一种室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法技术方案

本申请公开了一种室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，包括光信号发射源、终端、基站以及中央控制器；所述光信号发射源用于发射光信号；所述终端通过上行链路反馈位置信息和姿态信息到所述基站；所述基站把接收到的位置信息和姿态信息汇总到所述中央控制器；所述中央控制器根据接收到的终端位置信息、终端姿态信息以及存储的光信号发射源位置信息计算对应链路的信道信息。射源位置信息计算对应链路的信道信息。射源位置信息计算对应链路的信道信息。

【技术实现步骤摘要】
一种室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种用于室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法。

技术介绍

[0002]在无线通信系统中，为了在下行数据传输中实现资源的最优分配和信号高可靠传输，发射端需要获知其与建立数据传输通道的终端之间的信道信息。在同构网络中，上下行链路使用同一种传输载波，所以，通常采用终端估计信道信息并反馈给发射端的方法来使发射端获取信道信息。在这种方法中，需要终端先估计出其与能接收到有用信号的每个信号发射源之间传输链路的信道信息，然后通过上行链路把信道信息反馈到发射端。
[0003]室内可见光通信是利用照明LED作为光信号发射源，光波作为载波的短距离无线传输系统。与射频无线通信系统一样，室内可见光通信系统的发射端也需要信道信息辅助完成资源分配、用户调度以及发射端预处理等提升传输性能的操作。目前，室内可见光通信系统也采用终端估计信道信息并反馈给发射端的方式来使发射端获取信道信息。然而室内可见光通信系统有很多不同于射频无线通信系统的特性：首先，受LED光照覆盖范围以及接收端光电二极管视场角的限制，每一个光信号发射源的信号覆盖区域要远小于无线射频通信系统信号源的覆盖区域，因此室内可见光通信系统采用多个光信号发射源协助通信，完成无缝覆盖，不同信号发射源的覆盖区域难免存在重叠；其次，室内可见光通信系统用于传输信号的载波是可见光光波，其信道特性与射频无线通信差异巨大，当光信号发射源位置确定，如果忽略占比5％左右的反射径，只考虑直射径，信道主要特性由发射信号的光源位置、终端位置和终端姿态等信息共同确定；最后，受终端能力限制，相比下行可见光链路传输，上行可见光链路的实现存在很大瓶颈，因此，可见光通信通常与现有的射频无线通信网络异构组网，完成室内下行热点补盲。
[0004]这些不同于射频无线通信系统的特性，使得传统的通过终端估计信道信息并反馈到发射端来使发射端获取信道信息的方法在可见光通信系统的应用中存在如下局限：首先，上下行链路信号传输的载波频段不同，可见光通信系统要想完成下行信道估计需要作为光信号发射源的LED周期性发送参考信号，参考信号的发送需要占用资源；其次，受资源限制，并非有业务需求终端的所有可建立连接的光信号发射源都会被分配给该终端，而终端无法提前获知与其建立信息传输光信号发射源，就要估计其与所有能接收到参考信号的光信号发射源之间链路的信道信息，增加终端计算量；最后，终端需要把估计的信道信息通过上行链路反馈至中央控制器，增加上行数据传输开销。上述这些局限性，增加了终端负担，也浪费了系统资源，所以亟需结合可见光通信自身特性，提供一种新的发射端获取信道信息的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的问题，提供一种室内可见光通信系统
发射端获取信道信息的方法，避免现有终端直接反馈信道信息到发射端的发射端获取信道信息方法存在的计算量过大和反馈开销过高的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]本申请实施例提供了一种室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，包括光信号发射源、终端、基站以及中央控制器；所述光信号发射源用于发射光信号；所述终端通过上行链路反馈位置信息和姿态信息到所述基站；所述基站把接收到的位置信息和姿态信息汇总到所述中央控制器；所述中央控制器根据接收到的终端位置信息、终端姿态信息以及存储的光信号发射源位置信息计算对应链路的信道信息。
[0008]可选地，所述终端接收或发射无线射频信号，所述终端还包括用于接收光信号的光电二极管，所述终端估算自身位置信息；所述终端还包括用于测量自身姿态的传感器设备，所述传感器设备通过上行传输链路周期性向所述基站上报所述终端的位置信息与姿态信息。
[0009]可选地，所述基站受所述中央控制器控制；所述基站用于发射和接收信号；所述基站从接收信号中解析出用户位置信息和姿态信息并发送至所述中央控制器。
[0010]可选地，所述中央控制器，用于网络资源分配，用户调度，可见光信号的发送处理，以及利用存储的所述光信号发射源位置信息、终端的位置信息以及终端反馈的姿态信息获取下行可见光传输通道的信道信息。
[0011]可选地，所述光信号发射源受中央控制器控制；所述光信号发射源在可见光通信系统中作为天线使用。
[0012]可选地，所述位置信息要求选用同一坐标系表示，并不局限于大地坐标系；
[0013]可选地，所述光信号发射源位置固定，其位置在网络规划时写入中央控制器。
[0014]可选地，所述位置信息用同一坐标系标识。
[0015]可选地，还包括如下步骤：
[0016]步骤一：终端利用传感器测量数据获取自身姿态信息，终端利用定位算法估算自身的位置信息，并将姿态信息和位置信息通过上行链路反馈至基站，基站解析后发送给中央控制器；
[0017]步骤二：中央控制器利用光信号接入点和终端的位置信息以及终端姿态信息筛选出可建立光信号传输的链路；
[0018]步骤三：中央控制器根据终端业务需求和光信号发射源的状态确定传输链路，并计算各个链路的信道信息。
[0019]可选地，所述中央控制器利用光信号接入点和终端的位置信息以及终端姿态信息，并根据距离和角度筛选出可建立光信号传输的链路。
[0020]可选地，所述中央控制器根据终端业务需求和光信号发射源的状态确定传输链路，并计算各个链路的信道信息。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术实施例提供的一种适用于室内可见光通信系统的发射端获取信道信息方法，其特征在于，终端通过上行链路反馈位置信息和姿态信息到基站，基站把接收到的位置信息和姿态信息汇总到中央控制器，由中央控制器根据接收到的终端位置信息、终端姿态信息和存储的光信号发射源位置信息计算对应链路的信道信息，如此可以克服现有技术必
须对每一条连接链路单独估计信道并反馈信道信息到发射端而带来的终端计算量过大和反馈开销过大问题，降低发射端获取信道信息所需的计算量和反馈开销。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种室内可见光通信系统模型示意图；
[0025]图2a为本专利技术实施例提供的一种室内可见光通信系统点对点链路直射径传输链路示意图；
[0026]图2b为本专利技术实施例提供的一种室内可见光通信系统点对点链路直射径传输链路中终端姿态标识示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的一种室内可见光通信系统发射端获取下行信道信息过程的结构框图；
[0028]图4为本专利技术实施例提供的一种室内可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，包括光信号发射源、终端、基站以及中央控制器；所述光信号发射源用于发射光信号；所述终端通过上行链路反馈位置信息和姿态信息到所述基站；所述基站把接收到的位置信息和姿态信息汇总到所述中央控制器；所述中央控制器根据接收到的终端位置信息、终端姿态信息以及存储的光信号发射源位置信息计算对应链路的信道信息。2.如权利要求1所述的室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，所述终端接收或发射无线射频信号，所述终端包括用于接收光信号的光电二极管，所述终端估算自身位置信息；所述终端还包括用于测量自身姿态的传感器设备，所述传感器设备通过上行传输链路周期性向所述基站上报所述终端的位置信息与姿态信息。3.如权利要求1所述的室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，所述基站受所述中央控制器控制；所述基站用于发射和接收信号；所述基站从接收信号中解析出用户位置信息和姿态信息并发送至所述中央控制器。4.如权利要求1所述的室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，所述中央控制器，用于网络资源分配，用户调度，可见光信号的发送处理，以及利用存储的所述光信号发射源位置信息、终端的位置信息以及终端反馈的姿态信息获取下行可见光传输通道的信道信息。5.如权利要求1所述的室内可见光通信系统发射端获取信道信息的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琼，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：