一种基于可见光双向通信系统的通信方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于可见光双向通信系统的通信方法和系统。该通信方法包括：基于时分复用的通信方式确定物理层传输数据的超时隙；超时隙包括第一时隙、第二时隙和第三时隙；采用多电平幅度键控调制方式确定物理层传输数据的原始符号；确定原始符号对应的补偿符号；原始符号与补偿符号之和为多电平幅度键控调制方式的幅度；可见光设备采用第一时隙发送原始符号或接收数据、第二时隙接收数据或发送原始符号以及第三时隙发送补偿符号的方式，发送数据和/或接收数据；采用基于CSMA/CD的媒介访问控制机制调节可见光设备发送数据和/或接收数据的接入信道。本发明专利技术可以支持多个设备进行同时收发，实现可见光通信网络的复杂通信。

A communication method and system based on visible light bidirectional communication system

【技术实现步骤摘要】
一种基于可见光双向通信系统的通信方法和系统
本专利技术涉及可见光通信领域，特别是涉及一种基于可见光双向通信系统的通信方法和系统。
技术介绍
可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的。与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比，可见光通信系统可利用已经存在的室内照明设备发射信道，其通信速度可达每秒数十兆至数百兆，未来传输速度还可能超过光纤通信。同时可见光通信系统还具有安全性高、无电磁干扰、节能等特点，在部署了照明设备的室内环境下都有广泛的应用场景，尤其是对电磁信号敏感的医院、飞机等场景。因此可见光通信技术的研究具有重要的市场价值。可见光通信系统中，通常使用发光二极管(lightemittingdiode，LED)作为数据发送端，接收端则有多种类型，包括光电二极管(Photo-Diode，PD)、CMOS摄像头、LED等。使用PD作为接收器可以实现较高的通信速率，但是需要额外设计接收器且成本较为昂贵。如果实现需要实现全双工双向通信，则需要通信双方配备发送器和接收器，二者相互独立。CMOS摄像头利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，包括：/n基于时分复用的通信方式确定物理层传输数据的超时隙；所述超时隙包括第一时隙、第二时隙和第三时隙；/n采用多电平幅度键控调制方式确定物理层传输数据的原始符号；所述多电平幅度键控调制方式中不同的符号对应不同的幅值；所述幅值为可见光双向通信系统中可见光设备的光照强度；/n确定所述原始符号对应的补偿符号；所述原始符号与所述补偿符号之和为所述多电平幅度键控调制方式的幅度；/n所述可见光设备采用所述第一时隙发送所述原始符号或接收数据、所述第二时隙接收数据或发送所述原始符号以及所述第三时隙发送所述补偿符号的方式，发送数据和/或接收数据；/n采用基...

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，包括：
基于时分复用的通信方式确定物理层传输数据的超时隙；所述超时隙包括第一时隙、第二时隙和第三时隙；
采用多电平幅度键控调制方式确定物理层传输数据的原始符号；所述多电平幅度键控调制方式中不同的符号对应不同的幅值；所述幅值为可见光双向通信系统中可见光设备的光照强度；
确定所述原始符号对应的补偿符号；所述原始符号与所述补偿符号之和为所述多电平幅度键控调制方式的幅度；
所述可见光设备采用所述第一时隙发送所述原始符号或接收数据、所述第二时隙接收数据或发送所述原始符号以及所述第三时隙发送所述补偿符号的方式，发送数据和/或接收数据；
采用基于CSMA/CD的媒介访问控制机制调节所述可见光设备发送数据和/或接收数据的接入信道。


2.根据权利要求1所述的基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，所述可见光设备采用所述第一时隙发送所述原始符号或接收数据、所述第二时隙接收数据或发送所述原始符号以及所述第三时隙发送所述补偿符号的方式，发送数据和/或接收数据，之后还包括：
当所述可见光设备发送所述原始符号后，采用发射所述原始符号的时隙接收数据确认信息；
当所述可见光设备接收数据后，采用接收数据的时隙发送数据确认信息。


3.根据权利要求1所述的基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，所述采用基于CSMA/CD的媒介访问控制机制调节所述可见光设备发送数据和/或接收数据的接入信道，包括：
当所述可见光设备空闲时在第三时隙发送最高幅度的补偿符号；
当所述可见光设备发送数据时，将待发送数据流分为多个等长度的数据包；所述数据包内每n个比特对应一个编码，所述编码包括原始符号和补偿符号，所述多电平幅度键控调制方式的幅度为2n；
所述可见光设备发送数据前，侦听第一时长；侦听第一时长时在所述第三时隙发送最高幅度的补偿符号；
所述可见光设备侦听第一时长后，采用空闲的时隙发送所述编码对应的原始符号，采用第三时隙发送所述编码对应的补偿符号；
所述可见光设备发送数据后，侦听第二时长；侦听第二时长时在所述第三时隙发送最高幅度的补偿符号；
判断在所述第二时长内是否接收到数据确认信息；当所述第二时长内未接收到数据确认信息，重新发送所述编码；当所述第二时长内接收到数据确认信息后，继续发送所述数据包的下一个编码。


4.根据权利要求3所述的基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，所述采用基于CSMA/CD的媒介访问控制机制调节所述可见光设备发送数据和/或接收数据的接入信道，还包括：
当所述可见光设备同时接收两个设备发送的数据流时，若所述可见光设备给两个设备反馈的数据确认信息在同一个超时隙内，采用延后发送数据确认信息的方式，调节所述可见光设备发送数据的接入信道；
当所述可见光设备同时接收第一设备发送的数据流并向第二设备发送数据流时，若所述可见光设备给第一设备反馈的数据确认信息与向第二设备发送的数据流在同一个超时隙内，采用延后发送的方式，调节所述可见光设备发送数据的接入信道。


5.根据权利要求4所述的基于可见光双向通信系统的通信方法，其特征在于，所述当所述可见光设备同时接收两个设备发送的数据流时，若所述可见光设备给两个设备反馈的数据确认信息在同一个超时隙内，采用延后发送数据确认信息的方式，调节所述可见光设备发送数据的接入信道，具体包括：
当所述可见光设备同时接收两个设备发送的数据流时，若所述可见光设备给两个设备反馈的数据确认信息在同一个超时隙内，先发送第一数据流对应的数据确认信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝洁，孙大壮，董振元，陈静，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32