元(42)、接收信息处理单元(43)和信号回传单元(44)；接收天线(41)、接收功率测量单元(42)、接收信息处理单元(43)和信号回传单元(44)依次连接，分别实现可见光信号的接收、接收功率测量、接收信息处理和信息回传；接收功率测量单元(42)和信号回传单元(44)连接，实现接收功率测量信息的传递。5.按权利要求1-4所述的基于可见光的动态协作通信系统的通信方法，其特征在于包括下列步骤：①信息控制处理装置发送一个测试信号帧(201)；②信息接收装置接收到信号帧，测试各接收天线接收信号强度，并将其打包，通过信号回传单元向信息控制处理装置回复测量信息(202)；③信息控制处理装置接收到回传信息，通过对比预先设定的功率阈值确定通信链路状态，判别通信模式并进行模式切换(203)；④信息控制处理装置根据确定的通信模式中发送方式及通信速率的要求，调节信号发送速率，并通过天线发送(204)；⑤信息接收装置接收到信息，并实现可见光通信(205)。6.按权利要求5所述的通信方法，其特征在于所述的步骤③，其通信模式判别流程如下：2CN105577278A权利要求书2/3页A、构建室内可见光通信的信道模型，根据室内通信有无遮挡的室内场景变化，确定4种通信模式(301)；B、计算不同模式下的功率阈值，确定模式切换的功率范围(302)；C、进行模式切换，根据通信模式及其控制方法对下行通信进行天线选择和传输速